鹤地水库泥沙淤积分析及疏浚对策探讨

第5期2015年5月广东水利水电GUANGDONGWATEＲＲESOUＲCESANDHYDＲOPOWEＲNo.5May2015鹤地水库泥沙淤积分析及疏浚对策探讨杨贵惠，黄明高(湛江市雷州青年运河管理局，广东湛江524469)摘要:针对鹤地水库泥沙淤积现状，分析了淤积产生的原因、初步估算了入库泥沙淤积量、库边山坡岛屿淤积量，并提出水库清淤疏浚的方法、淤积物的环保利用以及民营资本参与治理等对策。关键词:水库;泥沙淤积;原因;治理措施中图分类号:TV697.3+1文献标识码:B文章编号:1008－0112(2015)05－0015－03收稿日期:2014－12－11;修回日期:2015－03－10作者简介:杨贵惠(1988)，女，助理工程师，从事水利工程管理工作。1概况鹤地水库位于廉江市城东北14km的河唇镇，库区跨越广西壮族自治区的陆川、博白二县，处于九洲江中游，于1958年6月动工兴建，1960年5月竣工蓄水。水库控制流域面积为1495km2，总库容为11.44亿m3，库容占湛江市全市水源总量的46%;是一宗以灌溉为主兼顾防洪、发电、供水、养殖、航运的大(1)型水利枢纽工程。年平均向雷州青年运河灌区供水13亿m3，担负着九洲江下游50万人口及2万hm2耕地的防洪任务，同时担负湛江市近400万人口的饮水，也是湛江市区供水的唯一水源。水库中岛屿星罗棋布，岸线迂回曲折，形成了众多的库湾和库叉，整个水库形似一个橄榄核，水面面积为122.6km2。库区多为较厚的风化及半风化岩层，土质松散，植被较差，覆盖率低，易于被水流冲刷。因早期建设的水库没有排沙功能，水库库区及上游沿岸水土流失日渐加重，泥沙淤积量日益增加。鹤地水库上游来泥沙淤积主要分布在水库十八坝以上至石角桥，分布形态为锥形形态，再向下游逐渐减少，厚度小。库边山坡和库中岛屿来沙主要淤积于水库库区的中游及下游，分布形态以带状形态为主。依据泥沙淤积量分析计算，鹤地水库淤积总量约1933万m3。2泥沙淤积量分析2.1淤积来源水库泥沙淤积来源于河流中的泥沙，包括悬移质和推移质，主要来自流域内降雨、洪水等对表土的侵蚀，也有来源于库边山坡和库中岛屿受水库风浪冲击逐年瓦解、崩溃、沉积。侵蚀程度与流域坡度、水文气象、土壤、植被等有关。在河道上筑坝形成水库后，水深增大，水面坡度变缓，水流速度减小，水流挟沙能力降低，导致水流中的部分悬移质和推移质泥沙在库区内沉淀，至使库容逐年缩小。2.2淤积量计算2.2.1入库泥沙淤积量计算2.2.1.1悬移质泥沙淤积量计算1)计算方法参照无资料地区输沙计算方法［1］，本次计算采用集水面积内的输沙模数法进行计算，先计算得水库集水区内的多年平均输沙模数，然后用多年平均输沙模数乘以集水区面积及运行年数得水库库容淤积量重量，最后转换为容量。计算公式如下:V悬总=T·K·M年/ρ1式中V悬总为水库库容悬移质泥沙淤积量总容积;T为水库运行年数;K为集水面积，km2;M年为集水区内的多年平均输沙模数，t/km2;ρ1为悬移质泥沙干容重，t/m3。2)多年平均输沙模数的确定由于本集水区内的水文站没有泥沙测验项目，本次计算采用借用参证站的多年平均输沙模数方法进行计算。借用参证站的原则为参证站的土壤、植被、水文、气象等特性与计算区域的相应特性相同或相接近。根据鹤地水库的集水区内特性，通过对照分析，采用广东省水文局茂名分局的合江水文站作为参证站。合江水文站位于鉴江流域一级支流罗江上游，集水面积为1905km2，多年平均降雨量为1805mm，多年平均·51·径流量为18.94亿m3，多年平均径流系数0.57，与鹤地水库集水区相关数值基本一致，且罗江流域与鹤地水库集水区相邻，土壤、植被、水文、气象等特性相接近，所以选取可靠性、代表性和一致性均较好的合江水文站作为参证站是合理的。借用合江水文站的多年平均输沙模数进行鹤地水库悬移质泥沙淤积量计算。其它参数的确定水库运行年数(T):54a;集水面积(K):1495km2;多年平均输沙模数(M年):250.9t/km2;淤积悬移质泥沙干容重(ρ1):根据《水土保持治沟骨干工程技术规范》［2］(SL289－2003)中的相关数据，取值为1.30t/m33)计算结果根据上式计算得:鹤地水库悬移质泥沙淤积容量为1558万m3。2.2.1.2推移质泥沙计算1)计算方法推移质泥沙计算方法采用系数比例法。计算公式如下:V推总=B·T·M年·K/ρ2式中V推总为水库库容推移质泥沙淤积量总容积;B为比例系数;T为水库运行年数;K为集水面积，km2;M年为多年平均输沙模数，t/km2;ρ2为淤积推移质泥沙干容重，t/m3。2)参数的确定比例系数(B):根据集水区内的土壤结构，取0.5;水库运行年数(T):54a;集水面积(K):1495km2;多年平均输沙模数(M年):2