[发明专利]一种水库防淤布设方法

说明书

技术领域

本发明属于水利工程技术领域，特别是涉及用于预防水库内的泥沙淤积、保证水库正常运行和充分发挥效益的一种水库防淤布设方法。

背景技术

水库泥沙淤积问题越来越受到重视，这不仅仅是因泥沙淤积减少有效库容，缩短水库使用寿命，而且也是因水量丰沛的优良坝址几乎全部用尽。随着经济社会的不断发展，水资源和清洁的水电资源需求在不断增加，出现了建坝为标志的新修水利工程的局面。以新建水库为例，移民费用很高，如三峡工程移民费占总投资44％；另据电监会的统计，我国水电工程移民投资费用占工程总投资比例范围为5.17％～54.51％。

为了解决水资源的供需矛盾，一方面需要极力采取有效措施，减缓已建水库的泥沙淤积速度，另一方面不得不在半干旱甚至干旱地区寻找新的坝址建库。然而，半干旱和干旱地区的水量一般集中于汛期，非汛期几乎无水可蓄，因此必须在汛期开始蓄水，这样就失去了宝贵的排沙机会，而由于这些地区的来沙更加集中于汛期，水库泥沙淤积将十分严重。因此，在这些地区建设的水库不能像水量丰沛地区水库那样采用蓄清排浑的运用方式，导致干旱和半干旱地区水库存在着蓄水和排沙的矛盾，如何兼顾蓄水和排沙已成为这些地区水库应用的一个新难题。

中国水利部门曾经组织了一次对20个重点水库泥沙淤积情况的调查，这些水库大多运行了20多年，结果表明这20个水库的泥沙总淤积量为78亿m³，水库库容损失18.6％。当前，我国水库的总淤积量在200多亿m³，严重影响了水库效益的正常发挥。

俄罗斯的中亚地区，因淤积影响，坝高低于6m水库的使用寿命只有1～3年，坝高7～30m水库的使用寿命只有3～13年。

采用水库拦蓄泥沙，清水下泄会导致下游河道冲刷，造成河势变化，河道下切，影响堤防安全，已建水利工程无法运行。

现有的水库布设时只考虑用排沙底孔排沙，建坝时的导流洞在水库建成后需要封堵。据对多个水库多年运行情况的调查，排沙底孔只能排除底孔进口附近很小范围内的部分泥沙，大部分泥沙淤积在水库内，严重地减少了水库的库容，影响了水库的使用效益。因此，在水库建设时就考虑防淤是迫在眉睫的现实问题。

目前常见的水库淤积防治方法主要有减少入库、多排出库和机械清淤等三种类型，即在泥沙已进入水库并发生淤积后的治理，却未见在施工布设时考虑在变动回水区将泥沙排到下游的技术方案。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的不足而提供一种水库防淤布设方法，本发明是在水库施工时，将大坝施工围堰和导流洞进水口向上游迁移，以便大坝施工期做导流使用；在水库运行期，将大坝施工围堰变为栏沙库坝，导流洞作为排沙底孔，从而达到预防水库内泥沙淤积的积极效果。

根据本发明提出的一种水库防淤布设方法，其特征在于它包括如下具体步骤：

步骤一，利用水库建设期间的上游围堰和导流洞作为水库运行期间进行泥沙输送的设施；

步骤二，在大坝上游选址建设栏沙库围堰，使河流来沙在栏沙库内淤积；

步骤三，在输沙主管上设置多根输沙支管，每根输沙支管上设置超声波测深仪和电动阀门，实时测量泥面高程，轮流开启电动阀门进行清淤排沙；

步骤四，控制柜通过电缆分别与超声波测深仪和电动阀门连接，该控制柜实时采集超声波测深仪监测的各输沙支管口泥面高程，选择泥面相对较高的输沙支管，自动开启电动阀门排沙；同时接受操作指令实现实时排沙。

本发明是为预防水库淤积而设计的防淤排沙方法，在水库设计时或水库清淤完毕后，为防止水库快速淤积即可适时采用本发明进行水库排沙。

特别需要说明的是：在河道中建设水库大坝时或水库清淤完毕后，水库的库容处于最优状态。根据库尾地形确定具体的位置，在水库常年回水段内建设栏沙库，栏沙库建设可结合水库建设期的上游围堰工程，节省投资，导流隧洞可作输沙管用，从水库大坝下游延伸到栏沙库，将淤积在栏沙库中的泥沙排放到大坝下游。

为了提高单位水量的排沙效率，在栏沙库内的输沙主管上焊接支管，支管数量根据栏沙库面大小和泥沙特性确定，确保能够把栏沙库内的泥沙及时排净；每根输沙支管上安装了可控电动阀门，根据泥沙淤积位置的分布，确定开启相应的支管电动阀门；单独开启1-2根输沙支管，可保证输沙管口有较大水流速度，扩大单根输沙支管的清淤面积。