色萨拉龙水库泥沙淤积分析计算

刘志远 张文佳

1 水文气象情况介绍

色萨拉龙水库位于老挝人民民主共和国Savannakhet省Tha Pong Thoong区境内的色萨拉龙河上。色萨拉龙水库坝址以上河长21.2 km，坝址控制流域面积99.8 km2。

色萨拉龙河地处东南亚内陆干湿季风气带，受季风影响，一般分旱、雨两季。坝址以上流域内无气象站，依据离坝址最近的Sebangnouan雨量站1988—2009年资料统计，多年平均降水量为 1 623 mm，降水量年内变化较大，主要集中在5～9月，占全年降水量的84.8%。

河流域内无水文站，选择Xebanghiang河上的Sopnam水文站作为设计参证站。利用降雨—径流深关系进行计算，得到坝址多年平均流量为2.16 m3/s，径流量为6 803万m3。

2 入库沙量

目前，色萨拉龙河流域无水文站，也无泥沙测验资料。库区两岸植被较好，水土流失少。根据 《老挝人民民主共和国色萨拉龙工程项目评估报告》，利用附近有测沙资料的河流流域的泥沙基本特征参数计算色萨拉龙水库工程入库沙量，算得坝址年均入库总沙量约11 522.53 m3，其中推移质沙量占总沙量的16.7%，泥沙干容重悬移质按0.7 kN/m3计，推移质按1.3 t/m3计，综合干容重按0.8 t/m3计，水库多年平均入库沙量为8 737.9 t，相应多年平均含沙量为0.12 kg/m3。

3 水库泥沙淤积分析

3.1 库区断面资料

色萨拉龙水库的库区断面数据是在1/50 000的地形图上量算所得，一共量算了8个断面。图1中所示的D1——D8即为库区断面。

图1 水库库区横断面位置示意图

3.2 淤积形态及参数

3.2.1 水库泥沙游积形态判别

水库泥沙淤积形态判别式为：

式中V——水库总库容，m3；

WS——多年平均入库沙量，m3；

J0——库区原始河道比降（以万分率计）。水库正常蓄水位202.5 m，对应库容为7 513万m3，库区段原始河道纵比降为3.6‰，带入公式计算得到水库淤积形态判别指数α=114.6＞2.2，因此本水库淤积形态为三角洲淤积。

3.2.2 淤积分布参数确定

三角洲顶坡、前坡比降，稳定河宽和稳定水深分别按下式确定。

3.2.2.1 淤积三角洲顶坡平衡比降

依据水电部第六工程局勘测设计队在大渡河、岷江、汉江上一系列以推移质为主的水库实测平衡比降资料，采用下式计算平衡比降：

式中J——三角洲顶坡平衡比降；

J0——原始河道比降（以小数计）；

Q——多年平均入库流量，m3/s；

H——水库壅水高度，m。

根据计算，得到三角洲顶坡平衡比降为2.6‰。

3.2.2.2 三角洲前坡比降

考虑到水库年内水位在197.0～202.5 m之间，变幅不大，库水位较稳定，且出库流量小而均匀等因素，三角洲前坡比降应较大，因此按原始河道比降的1.8倍考虑。

3.2.2.3 稳定河宽和稳定水深

造床流量取2年一遇年洪峰流量159 m3/s。采用如下公式计算顶坡段稳定河槽的稳定河宽B和稳定水深h，计算结果详见表1。

表1 三角洲淤积参数表

3.2.3 水库排沙比

本水库主要任务是为农业灌溉提供水源，依据径流调节成果，水库下泄流量基本小于3.0 m3/s，且比较均匀，实际出库沙量很少，且水库正常蓄水位对应库容相对较大，库沙比达到4 127，因此本水库按不排沙考虑，即库区泥沙淤积量等于入库沙量。

4 泥沙淤积分析结果

依据选定的泥沙淤积参数及纵、横断面资料，采用平衡比降法进行水库泥沙淤积计算，分析结果见表2。

表2 水库各运用方案泥沙淤积计算成果表

由上表可见，当正常蓄水位202.5 m时，色萨拉龙水库运用20年后，来沙总量17.48万t，泥沙淤积总量17.48万t，坝前淤积高程185.1 m；色萨拉龙水库运用50年后，来沙总量43.69万t，泥沙淤积总量43.69万t，坝前淤积高程185.25 m。

该项目按50年使用期限设计，所以有效库容的高程为185.25～202.5 m,且进水口的底板高程必须要大于185.25 m。

[1]陈洪莲.老挝色萨拉龙详细设计报告[R].天津：中水北方勘测设计研究有限责任公司，2011

[2]李明辉.万安水库泥沙淤积分析[R].南昌：江西水利规划设计院，2011

[3]李丹勋.三峡上游来水来沙变化趋势研究 [M].北京：科学出版社，2010