中小型水库清淤措施研究进展

贾凤君

【摘 要】近年来，随着我国国民经济的发展，全国各地掀起了水利工程建设高潮，同时也形成了各种不同的坝体结构和工程的施工措施。就我国多年的水库工程施工技术进行分析，水库泥沙淤积问题颇为严重，严重影响着水库功能的发挥和使用质量要求，甚至是造成了极为严重的经济效益影响，更有甚者给工程带来了十分严重的不良后果和安全事故。这对这种情况，在目前的水库工程施工中，采取合理的清淤措施至关重要，也十分关键，在整个工程项目中都发挥出了重要积极的作用。

【关键词】中小型水库；清淤；研究进展；热点问题

就目前的社会发展进行分析，面对水库进行清淤的研究是一个历史悠久的话题，也是目前社会发展中人们研究较为深入和全面的课题之一。这种技术领域的研究可以说是伴随着社会生产技术和水库兴建方式的产生而变化，并还会随着水库运行而继续的深入进行下去。由于每一个水库在工作的过程中周边环境、地理位置、气候条件和施工方式都存在着一定的差异和不足，因而在清淤的时候应当结合自身的经济条件和其他各种状况来选择一项合适的清淤措施和方法，从而保证整个水库清淤工作的顺利、持续进行，为社会发展提供良好的保证基础和依据。

1.水库清淤概述

天然河道的水流一般都是含有着大量的泥沙和河沙，这些河沙问题的存在与出现极容易给治理和开发河流而兴建的水库、水利工程造成一定的影响，其主要的影响方式在于泥沙淤积现象。如果说在工程建设和市工商，其泥沙河流较多，且泥沙较为严重，那么极容易造成水库泥沙堆积现象，不仅影响到工程功能和效益的发挥，还可能给工程带来十分严重的后果和危害，更是有可能导致水库工程的报废。随着国民经济的发展，全国各地大大小小的水库在兴建之初就提出了清淤和防淤措施，并且根据相关的实际情况进行了整体性的规划和总结，从而确保工程建设的顺利持续进行，并确保工程功能的发挥。

对于水库进行清淤工作来说，其是一个历史性的话题，也是一个现代化的课程体系，是一个伴随着水利工程建设而随之发展和完善的工作体系，同时其在工作的过程中是一个因地适宜、实事求是的工作模式和管理方式，因为每一个工程由于自然条件、施工规模、施工结构、周围气候和地质因素的不同，淤泥产生原因和出现方式也不尽相同，这就需要我们结合水库工程自身的条件和基础选择一项科学合理的清淤方式和方法，保证水库工程功能的顺利、持续发挥。一般情况下，水库工程一旦产生和形成淤泥堆积现象，极容易造成灌溉、防洪、发电等效益的降低，由此直接和间接造成的经济损失和社会影响是难以估量的，若是计算新修建水库的土地、移民补偿等在内，其实际工作成本远远大于当前水库清淤工作成本，因此做好清淤工作的社会经济效益尤为明显。

2.常见的水库工程清淤措施和施工优势

2.1水力学方法清淤

水力学方法清淤主要是指采用水力学方法疏浚水库。这种方法是最为常用的，而且一般是在水库修建之初就由设计单位将其考虑在了主体工程之中。其形式有这么几种：用异重流排沙、设冲沙孔冲沙、用泄水底孔排沙。水力学方法的优点是：清淤工程不需要预先排空水库，也不需要停止运行。在清淤过程中，水库可以照常运行。该方法的缺点是：疏浚只能对挖淤进行有限控制，在洪水期间，已开挖的都分可能再淤塞。采用这种方法进行挖淤需要淤泥运输装置和堆料场。因此，必须在淤积物中预先设置排水系统。用水力冲沙法排沙通常是行之有效的，但这些方法的缺点是耗水量大，此外还须保证水库的重新蓄水量。

2.2干清淤法清淤

干清淤法顾名思义，就是在将水库完全排空后进行清淤。而且这种方法弊多于利。该方法优点：易于掌握清淤方量（可见坑底，也能准确了解边坡的清淤量）。清除的淤积料可直接运走和堆放，不篙采取特殊的措蘸。缺点：这种清淤方法本身没有弊端，只存在不可估算的风险，下雨时，现场机械装置无法操作；很难估计淤泥深处的排沙速度，这会导致工程开工时间的不确定性；在整个清淤过程中水库必需停止运行。本方法适合于个别条件特殊的小型水库。

2.3虹吸式清淤

虹吸式清淤指虹吸式放水涵管工作时，先排除管内空气，使管内形成真空，此时涵管起虹吸作用，使水库的水沙从涵管进口上升到涵管的顶部，从而源源不断向下游涵管出口流出。虹吸式清淤一般设计成放水涵管的形式。虹吸清淤装置（水力吸泥装置）的优点在于：不需泄空水库，不必专为清淤消耗水量，清淤不受来水季节限制，可以结合各季灌溉常年排沙。缺点在于：依靠上下游水位差决定输出流量的大小，清淤范围局限在坝前一定范围，且耗水量大。本方法适用于较大坝高的水库。

2.4横向冲蚀排沙清淤

横向冲蚀是利用死库所特有的高滩深槽形态，依靠强烈的重力侵蚀与水力冲刷作用对淤滩进行破离与输移。其具体做法是在库首河床或库区支流沟口，设低坝（闸）挡水，截引河水到沿库周修建的渠道或管道内，居高临下，对淤滩进行冲蚀。横向冲蚀辅助工程包括三部分：一是取水设施，主要形式有低坝（闸）或扬水机械，其作用在于抬高水位，满足冲蚀所需要的流量，二是输水设施，一般形式有渠道，明槽或管道，其作用在于输送水流至待冲库段，三是冲滩设施，主要包括泄水口与集流槽，其作用在于将输水设施中水流有计划地分配和导引至淤滩表面，以利冲滩拉淤。实践证明，横向冲蚀技术具有以下特点：

（1）清淤效率高；（2）清淤成本低廉；（3）耗水量少；（4）应用范围广。对泥沙淤积严重，且水资源贫乏的干旱与半干旱地区水库库为适用。

2.5引水冲滩法清淤

引水冲滩，其实质就是利用库区高滩深槽的淤积形态，截引河水到沿库周修建的引水渠内，人为地增大水流势能，依靠重力侵蚀与水力冲刷作用对淤滩进行破坏与输移。在中小型水库内进行引水冲滩，首先必须具备以下几个条件：

（1）要有放空水库或低水位运用的机会。以使滩面能够充分暴露；（2）要有较低的排沙底洞；（3）要有一定的清水基流；（4）下游最好有浑水淤灌的条件，使出库浑水和泥沙能充分得到利用。引水冲滩的工程设施主要包括三部分：（1）挡水低坝或水闸，它位于水库末端或靠近水库末端的地方，其作用在于调蓄一定的水量，抬高水位，导水入渠；（2）引水渠或输水管道，它的作用是将水流输送到滩面上。

3.结论与建议

总的来说，目前国内外的水库清淤措施，按工作动力可分为两大类：一类是无动力的，如虹吸式、萨克斯管形槽孔式等；另一类是需要动力的，如潜水泥泵绞吸式船、气力泵等。对水库清淤的研究是一个历史悠久的课题，它伴随着水库的兴建而产生也将随着水库的运行而继续进行下去。由于每个水库所处的地理位置、气候条件、以及自身筑坝方式等的不同，因而在清淤时，应结合自身的经济条件和其他各种状况选择一个适合的清淤措施。 [科]