桃曲坡灌区红星水库清淤治理的探索

王鹏　李莉

摘 要：本文以红星水库为实例，通过对水库淤积危害及成因分析，有针对性的提出了水库淤积治理措施，对解决灌区三座水库淤积问题具有一定的参考和借鉴意义。

关键词：水库；淤积；治理

1 水库概况

红星水库位于石川河支流赵氏河中下游，坝址处在富平县与三原县分界线上，距210国道300m，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合效益的Ⅳ等小（1）型水库，红星水库于1966年12月动工兴建，1969年12月竣工，2005年完成除险加固。原设计总库容836万m3，兴利库容425万m3，目前有效库容668万m3，兴利库容370万m3。水库承担着富平县淡村、吕村、东上官及南社四个乡镇的5.0万亩农田灌溉任务。红星水库是一个渠库结合的水库，蓄水水源由两部分组成，一部分是坝址以上到玉皇阁下游区间的流域来水和玉皇阁水库弃水；另一部分是非灌溉季节通过灌区西干渠引入的石川河来水。

2 淤积现状及成因分析

近年来，水库蓄水时出现泥沙回流沉积，泥沙淤积问题较为突出，已造成淤积区域逐年扩增。由于西干渠一号退水（西干六支渠）下游渠道损坏失修，水库长期利用二号退水蓄水，使水库现已在坝前区800米附近造成约200米宽，600-700米长的淤积体，形成 “弓形断离带”，总淤积面约15万m2，淤积量约160多万m3，淤积带中段库底高程抬升2.5米，两端抬升近1米，左侧（邻近210国道）淤积面高程已超过502.8m，淤积面平均高程达502.3m，当库水位降至502米时水库一分为二，后沟水源与前库断流，“弓形断离带”高出放水洞底板（494.39m）约5米，使水库上游近80万m3水量无法出库，形成死水，很大程度上限制了水库的水资源利用，严重制约水库效益的发挥，威胁库坝安全。

根据调查分析，造成水库淤积的原因主要有3 个方面。一是自然因素，即由于植被稀少，受降雨、刮风、冰冻等作用，导致水库上游及周边地表岩土层的风化、引发水土流失，径流携带泥沙进入水库库区。二是人为因素，包括修路、建厂等开发活动导致植被、岩土地质结构破坏，以及库区周边群众故意向荒沟、河道、库区弃置建筑生活垃圾等。三是工程因素，为解决红星水库短缺问题，长期利用西干渠退水对红星水库进行缺水补给，由于西干退水进水口距离坝体较近，且二号退水与库区连接处地貌复杂，两岸边坡陡峭，在长时间的高速水流冲刷下，基础逐渐被掏空，造成两岸边坡大面积坍塌，大量泥沙入库。

3.水库淤积危害

3.1降低效益。淤积导致水库库容损失巨大，有限库容减少，水库调蓄能力降低， 淤积物进入库区，占用一部分库容，减少了水库的蓄水量，缩小了水库的有效灌溉面积。

3.2危及安全。淤积导致防汛限制水位抬高，水库防洪库容减少，削弱水库防洪能力，威胁水库下游城镇和人民群众生命财产安全。

3.3减少水库使用寿命，增加水库维护成本和危害不断加重，水库淤积报废问题会增加直接和间接成本，同时增加了新修水库带来的生态、社会、经济等负面影响。

4.水库清淤的必要性

红星水库建于上世纪七十年代，运行几十年来，基本未进行过水库淤积治理，目前死库容已淤满，已影响到了水库正常运行和效能的充分发挥，水库清淤治理的实施势在必行。只有进行水库清淤和淤积综合治理，恢复水库兴利库容，才是有效缓解水资源供需矛盾的有效途径。

5.水库淤积治理措施

红星水库地处渭北旱塬区，属资源性缺水地区，当地水资源十分紧缺，冲砂减淤，水资源浪费较大，水库放空清淤又影响农业灌溉，库内清淤有可能引起水库渗漏。如何采取合理、经济的泥沙治理措施，以达到持续使用水库和充分发挥好水库功能效益，延长水库使用寿命，需认真研究探讨。根据红星水库和流域实际情况，笔者认为可从以下几方面进行水库淤积综合治理。

5.1流域水保治理。

红星水库上游植被稀少，属典型的黄土高原西部沟壑区，水土流失严重，水库泥沙主要来源是流域内汛期径流带来的，解决的根本措施是在流域内开展水土保持和流域综合治理，控制水土流失。

5.2工程措施，减少入库淤泥。

①修建鱼鳞坑、水平沟、谷坊等拦截泥沙，减少河道泥沙入库。国内已经有保持“蓄清排浑”的运行成功模式，在水库上游相邻的沟道修建并联或串联的淤地坝，清水时通过引水渠引入水库储蓄，洪水时浑水下泄到下游沟道。

②引洪放淤。将洪水引入水库上游的荒滩地、洼地或沼泽地使泥沙淤积.抬高地面变成耕地。

③异重流排沙。汛期径流浑水往往具有足够的浓度和速度，进入水库，常常会潜入清水水面以下，沿库底向坝前运动，形成异重流。只要在异重流来到坝前时及时开启闸门泄水，排沙效率可达50%-60%，且异重流排沙不需泄空水库。

5.3工程清淤

依据水库清淤的目的及水库的实际地形、地貌特点，并综合考虑安全、环保、经济等原则，并参考目前市场上较为先进的方案，方案如下：

方案一：绞吸式深水清淤泵

利用现有输水洞，将淤泥通过绞吸式清淤泵抽淤泥到输水洞口，利用坝后输水渠，退水闸，可退水入坝下游。该方案采用绞吸装置将库内淤积物搅拌成流态，利用深水泵抽至放水洞-退水闸将淤积物排入坝后沟道内。

方案二：干清淤法

施工期可利用灌溉季末排空水库，坝后区域有部分低洼农田可规划为弃渣场，红星水库具有空库清淤的条件，可利用春末灌溉季末至汛期前时段，运用机械清理淤积。

方案三：采用挖泥船、运输船和泥浆泵综合配套施工方法：挖泥船抓泥放到运输船上，船满后运至指定停靠点，再用泥浆泵冲吸送至卸泥区。

6 工程管理

为防止水库淤积的再次发生，在工程完成后，应加强库区的日常管理工作，做好水库淤积的预防工作，主要做好以下几点：

6.1要做好库区及周边地区的水土保持和环境整治。一要坚持生物措施与工程措施相结合。在水库上游和周边地区多植树种草，增加植被覆盖率；在河流、沟岔建设小型拦渣、拦沙工程，减少进入水库的泥沙量。二要与政府联系，开展大环境整治与企业小环境治理相结合。三要监督与自治相结合。要加强《水土保持法》和《环境保护法》的宣传、贯彻、执行和监督。

6.2要從水库调度研究出发，组织专业人员重新研究和调整水库调度方案，利用蓄清排浑运用方式，充分利用水库冲砂设施，定期进行淤积清理工作。

6.2修复改造西干一号退水或西干二号退水，防止退水过程中退水渠岸坡坍塌，造成水泥二次淤积。

7结语

淤积物的沉积、清淤工程的实施是解决桃曲坡灌区资源性缺水问题的最直接途径，通过红星水库的清淤试点，逐步对三座水库淤积物的清理，可以释放淤积占用的兴利库容，增加水库的调蓄能力，提高灌区工农业用水保证率，为水库的综合效益的充分发挥提供了有力保障，为灌区工农业的发展及人民群众生活水平的进一步提高起到推动作用。