汤河水库淤积分析研究

1 水库淤积问题

水库泥沙淤积主要是河水挟带的泥沙在水库回水末端至拦河建筑物之间库区的堆积。拦河筑坝后抬高了水位, 形成了在建筑物前近似水平、而在上游末端与天然河流原水面线相切的水面曲线。水流进入库区后, 由于水深沿流程增加, 水面坡度和流速沿流程减小, 因而水流挟沙能力沿流程降低, 出现泥沙淤积。水库淤积是水库设计和管理中的一个难题。在河道上兴建水库会改变河流的水流条件和泥沙运动状态, 使泥沙在水库库区内淤积, 从而降低水库的使用效益, 甚至导致水库失效报废, 所以, 对水库泥沙淤积问题的研究就显得尤为重要。

水库淤积所造成的主要问题如下：1）使防洪库容和兴利库容减小，影响水库效益的发挥；2）淤积向上游发展，造成上游地区的淹没和浸没以致盐碱化，带来一系列生态环境问题；3）水库变动回水区的冲淤对航运会带来不利影响；4）坝前泥沙淤积会在一定程度上影响枢纽的安全运行；5）水库下泄清水对下游河道冲刷和变形的影响；6）附着在泥沙上的污染物对水库水质的影响等[3]。

本次研究以汤河水库为研究区域，通过对其多年降雨、入库水量及水库淤积特征进行分析，找出其变化规律及原因，为水库进一步控制管理提供科学依据。2 工程概况及水沙特性

汤河水库是太子河一大支流汤河干流上的一座国家大（Ⅱ）型水库。坝址位于辽宁省辽阳市弓长岭区境内，距辽阳市39 km。汤河水库是一座以防洪、工业和生活用水为主，兼顾灌溉、发电、养鱼等综合利用的水利枢纽工程。汤河流域面积1 460 km2，汤河水库坝址以上的控制流域面积为1 228 km2，占汤河流域面积的84.0%。水库为多年调节，设计洪水位111.46 m，校核洪水位117.86 m，汛限水位107.86 m，正常高水位109.36 m，死水位85.26 m。总库容为7.07亿m3。其中调洪库容3.68亿m3，兴利库容3.59亿m3，多年调节水量2.15亿m3。主要泄洪排沙工程包括泄洪洞和溢洪道。溢洪道设有2扇11.00 m×10.10 m的闸门，最大泄流量2 713 m3/s。泄洪洞为圆型有压隧洞，最大泄流量282 m3/s。

汤河坝址以上山地占80.0%～95.0%，平均山岭高度400.00～500.00 m，多属中低山区。汤河水库周围为海拔高程300.00～500.00 m山岳所环绕。坝址以上河谷均为山区峡谷，分为东西两支，河谷宽窄不一。流域内林木丛生，森林面积8.8万hm2，森林覆盖率71.7%。水库流域内应划为水源涵养林的面积2.1万hm2，占现有森林面积的23.9%。山麓沟壑多以各种灌木草丛为主。有效地改善了降雨地表径流，有