水库泥沙淤积和冲刷的原因与对策

（一）淤积类型

水流进入库内，因库内水的影响不同，可表现出不同的流态形式：一种为壅水流态，即入库水流由回水端到坝前其流速将沿程减小，呈壅水状态；另一种是均匀流态，即挡水坝不起壅水作用时，库区内的水面线与天然河道相同时的流态。均匀流态下水流的输沙状态与天然河道相同，称为均匀明流输沙流态。均匀明流输沙状态下发生的沿程淤积称为沿程淤积；在壅水明流输沙状态下发生的沿程淤积称为壅水淤积。对于含沙量大、细颗粒多的水段，进入壅水段后，潜入清水下面沿库底继续向前运动的水流称为异重流，此时发生的沿程淤积称为异重流淤积。当异重流行至坝前而不能排出库外时，则浑水将滞蓄在坝前清水下形成浑水水库。在壅水明流输沙流态中如果水库的下泄流量小于来水量，则水库将继续壅水，流速继续减小，逐渐接近静水状态，此时未排出库外的浑水在坝前滞蓄，也将形成浑水水库，在浑水水库中，泥沙的淤积称为浑水水库淤积。

（二）水库中泥沙淤积形态

泥沙在水库中淤积呈现出不同的形体（纵剖面及横剖面的形状）。纵向淤积有三种，即三角洲淤积、带状淤积和锥体淤积。

1.三角洲淤积

泥沙淤积体的纵剖面呈三角形的淤积形态，称为三角洲淤积，一般由回水末端至坝前呈三角状，多发生于水位较稳定，长期处于高水位运行的水库中。按淤积特征分为四个区段，即三角尾部段、三角顶坡段、三角前坡段、坝前淤积段。

2.带状淤积

淤积物均匀地分布在库区回水段上，多发生于水库水位呈周期性变化，变幅较大，而水库来沙不多、颗粒较细，水流流速又较高的情况下。

3.锥体淤积

在坝前形成淤积面接近水平为一条直线，形似锥体的淤积，多发生于水库水位不高、壅水段较短、底坡较大、水流流速较高的情况下。(www.xing528.com)

影响淤积形态的因素有水库的运行方式、库区的地形条件和干支流入库的水沙情况等。

（三）水库的冲刷

水库库区的冲刷分溯源冲刷、沿程冲刷和壅水冲刷三种。

1.溯源冲刷

当水库水位降至三角洲顶点以下时，三角洲顶点处形成降水曲线，水面比降变陡，流速加快，水流挟沙能力增大，将由三角顶点起由下游向上游逐渐发生冲刷，这种冲刷称为溯源冲刷。溯源冲刷有辐射状冲刷、层状冲刷和跌落状冲刷三种形态。当水库水位在短时间内下降到某一高程后保持稳定或当放空水库时会形成辐射状冲刷；如果冲刷过程中水库水位不断下降，历时较长，会形成层状冲刷；如果淤积为较密实黏性涂层时，会形成跌落状冲刷。

2.沿程冲刷

在不受水库水位变化影响的情况下，由于来水来沙条件改变而引起的河床冲刷，称为沿程冲刷。当库水来水较多，而原来的河床形态及其组成与水流挟沙能力不相适应，便发生沿程冲刷。它是从上游向下游发展的，而且冲刷强度也较低。

3.壅水冲刷

在水库水位较高的情况下，开启底孔闸门泄水时，底孔周围淤积的泥沙随同水流一起被底孔排出孔外，在底孔前逐渐形成一个最终稳定的冲刷漏斗，这种冲刷称为壅水冲刷。壅水冲刷局限于底孔前，且与淤积物的状态有关。