青山水库泥沙淤积对平山水源工程的影响
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２００４年第１期（第２２卷总２３４期） 东北水利水电 ２１ 【文章编号】１００２—０６２４（２００４）１—００２１—０２ 青山水库泥沙淤积对平山水源工程的影响 王宝全 ，武术 ，汤金顶 （１．辽宁省水利水电勘测设计研究院，辽宁沈阳１１０００６；２．沈阳农业大学辽宁沈阳ｌ１０１６１） 【摘要１平山水源是葫芦岛市重要的水源工程，青山水库建成后，现有平山水源取水头部正处于青山水库淤积区内． 青山水库的泥沙淤积将影响到平山水源工程的取水功能。青山水库的泥沙淤积对平山水源工程影响的论证是平山水 源工程改建的重要依据，本文即对这一影响进行分析论证。 【关键词】平山水源工程；青山水库；泥沙淤积 【中图分类号】ＴＶＩ４５ 六股河是辽宁省西部一条独流人海的河流，发 源于葫芦岛市建昌县古杖子乡，流经建昌县、绥中 县、兴城市，于绥中小庄子乡注人渤海，全长１５８ ｋｍ，流域面积３ ０４５ ｋｍ２。 拟建的青山水库位于六股河中游兴城市三道 沟乡青山脚下，主要功能为城市供水、农业灌溉、防 洪，坝址以上河长１０６ ｋｍ，流域面积ｌ ６５０ ｋｍ ，占 全流域的５４％，水库总库容６．３０亿ｍ’，正常蓄水位 ８５．７ ｍ，防洪限制水位８５．７ ｍ，主坝为粘土心墙坝， 最大坝高４１．６ ｍ，坝顶长度７０８ ｍ，工程总投资 ９．６７亿元。 平山水源工程建成于２０００年，是葫芦岛市居 民生活和工业用水的重要水源工程，供水规模ｌ０ 万ｔ／ｄ，输水管线长６８．６４ ｋｍ，取水头部位于六股 河青山水库坝址上游１７ ｋｍ处的平山村，为自动翻 板闸渗渠取水，渗渠长６８０ Ｉｎ，自动翻板闸长 ２２６．７５ ｍ，河床平均高程７８．０ ｍ，翻板闸挡水位高 程８０．０ ｒｒｉ，渗渠集水至岸边加压泵房加压后进入输 水管线。 １青山水库入库沙量 六股河径流量、输沙量的年内分布极不均匀， 汛期径流量占全年径流量的８０％以上，输沙量则占 到几乎１００％；径流量、输沙量的年际分布亦极不均 匀，输沙量主要集中在丰水年，其中６个大沙年的 【文献标识码】Ａ 年输沙量占４３年系列输沙量的６０％以上，而１９６３ 年的输沙量５８６万ｔ，是１９９２年０．１６４万ｔ的３ ５７３ 倍，为多年均值的５．６倍。 根据实测系列统计分析，绥中站多年平均悬移 质输沙量为９７．５５万ｔ，前白水站多年平均悬移质 输沙量采用前白水站与绥中站年输沙量相关法、前 白水站年径流量与年输沙量相关法、侵蚀模数法等 综合分析，确定前白水站多年平均悬移质输沙量为 ６５．０１万ｔ。青山水库多年平均悬移质输沙量由前白 水站按流域面积比求得为７１．７ｌ万ｔ，青山水库推 移质输沙量根据库区调查并参照周边类似水库经 验按推悬比１５％计，其多年平均推移质输沙量为 ｌ０．７６万ｔ，故青山水库多年平均入库沙量为８２．４７ 万ｔ。 ２青山水库泥沙淤积分析 ２．１淤积形态分析 青山水库的总库容为６．３０亿ｍ’，其多年平均 悬移质人库沙量为７１．７ｌ万ｔ或５４．３３万ｍ’（ｒ＝ １．３２ ｔ／ｍ３），其多年平均推移质入库沙量为１０．７６ 万ｔ或７．５８万ｍ’（ｒ＝１．４２ ｔ／ｍ’），合计为６１．９ｌ万 Ｔ， ｍ，。由Ｋｖ＝ 判别，青山水库库沙比Ｋｖ＝ｌ ０１８，远 ｒ Ｊ 大于５０ ７０，说明泥沙淤积对青山水库库容影响很 小，青山水库的泥沙问题主要是泥沙淤积对平山水 【收稿日期】２００３—０７—２５ 【作者简介】王宝全（１９６３一），男．沈阳市人，高级工程师，学士，从事水利水电工程规划、设计研究工作。
维普资讯 http://www.cqvip.com ２２ 东北水利水电 ２００４年第１期（第２２卷总２３４期） 源取水头部的影响。 由 ＝ 判别，青山水库 ：３５．３＞ ２．２，故青山水库的淤积形态为三角洲。 ２．２三角洲各段比降及顶点水深计算 顶坡段比降Ｊ顶：旦三一二－ ÷ ； 前坡段比降 ＝１１．４—１３． ； Ｊ顶 ．，０ 尾部段比降 ＝÷（－，ｏ＋ ）； 三角洲临界水深 毒 ； 顶点水深ｈ ＝１．２ｈ。。 式中Ｑ一洲顶主槽造床流量，ｍ ／ｓ；Ｓ一造床流量 相应床沙质含沙量，ｋｇ／ｍ ； 一床沙质泥沙平均沉 速，ｃｍ／ｓ；ｎ一糙率；ｍ， 水流挟沙能力公式中的 指系数；卜河相关系；ｇ＿－重力加速度，ｇ＝９．８１ ｍ／ ｓ ；－，『－天然河道比降，％。 各段比降采用上列公式计算，并以其他相关公 式及类似水库比较分析，确定青山水库三角洲各段 比降及顶点水深为Ｊ顶＝０．０４６ ２％，Ｊ前＝０．３２９％， Ｊ尾＝０．０９８ １％， ＝２．０５ ｍ。 青山水库三角洲顶坡比降为０．０４６ ２％，六股 河下游河口段比降为０．０４２ １％，说明计算确定的 顶坡比降符合本流域规律。 异重流段包括过渡段和坝前段，过渡段比降等 于天然河道比降，坝前段呈水平状态。 ２．３淤积量计算 三角洲淤积量 三．擞＝（ 汛一 捧）・Ａ＋ 耙 异重流淤积量 异．擞＝（ 汛一 捧）・（１一 Ａ）一ＩＶ，异．捧＝ＩＶ，坝前．擞＋ＩＶ，过矗．擞。 式中 汛， 非一汛期、非汛期人库沙量；ＩＶ，捧一汛期 排沙量。ＩＶ，异．捧—排出库外的异重流沙量；ＩＶ，坝前．擞， ＩＶ，过矗．擞一坝前和过渡段淤积量。 尾部段淤积量为推移质淤积量。 青山水库为蓄水运用方式，经试算并参照类似 水库的经验，分析确定三角洲淤积比为 ＝６０％。经 计算青山水库各段淤积量为Ｗ三．擞＝２６．３３万ｍ ， Ｗ坝前．擞＝１０．９１万ｍ３，Ｗｎｔｔ．擞＝１０．９１万ｎｌ３， 尾．擞＝ ７．５８万ｍ 。 ２．４水库淤积计算成果 水库淤积计算采用整体三角洲铺沙法。根据上 述淤积比降和淤积量等参数，即可计算出各淤积年 限各断面的淤积高程。平山水源取水头部位于Ｄ。 断面附近，正处于三角洲顶坡段，５，１０，１５，３０年的 淤积厚度分别为０．７８，３．１３，３．４５，３．７１ ｍ，３０年三 角洲淤积末端在现平山水源取水头部上游３ ４ ｋｍ 的Ｄ 断面附近。青山水库淤积纵断见图Ｉ。 ｌ００ ９５ ９０ ８５ ８Ｏ 嚣７５ ７０ ６５ ６０ ５５ ｌ０ Ｏｏｏ ２Ｏ Ｏｏｏ ‘起点距（ｍ） 图Ｉ青山水库淤积纵断图 ３青山水库泥沙淤积对平山水源工程的影响 青山水库淤积对平山水源的影响有二方面，一 方面是泥沙淤积的厚度，一方面是淤积物的颗粒组 成。泥沙淤积的厚度如上节所述，淤积物颗粒级配 采用下式计算。 三角洲淤积物颗粒级配Ｐ三 ：譬一上 Ｐ 异重流淤积物颗粒级配Ｐ异 ＝ 。 式中 一汛期悬移质颗粒级配；Ａ一三角洲淤积比； 广－汛期悬移质颗粒的平均沉速； 一有效沉速。 经计算三角洲淤积物ｄ５ｏ＝０．０３７ ５ ｍｉｌｌ，小于 ０．１ ｍｍ的细颗粒占８７．６３％，属粉细沙，其渗透系 数 ＝１ ５ ｍ／ｄ，取水头部将受淤积影响而无法正 常取水。 ４结语 青山水库建成后，由于泥沙淤积影响，现有平 山水源取水头部已不能正常取水，因此需要改建。 从河道情况和泥沙计算的结果分析，建议将取水头 部上移到Ｄ．．断面附近的沙河哨村以上河段，该处 河段已处于水库淤积的尾部粗颗粒段，淤积物渗 透性较好，泥沙淤积对平山水源的取水造成的影 响较小。
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