水库淤积控制与功能恢复研究进展与展望.pdf

水 利 学 报 2018年9月 SHUILI XUEBAO 第49卷 第9期 文章编号：0559-9350（2018）09-1079-08 水库淤积控制与功能恢复研究进展与展望 1，2 1，2 曹文洪 ，刘春晶 （1. 中国水利水电科学研究院 流域水循环模拟与调控国家重点实验室，北京 100038； 2. 水利部水沙科学与江河治理重点实验室，北京 100048） 摘要：世界上几乎所有水库都面临着泥沙淤积问题，淤积造成水库功能性、安全性和综合效益的降低已成为亟待 解决的技术难题。已建水库的库容长期保持和可持续利用，以及已淤损库容的有效恢复，已成为解决水资源短缺 的一种重要途径。本文简要介绍了近年来国内外在水库淤积基础研究方面的进展，从减少入库泥沙、水动力减淤 和淤损库容恢复三个方面论述了水库淤积控制与功能恢复技术。未来需要加强水动力和人工措施共同作用下水库 泥沙运动过程研究，研发淤损水库库容恢复及淤积物处理利用技术，建立水库功能影响评价模型，提出不同类型 区水库功能恢复措施及策略。 关键词：水库；淤积控制；功能恢复 中图分类号：TV145 文献标识码：A doi：10.13243/ki.slxb 1 研究背景 中国是世界上水库数量最多的国家，建有水库98 002座，总库容9323亿m （第一次全国水利普3 查公告，2013），为我国以仅占世界6 %可更新水资源养活占全球22 %人口提供了重要保障，在减轻 洪涝灾害、维系区域生态平衡、保障区域供水和生物资源利用等方面发挥着不可替代的重要功能。 在河流上修建水库，改变了原有河流天然自流特征，水库蓄水运用时由于坝前水位抬高，水流流速 ［1］ 减缓，挟沙能力下降，必然会使水流所挟带的泥沙在水库内淤积 。据不完全统计，每年由于泥沙淤 ［2］ 积造成的全球水库总库容损失达0.5%~ 1.0 % 。我国尤其北方河流含沙量高，库容年损失率高于世 ［3］ 界平均水平 。大量泥沙淤积侵占了水库库容，直接影响了水库供水、发电效益的发挥，水库泥沙淤 ［4］ 积还可能会导致上游支流水位抬升，加大区域防洪压力 ；水库下游清水下泄造成河道冲刷和变形， ［1］ 以及由于河床变形导致的航道稳定、枢纽安全、堤防安全等问题 。近年来随着全球气候变化导致极 端气候概率加大，干旱和洪涝灾害问题日趋尖锐，水库库容用以保障供水和抵御洪水的需求越来越 强烈；而另一方面可供建设水库的新坝址则几近枯竭。因此，已建水库的库容长期保持和可持续利 用、已淤损库容的有效恢复已成为解决水资源短缺的一种重要途径，也是当前关注的热点问题。 2 水库淤积基础研究进展 国际上，水库功能主要集中于防洪、发电和供水。水库淤积与功能研究偏重于水文泥沙过程及 对生态环境的影响。美国从18世纪开始水库淤积原型观测和调查工作，美国地质调查局建立了水库 收稿日期：2018-05-26；网络出版日期：2018-09-18 网络出版地址：http：///kcms/detail/11.1882.TV0833.002.html 基金项目：国家重点研发计划项目（2017YFC0405200）；国家自然科学基金项目 作者简介：曹文洪（1963-），男，黑龙江黑河人，教授级高级工程师，主要从事江河治理与水土保持研究。 E-mail：erosion@ — 1079