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水库明明一直在拦泥沙,为什么很多年后还没有被填平?

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咱们国家大大小小的水库加起来有将近十万座,从建国初期到现在,不少水库已经运行了超过半个世纪。按照常理来讲,河水卷着泥沙一路往下冲,进到水库里流速变慢,泥沙自然就沉在库底。

这么多年过去,泥沙一点点堆起来,水库早该被填得差不多,怎么到现在还能正常蓄水发电,拦洪灌溉,一点没有要被填平的样子。

这事说起来好像有点反常识,很多人逛水库的时候都琢磨过这个问题,为啥年年拦沙,库容还没见少呢。



不是所有水库都能躲过淤积,黄河流域不少早期修建的水库,就曾经因为淤积太快出过问题。

三门峡水库建成初期,因为没有充分考虑泥沙淤积的影响,短短几年时间,库底就抬升了好几米,还连累渭河淤积抬高水位,造成了不小的麻烦,后来经过两次改建才解决问题。



那为啥大部分水库,能扛住几十年的淤积还能用呢。这里头第一个关键原因,就是水库规划的时候,早就给泥沙留好了位置。

水利工程领域有个专门的设计思路,叫做预留死库容。死库容就是水库设计的时候,专门在库底划出来的一块区域,就是给未来几十年淤积的泥沙准备的。

这块区域平时不用来蓄水,只有遇到特大洪水的时候才会用到,就算全被泥沙填满了,也不影响水库正常的兴利库容,也就是用来发电灌溉供水的那部分库容。



设计单位会根据河流多年的平均输沙量,算出水库运行一百年,大概会淤多少泥沙,然后提前把这块空间留出来。

一般来说,大型水库的死库容,都能满足五十年到一百年的淤积需求,咱们国家大部分水库运行时间还没到这个年限,自然不会被填满。



第二个原因,现在的水库早就不是光拦不排了,都会用各种办法把泥沙排出去。这就是水利上说的排沙运用,最常用的办法就是蓄清排浑。

这个办法说起来也简单,就是在汛期的时候,河水里含沙量高,水库就降低水位运行,让带着泥沙的洪水直接从泄洪洞或者溢洪道排出去,不留在库里头沉淀。



等到过了汛期,河水含沙量降下来了,再把清水存起来用。这个办法是咱们国家水利工作者总结出来的实用经验,从三门峡水库开始试验,后来在黄河、长江支流的很多水库都推广开,效果非常明显。

比如黄河上的小浪底水库,就是用蓄清排浑加上调水调沙,每年都能把大量泥沙送入渤海,大大减缓了库区淤积的速度。



除了蓄清排浑,还有不少水库会利用异重流排沙。当含沙量高的河水进入水库之后,因为密度比清水大,会沿着库底潜行,一直流到坝前,只要提前打开坝底的泄洪孔,就能把这股含沙的水流直接排出去,不用让泥沙沉在库底。

这个办法在很多峡谷型水库上用得特别多,很多时候一场洪水下来,能排出去六成以上的入库泥沙,淤积速度自然就慢了好多。



还有一点,上游的水土保持工作,也大大减少了进入水库的泥沙总量。从上世纪八十年代开始,咱们国家在各大河流的上游地区,持续开展退耕还林还草,小流域综合治理,淤地坝建设这些水土保持工程。

原来山上开荒种地,一下雨就把泥土冲去河里,现在植被长起来了,泥土被树根草根固定住,能冲到河里的泥沙就少了好多。



根据水利部发布的水土保持公报数据,近二十年来,全国水土流失面积已经减少了超过一百万平方千米,各大河流的年输沙量都有明显下降。

比如黄河原来每年输沙量有十六亿吨,现在已经降到了不到三亿吨,进入水库的泥沙少了,淤积的速度自然就更慢了。



当然也不是说,淤积就完全不存在,任何水库都有自己的设计寿命,运行到了年限之后,库容确实会慢慢被淤积占用,这是自然规律没法避免。

只是现在通过科学的设计和合理的调度,能把这个过程拉长到上百年,在水库的设计服役期内,完全能满足使用需求,等到真的淤积到影响运行的时候,也可以通过机械清淤或者工程改建,恢复一部分库容。



水库之所以运行多年还没被填平,不是泥沙没淤积,是咱们修水库的时候,就已经把这个问题算进去了,用提前留空间,主动排泥沙,源头减泥沙这三套办法,把淤积的速度压得很低,自然就能用上几十年甚至上百年。

这不是什么神奇的事,都是一代代水利人摸清楚规律,一点点攒出来的经验,把原来可能出的问题,提前解决在了设计建造的时候。



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