壩區泥沙淤積

河流上築壩壅水後,由於壅水區內水深加大,流速降低,泥沙沿程淤積,並向壩前推進,造成壩前泥沙的淤積。

基本介紹

  • 中文名:壩區泥沙淤積
  • 外文名:sedimentationat dam vicinity
成因,低水頭樞紐,高水頭樞紐,危害,措施,以通航為主的樞紐,以發電為主的樞紐,

成因

低水頭樞紐

攔河修建水利樞紐,極大地改變了原河道水流泥沙運動的規律。樞紐中各種建築物有不同的要求和運行情況,使壩區泥沙淤積十分複雜。如通航建築物上下游水域,要求水流平靜順暢,因此只有細顆粒泥沙有可能進入,常在引航道口門區回流落淤,或以異重流方式潛入引航道內落淤。水電站進水口附近一般流速較大,可能有粗顆粒泥沙趨近,在進水口前淤積,或直接進入取水口。泄洪建築物使過壩水流集中,河道主流位置和流向有很大的改變,兩側往往產生較大的回流區。低水頭樞紐的回流區可能出現嚴重淤積。

高水頭樞紐

對於高水頭樞紐,上游形成較大水庫,來沙首先淤在庫尾,有時以三角洲形式向壩前推進,但在運行初期,除了形成異重流的泥沙外,大部分泥沙運動不到壩區。隨著時間的推移,三角洲向壩前發展,壩區泥沙淤積將日益成為嚴重問題。

危害

壩區泥沙淤積的危害主要在於:(1)淤堵底孔,減小泄流能力;(2)電廠取水口前河床淤積抬高,形成沖刷漏斗,引入的沙量增加,對水輪機和流道產生嚴重磨損;(3)泄洪建築物放水時,常與旁側形成回流,影響電廠和其他建築物正常運行;(4)在通航建築物上下游引航道內有異重流淤積和口門回流淤積。

措施

為防止壩區泥沙的有害影響,在規劃設計水利樞紐時應進行合理的工程布局並採用防沙排沙措施,如設定排沙底孔、沖沙閘、攔沙檻、截沙槽和排沙廊道等,藉以攔截泥沙或造成局部橫軸旋流,用少量水流將泥沙帶向下游或進行不定期放水沖沙。同時,要注意對上下遊河段進行整治,造成有利於各種水工建築物正常工作的河勢。此外,還應制定合理的運用方式以減輕壩區泥沙淤積危害。
以通航為主的樞紐和以發電為主的樞紐對壩區水流條件的要求不同,防治壩區泥沙淤積的措施也不一樣。

以通航為主的樞紐

宜將船閘布置在靠近穩定深泓線一側,要避開彎道的凸岸和回流、緩流區。這些地區都是泥沙集中淤積處,且淤積後又難於沖走。結合各個工程的實際情況,可設定某些導流排沙工程,如修建引航導牆以破除回流減少淤積;設定底部高程較低的沖沙閘,以定期沖刷上游及下游引航道淤沙。

以發電為主的樞紐

主要是設定高程較低的排沙孔。排沙孔布置在機組進水口的下面,防沙效果最好,但結構複雜,施工及管理都不便。一般把排沙孔設在進水口的側下方,其位置以使進水口處在沖刷漏斗的影響範圍之內為原則。低水頭樞紐的防沙措施,主要是進行合理的平面布置。如利用彎道環流特性,正面取水,側面排沙,同時設定導沙坎,常能取得較好的防沙效果。在中小型水庫中,也可採取清渾水分治的辦法,即在壅水區上游修建排渾渠(或排渾洞),當汛期洪水入庫時,可將渾水通過排渾渠(洞)直接排往壩下游,減少主庫淤積,緩解壩區泥沙問題。

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