淺議河流泥沙和淤積防治措施

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1、淺議河流泥沙和淤積防治措施　　摘要：隨著我國水利水電建設(shè)事業(yè)的蓬勃發(fā)展，河流泥沙防治措施越來越多，河工模型設(shè)計(jì)理論和試驗(yàn)技術(shù)均獲得了顯著的成就，并具有自身特點(diǎn)，現(xiàn)已成為解決各種水利工程問題的一種普遍公認(rèn)的有效工具，其在河流治理開發(fā)與保護(hù)中的作用也愈來愈大。關(guān)鍵詞：河流泥沙；淤積現(xiàn)象；河工模型一、泥沙及其特性（一）什么是泥沙泥沙是河水挾帶的巖土顆粒。天然河流中常常挾帶著大量的泥沙，河流中的泥沙主要是流域表面的土壤受暴雨或融雪沖刷后，匯入河流而形成的。河槽本身的沖刷，包括河底沖刷和河岸沖刷，也是河流泥沙的一個來源

2、。此外，風(fēng)沙的沉積會使河流的含沙量增加，不過這部分泥沙所占的比重很小。（二）泥沙的特性有泥沙顆粒的特性和泥沙群體的特性兩種。泥沙顆粒的特性主要有：1、重度，單位體積泥沙顆粒的重量，以千克/米3表示，其數(shù)值隨泥沙的巖性不同而異，礦物成分主要是石英和長石，泥沙的重度一般約2650千克/米3。52、粒徑，泥沙顆粒大小的一種量度，有不同方法表示。常用的有等容粒徑即體積與泥沙顆粒相等的球體的直徑；篩徑，即用具有不同孔徑的標(biāo)準(zhǔn)篩，對泥沙進(jìn)行分篩求出的粒徑；沉降粒徑，即根據(jù)粒徑與沉降速度的關(guān)系算出的粒徑等。3、沉速，指泥沙

3、顆粒在無邊界靜水內(nèi)的沉降速度，以米/秒或毫米/秒表示。它也可作為泥沙顆粒大小的一種量度，故又稱泥沙的水力粗度。沉速綜合反映顆粒和水的特性，因河流泥沙而是泥沙運(yùn)動的一個重要參數(shù)。4、細(xì)粒泥沙表面的物理化學(xué)性質(zhì)，主要決定于顆粒表面雙電層和吸附水膜的性質(zhì)。細(xì)顆粒泥沙的絮凝和分散等現(xiàn)象都與雙電層和吸附水膜的結(jié)構(gòu)有關(guān)。（三）影響河流挾沙的因素影響河流挾沙的因素很多，綜合起來有兩個：一是氣候因素，二是下墊面因素，氣候因素中影響最大的是降水。干旱地區(qū)植被較差，土壤含水量不足，使土壤變得松散，很容易被地面徑流沖到河中。降水強(qiáng)

4、度的大小對河流挾沙也有影響。降水強(qiáng)度大，地面徑流增加，侵蝕加劇，使泥沙增多。下墊面因素，如土壤、植被和地形等的差異，都會影響河流泥沙含量的多少。二、泥沙淤積引發(fā)的問題5我國北方有許多含沙量較高的多沙河流，如黃河及其許多支流。由于這些河流流經(jīng)黃土高原地區(qū)，氣候干旱，植被很差，夏秋季節(jié)暴雨集中，故水土流失嚴(yán)重。對于這些河流，由于泥沙淤積而引起的工程問題是十分突出的。（一）在河流上修建水庫，在水流挾帶的泥沙進(jìn)入庫區(qū)后，因流速降低泥沙就慢慢沉積下來，淤積庫底，縮短水庫壽命。如三門峽水庫，由于原計(jì)劃對黃河泥沙認(rèn)識不足，

5、對泥沙的控制排泄注意不夠，攔蓄洪水后庫區(qū)淤積迅速發(fā)展，4年竟達(dá)33.95億立方米，以致不得不停蓄改建。青銅峽水庫1967年建成蓄水運(yùn)行后，由于初期運(yùn)行不善，4年間庫容曾減少86.9%。寧夏回族自治區(qū)自1958-1975年間建成的大中型水庫，有30%-70%的庫容已被泥沙淤積。水庫有效庫容的大量損失，導(dǎo)致水庫防洪標(biāo)準(zhǔn)降低，保證供水量減少，使水庫的綜合利用效益逐年下降。另外，水庫的淤積常引起水庫末端研磨、浸沒面積的擴(kuò)大。（二）引河水灌溉時，同時也引進(jìn)泥沙，這些泥沙淤塞了灌溉渠系，影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。（三）利用多沙水流發(fā)

6、電，加劇了泥沙對水輪機(jī)和泄流設(shè)備的磨損，堵塞了攔污柵。（四）利用天然河道來發(fā)展航運(yùn)時，需要考慮河槽中的深槽和淺灘的沖刷及淤積問題。（五）多沙河流中下游地區(qū)泥沙的淤積降低了江河的泄洪能力，需不斷加高加固防洪堤。如黃河由于泥沙淤積而成為“懸河”，大大增加了防洪工程的費(fèi)用。5三、防治泥沙危害的措施泥沙危害主要發(fā)生在多沙河流的中下游地區(qū)，河流中的泥沙主要是上游地區(qū)的水土流失所致。因此，在上游地區(qū)防止水土流失是防止泥沙危害的根本性措施。另外，在中下游地區(qū)采取合適的水庫運(yùn)用方式，也是減少泥沙危害的有效措施。1、農(nóng)林牧措施

7、。指水土流失較為嚴(yán)重的地區(qū)通過植樹造林、栽種牧草、禁止開荒或坡地改成梯田等形式，來增加植被，減少水土流失的措施。2、水利工程措施。指在流域內(nèi)修建古坊、塘、堰、小水庫等工程來減少水土流失的措施。3、多沙河流水庫的調(diào)度措施。多沙河流水庫的運(yùn)用，既要滿足蓄水興利要求，又要控制泥沙淤積，保持水庫長期使用。四、河工模型在河流治理開發(fā)與保護(hù)中的作用河工模型是將河流按相似原理縮成模型，在模型內(nèi)研究各有關(guān)因素（水流，地形）在不同情況下變化的一種方法。模型的分類河工模型試驗(yàn)可分為定床和動床兩大類。模型水流為清水，在水流作用下河

8、床不發(fā)生變形的稱為定床模型；模型水流挾帶泥沙，在水流作用下河床會發(fā)生變形則稱為動床模型。（一）在大型水利工程建設(shè)中的作用5我國水電資源雖然豐富，但其分布很不均勻，各地的降水量和徑流量差異很大。長江流域及其以南地區(qū)，水資源占全國的82%以上，耕地占36%，水多地少。長江以北地區(qū)，耕地占64%，水資源不足18%，地多水少，其中糧食增產(chǎn)潛力最大的黃淮海流域的耕地占全國的41.8%，而水資源不到5.7%。為