岩《水利水电工程地质》结课报告 2011 年 11 月

越大，对航运的影响也就越严重。所以，设计水库回
水区内的新建桥梁时，应考虑水库的调度运行方式及
河道的可能淤高。

3.3 水库环境问题

水库淤积将使水库回水区的河道水位升高，相应抬

高周围地区的地下水位，这样就可能导致这些地区土
地的盐渍化现象、或加剧其盐碱化。泥沙淤积会改变
水库以及库尾以上河道的地形，从而改变水生生物的
生存环境，可能引起水库及库区以上河道内水流的富
营养化，而使下泄的清水缺乏必要的养份。同时河流
中的重金属污染物会随着泥沙在水库富集，造成水库
水质的恶化。

水库淤积的防治措施

4.1

库址选择

原则上讲，水库库址应选择在来沙量较小的地方；

在修建大水库时，其库址尽量不要选在航运量大、含
沙量高的河流上；此外，在干流上修水库之前，要注
意控制支流的泥沙。世界上修建大型水库时，通常是
修建在航运量很小的河流干流上。如果拟修建水库大
坝的河流干流是通航河流，则需要考虑两点，第一是
干流的含沙量要低，第二是泥沙能被拦截在上游或支
流。对于小型水库来说，如果河流含沙量高、而地形
条件又许可的话，可以修建河外水库。

4.2 流域治理

为了减少流域产沙量，需要进行流域治理，减少

土壤被侵蚀的程度，具体措施可以包括增加林草植被、
加强水土保持、改善农业技术和耕作措施、兴建田间
工程以及修建拦沙坝等。

4.3 分流排沙

在洪水季节，尤其是在干旱、半干旱地区的洪水

季节，河流一般会挟带大量的泥沙，修建分流渠道或
隧道输导这种高含沙水流，就可能避免严重淤积。

水库内淤积泥沙的处理方法

如果水库内已经有泥沙淤积，可以有三种方法来

处理淤积的水库泥沙，即排沙、冲沙和疏浚。排沙和
冲沙都是通过开启水库的底部闸门、用水力来冲排，
排沙措施包括排泄洪水中的泥沙和异重流排沙，冲沙
包括降落水位冲沙和放空沙，疏浚是用机械清淤。对
尚未沉积的悬移质和推移质泥沙可以采用排沙方法；
而对已沉积的泥沙，则可采用冲沙和疏浚手段。排泄

洪水中的泥沙这一措施的主要功能是排沙，但同时也
具有一定的冲沙作用；降落水位冲沙和放空

冲沙在

达到冲沙目的的同时，有时也具有排沙的效果。从库
区排泄出去的泥沙可能有利于防止下游河道被侵蚀，
但也可能淤积在下游河道或导流渠道内。因此排泄水
库内淤积的泥沙时，还需要考虑到泥沙在下游的堆积
会否造成新的问题。以下是几种主要的淤积泥沙处理
方法。

5.1 排泄洪水中的泥沙

通常，洪水期的河流含沙量较高，而泥沙的滞水

时间愈长，沉沙率也愈高。所以，为了减少泥沙淤积，
在洪水期间可以把水库的水位保持在较低的水平，使
库尾回水范围减小，水库的滞洪时间缩短，加大库水
的下泄流量，以便利用洪水的挟沙能力，排泄洪水中
的泥沙。洪水期可以按洪峰前后分为涨洪段和落洪段，
一般来说，涨洪段的含沙量高，可以保持水库的低水
位、以排泄洪水及其挟带的泥沙；而在落洪段则可以
多拦蓄较清的水，这样既能利用洪水的挟沙能力、又
能减少下游的淤积。

2. 降落水位冲沙

冲沙即对淤积泥沙的再侵蚀，降落水位冲沙和上

述方法一样，都是在洪水过程中排泄泥沙；不同之处
是，降落水位冲沙时水库的水位比排泄洪水中的泥沙
时水库的水位更低。这样，降落水位冲沙会使整个水
库库区河道上形成向河水一样流动的水流，从而冲刷
较大面积的已淤积的泥沙，使得下泄泥沙多于入库泥
沙。冲沙效率取决于水库的地形位置、泄水流量、泄
水孔高程、入库泥沙特征、运用方式、冲沙历时等。

3. 放空冲沙

上述两种方法都是在洪水期采用的，放空冲沙则

既可以在汛期进行、也可以在非汛期进行，特别是若
在汛期期间、洪水期之前或之后进行，冲沙效果更好。
放空冲沙比较适合小水库，因为小水库的大部份淤积
泥沙靠近水坝或在较窄的沟道内，通过放空冲沙，可
能在几周内冲走大量淤积的泥沙。

4. 异重流排沙

在许多高含沙河流中和低含沙河流上的水库里，

都能观测到异重流，如中国的三门峡、刘家峡和官厅
水库。高含沙的异重水流进入水库后，就降到库底、
并向水坝流去，同时逐渐扩散。如果把异重流排泄出
库，就能减少淤积。

5. 疏浚

疏浚就是把水底的泥沙移到水面并送到别的地方。

如果不能采用分流排沙，冲沙效果也很差，或为了节
水而不能采用降落水位冲沙，又不能通过增加坝高来