石佛寺水庫泄洪閘泥沙淤積分析

黃文勇

（遼寧省石佛寺水庫管理局，遼寧 沈陽 110166）

1 水庫概況

石佛寺水庫是遼河干流上唯一一座以防洪為主，兼顧生態(tài)、供水的大型綜合性水利工程，屬河道型平原水庫,總庫容1.85億m3，其中防洪庫容1.60 億 m3。

2 泥沙

遼河發(fā)源于河北省七老圖山脈之光頭山，流經(jīng)河北、內(nèi)蒙古、吉林、遼寧四省區(qū)，至盤山注入渤海，流域面積21.96 km2，全長1345 km。遼河上游為西遼河和東遼河于福德店相匯，進(jìn)入遼寧境內(nèi)，始稱遼河。石佛寺水庫壩址以上干流泥沙測站有鐵嶺和通江口2站，其中鐵嶺站測沙始于1953年，通江口站測沙始于1954年。石佛寺水庫控制面積123766 km2，其中鐵嶺站集水面積占其97.57%。鐵嶺站和張家樓子站的集水面積之和為121580 km2，占石佛寺水庫控制面積的98.23%，因此，鐵嶺站和張家樓子站可以作為石佛寺水庫的入庫站。石佛寺水庫以上流域主要水文站懸沙特征值，見表1。

表1 石佛寺水庫以上遼河干支流主要站懸沙特征值表

遼河屬于北方河流，具有北方河流輸沙量年際變化的特點，即輸沙量主要集中在幾個大水大沙年份。根據(jù)鐵嶺站1954—1996年歷年輸沙量值，發(fā)現(xiàn) 1954，1956，1957，1959 年共 4 年的輸沙總量占43年總輸沙量的48.02%，接近43年總輸沙量的一半。

同時，年內(nèi)分配也不均勻，經(jīng)歷年資料統(tǒng)計，遼河干支流各站6—9月份輸沙量占年沙量的比例大部分在90%以上，7—8月大部分在65%以上。鐵嶺站多年平均懸移質(zhì)輸沙量的年內(nèi)分配也很不均勻，6—9月輸沙量占全年沙量的90.04%，7—8月占69.32%；非汛期8個月輸沙量只占全年沙量的9.96%?？梢?，輸沙量集中在汛期幾個月，甚至集中在汛期幾場洪水中。

3 水庫控制運用方式

根據(jù)設(shè)計批復(fù)，石佛寺水庫的基本運行方式為：當(dāng)石佛寺水庫壩址處的流量小于5500 m3/s時，閘門敞泄；當(dāng)石佛寺水庫壩址發(fā)生超過下游堤防允許泄量5500 m3/s的洪水時，水庫控制放流，使其不超過下游堤防安全泄量5500 m3/s；當(dāng)水庫遭遇超過100年一遇洪水和庫水位超過設(shè)計洪水位時，水庫閘門控制其泄量不大于最大入庫洪峰流量。水庫實施2009年實施生態(tài)工程后，石佛寺水庫的生態(tài)調(diào)度是指在滿足防洪安全的前提下，依水庫蓄水試驗應(yīng)急防護(hù)工程和庫區(qū)生態(tài)建設(shè)荷花種植工程實際需要，適時開展靈活的生態(tài)調(diào)度，生態(tài)調(diào)度一般控制水位為46.20 m。

水庫蓄水試驗期運用方式為非汛期低水位運行，滿足生態(tài)水庫運用需要，汛期分兩種情況，非洪水期維持水位46.20 m，滿足水庫生態(tài)調(diào)度需要；如遭遇洪水，預(yù)泄空庫迎洪，按洪水調(diào)度方案進(jìn)行實時調(diào)度。

4 泥沙淤積

基于水庫低水位蓄水的現(xiàn)狀，為了監(jiān)測水庫泥沙淤積情況，水庫委托了具有測量資質(zhì)的單位從2010年開始對水庫泄洪閘上下游區(qū)域內(nèi)的泥沙淤積情況進(jìn)行測量，具體測量成果見表2。

表2 淤積成果表

5 淤積分析

綜合淤積測量成果，可以看出隨著水庫自2009年汛前開始低水位蓄水，水庫泄洪閘區(qū)域的泥沙淤積量開始增多。其中2010—2011，2012—2013年增加相對較少，而2011—2013年增加較多，總淤積量增加了近30萬m3。結(jié)合水庫2009年至2013年的水庫來水情況，這主要是因為水庫在2010年和2013年發(fā)生了較大洪水過程，其中2010年“7·19洪水”的洪峰流量為 2980 m3/s，2013年水庫“8·16洪水”洪峰流量 2280 m3/s，通過這 2次較大洪水，對水庫泄洪閘區(qū)域的泥沙進(jìn)行了沖刷。

6 結(jié)語

水庫實施生態(tài)工程后，水庫的區(qū)域環(huán)境得到了改善，水庫供水能力也進(jìn)一步提高，現(xiàn)已成為沈陽北部要的水源地，為了確保水庫防洪安全和供水安全，應(yīng)該加強(qiáng)對泥沙淤積的監(jiān)測，探索減淤措施，采取大水?dāng)y沙、高速水流沖刷、人工開挖等方式，減少水庫泥沙的淤積量，使水庫長遠(yuǎn)的發(fā)揮防洪、供水、生態(tài)等方面的綜合效益。

[1]遼寧省水利水電勘測設(shè)計研究院.遼河石佛寺水庫樞紐一期工程初步設(shè)計報告[R].2002，5.

[2]柴曉利.石佛寺水庫低水位蓄水帶來的泥沙淤積問題[J].東北水利水電，2012（6）：53-54.