二滩水库多年泥沙淤积特征分析

闵四海，杨银辉，宋明富

（雅砻江流域水电开发有限公司二滩水力发电厂，四川攀枝花，617000）

0 引言

二滩水电站位于雅砻江下游攀枝花市境内，是雅砻江流域水电梯级开发的第一座电站。电站枢纽由混凝土双曲拱坝、泄水建筑物、消能建筑物、输水建筑物和地下厂房等组成。水库正常蓄水位1 200 m，坝前最大水深约200 m，相应库容57.9亿m3，死水位1 155 m，相应调节库容33.7亿m3，水库具有季调节性能。

坝址上游约19 km处有支流鳡鱼河汇入，形成了雅砻江干流库区和支流鳡鱼河库区两部分水域，干、支流库区平面形态均呈条带状，属河道型水库。

干流库区的天然河道为卵石河床，平均比降1.54‰，正常蓄水位1 200m时，库区长度约145 km，最大水面宽约910 m，平均水面宽500 m，干流库区库容占总库容的82%。支流库区的天然河道为卵石河床，平均比降4.58‰，正常蓄水位1 200m时，库区长度约40 km，最大水面宽约1 500 m，平均水面宽约600 m，支流库区库容占总库容的18%。

自1998年4月二滩蓄水前起，二滩水库进行了5次库区河道断面测量工作，积累了大量的泥沙断面测量资料。根据二滩水库实测水文和泥沙断面测量资料，研究和分析二滩水库的泥沙淤积特征，详细掌握了二滩水库蓄水运行以来的泥沙淤积分布状况，为水库运行和优化调度提供了可靠的库容特性，对充分发挥水库的综合效益是十分必要的。

1 泥沙监测断面测量情况

1998年4月，二滩蓄水前在库区选定60条断面并进行了首次测量，其中主库区43条，鱤鱼河支流17条。2000年和2002年进行了两次复测。2004～2005年，进行了第四次测量和首次库容率定，为满足库容率定要求，新增加了120条断面。2011年进行了第五次测量工作，除了采用原60条固定断面外，在2004年新增断面中选择了11条典型断面，总断面数量为71条。

2 水库淤积量变化

历次二滩库区实测泥沙断面统计成果见表1。从统计成果看，经过1998年、1999年和2000年3个汛期，水库淤积量2.28亿m3，年平均增加淤积量0.76亿m3；2000～2002年，增加淤积量0.67亿m3，年平均增加淤积量0.34亿m3；2002～2004年，增加淤积量0.62亿m3，年平均增加淤积量0.31亿m3；2004～2011年，增加淤积量2.68亿m3，年平均增加淤积量0.38亿m3。对比分析，2000～2011年水库年平均增加淤积量较为接近，1998～2000年淤积速度较快，淤积量大于后来年份；主要原因为1998年、1999年的6～9月雅砻江全流域持续性强降雨，引发较大洪水，年输沙量较多年平均值增加2～3倍，再加上水库一般蓄水初期库岸再造较后期要活跃，区间产沙量有所增加。

表1 二滩水库淤积量统计表Table 1 Statistics of the sedimentation of Ertan reservoir

二滩水库泥沙淤积主要来自两个方面，一是上游入库泥沙与下游出库泥沙的差值，二是库岸坍塌、滑坡及泥石流等地质活动的库区区间产沙量。根据干流上游打罗水文站1998～2010年和下游小得石水文站1998～2009年的悬移质泥沙资料系列统计，悬移质淤积物容重采用设计假定的1.25 t/m3，计算得水库蓄水至2011年第五次泥沙断面测量前的入库泥沙淤积量为4.3亿m3（见表2）；根据蓄水初期库区地质调查结果，整个库区年输沙量约为22×106m3，区间产沙量沿用该数据，截至2011年第五次泥沙断面测量前的区间淤积量为2.86亿m3，计算得到二滩水库泥沙淤积总量约为7.16亿m3，考虑到蓄水后库区地质活动较前期有所减弱，2011年实测泥沙断面所得的水库淤积量6.25亿m3是合理的，与计算值基本吻合。

表2 二滩水库进、出库悬移质年输沙量统计表Table 2 Statistics of the annual sediment yield of Ertan reservoir

3 水库淤积形态及沿程分布

根据历次测量的水库纵断面高程，绘制二滩水库淤积纵断面图（见图1）。

图1 二滩水库淤积纵断面图Fig.1 Longitudinal profile of the sedimentation of Ertan reser⁃voir

从图1可以看出，1998～2000年，水库干流库区淤积比较明显；入库泥沙随着时间的推移，呈三角洲淤积形态向坝前推进，河床逐渐抬高，2002年实测三角洲淤积洲头距坝约84.4 km，2004年实测三角洲淤积洲头距坝约76.8 km，2011年实测三角洲淤积洲头距坝约66.0 km，且泥沙淤积主要分布于水库中段，即距坝40.5～111.6 km约70 km的库段。

4 河道深泓高程变化

对比二滩水库干流五次测量河道深泓高程，见表3。

可得出如下结果：（1）2000年，水库蓄水后经过3个汛期，河道深泓高程较蓄水前抬高1.5～24 m，且坝前段和库区中段（距坝以上111.6 km内）深泓高程抬高较多，多在10 m以上。（2）2002年，坝前段深泓高程抬高较少，基本在0.9 m以下，距坝82.1～90.1 km库段淤积抬高显著，抬高值在6.4～12.5 m之间。（3）2004年，距坝60.7 km以下库段深泓高程与2000年对应断面高程以降低为主；距坝65.7～82.1 km库段淤积抬高显著，抬高值多在10.7～22.0 m之间。（4）2011年，距坝10.6 km以下坝前段深泓高程较2004年测量对应断面高程有大幅降低，降低值在0.9～3.6 m之间；距坝10.6 km以上库段深泓高程均较2004年测量对应断面高程呈现抬高趋势，距坝58.5～80.0km段淤积抬高显著，达到了9.3～29.8 m。

5 横断面淤积情况

坝前库段，距坝0.74 km（二干01断面）～距坝13.39 km（二干08断面），蓄水至2000年，淤积较多，淤积厚度一般在9～22 m，2002年起淤积减少，该库段淤积高程在1 030 m左右，见图2、图3。

图2 二滩水库泥沙测量（二干01）断面图Fig.2 Profile of the measured sedimentation of Ertan reservoir(on the main stream section No.01)

图3 二滩水库泥沙测量（二干08）断面图Fig.3 Profile of the measured sedimentation of Ertan reservoir(on the main stream section No.08)

库中段，三角洲淤积前坡，距坝40.5 km（二干15断面）～距坝65.7 km（二干21断面，淤积洲头），各断面淤积基本表现为横向平淤，滩槽分化不明显，蓄水至2000年，淤积厚度一般在7～14 m之间；2000～2004年，淤积厚度增长一般在3 m以内，2004～2011年，淤积厚度增加值约5～10 m，见图4、

图5。三角洲淤积洲面，距坝65.7 km（二干21断面，淤积洲头）～距坝111.6 km（二干34断面），蓄水至2011年，各断面主槽横向平淤，滩槽不明显，个别断面出现主槽平移，随着淤积年限增长，横断面淤积高程逐渐抬高，距坝65.7 km（二干21断面）～距坝82.1 km（二干26断面）淤积比较显著，平均淤积厚度达20 m以上，最大平均淤积厚度达35 m以上，见图6、图7。

表3 二滩水库下游各断面深泓高程表Table 3 Elevation of the sectional thalwegs downstream the Ertan reservoir

图4 二滩水库泥沙测量（二干16）断面图Fig.4 Profile of the measured sedimentation of Ertan reservoir(on the main stream section No.16)

图5 二滩水库泥沙测量（二干19）断面图Fig.5 Profile of the measured sedimentation of Ertan reservoir(on the main stream section No.19)

图6 二滩水库泥沙测量（二干22）断面图Fig.6 Profile of the measured sedimentation of Ertan reservoir(on the main stream section No.22)

库尾段，距坝111.6 km（二干34断面）以上库段为回水变动区，淤积厚度较小，历年来断面随着库水位涨落有冲有淤，见图8、图9。

图7 二滩水库泥沙测量（二干26）断面图Fig.7 Profile of the measured sedimentation of Ertan reservoir(on the main stream section No.26)

图8 二滩水库泥沙测量（二干34）断面图Fig.8 Profile of the measured sedimentation of Ertan reservoir(on the main stream section No.34)

图9 二滩水库泥沙测量（二干35）断面图Fig.9 Profile of the measured sedimentation of Ertan reservoir(on the main stream section No.35)

根据以上分析可以看出，蓄水至2000年，各断面淤积厚度增长较快，以淤河道主槽为主，两岸边坡略有淤积；2000年后，断面淤积厚度相对减缓，并随着淤积年限的增长，淤积高程逐渐抬高。

6 结语

根据二滩水库蓄水运行以来实测水文和泥沙断面测量资料，对水库泥沙淤积特征进行了分析，结果表明：

（1）二滩水库1998～2011年泥沙淤积量约6.25亿m3，其中淤积调节库容1.92亿m3、淤积死库容4.33亿m3，淤积大部分在死库容以下，调节库容损失率6.18%。1998～2000年蓄水初期淤积增加较快，年均淤积量约0.76亿m3，2000～2011年淤积逐渐趋于稳定，年平均淤积量近似0.36亿m3。

（2）二滩水库淤积主要来自水库上游河流输沙，其次是水库库岸崩塌、滑坡和区域产沙（含泥石流）等涌入库内。1998～2010年水库多年平均入库输沙量约为4 420万t，较初设阶段的多年平均入库输沙量大，上游锦屏水库建成后拦沙作用显著，二滩水库入库输沙量将大为减少，水库泥沙淤积速率将大为减缓。

（3）二滩水库泥沙淤积以三角洲形态逐渐向坝前推进，河床逐渐抬高。从泥沙淤积纵向分布看，干流泥沙淤积主要分布于距坝40.5～111.6 km的库中段，淤积显著的河段抬高河床平均在20 m以上，最大抬高约50 m；从横向分布看，淤积主要集中在主槽，表现为横向平淤，滩槽分化不明显。

（4）截至2011年，实测三角洲淤积洲头距坝约66.0 km，坝前平均淤积高程为1 030.0 m，低于设计淤沙高程1 062.5 m，远低于泄洪建筑物进口和机组进水口底高程，不会出现坝前泥沙淤积问题，也不影响水库运行寿命。

[1]四川中水成勘院测绘工程有限公司.二滩水电站水库泥沙断面测量报告[R].2011.