“蓄清排浑”是水库的一种运用方式。三峡水库上游来水量和来沙量在年内分配是很不均匀的,以寸滩水文站为例,每年主汛期7~9月的来水量和来沙量分别占全年的52.3%和 78.2%。根据这一来水来沙特点,每年汛期水库水位保持在防洪限制水位145米运行,使含沙量较大的洪水(俗称为浑水)能够顺畅地排至下游;汛后水中的含沙量小了,变清了,10月份水库开始蓄水,11月末蓄到正常水位175米,以充分发挥发电与航运效益。三峡水库汛期排出“浑水”(实际上是排沙),汛后蓄满“清水”,这种运行方式就叫做“蓄清排浑”。
“蓄清排浑”是我国泥沙专家和工程技术人员从建设实践中总结出来的、行之有效的多沙河流上的水库运用方式。采用这种运用方式,可使多沙河流上水库的大部或全部兴利库容得以长期保留,它已在三门峡、闹德海、黑松林等多座水库运用,均取得良好的、预期的效果。现以三门峡水库为例稍微展开说几句。黄河上的三门峡水库是一座高坝大库,由原苏联列宁格勒水电设计院按蓄水拦沙(基本上不排沙)运用方式设计,1960年9月建成后水库经常保持在高水位,造成泥沙大量淤积在水库内,淤积末端向上游延伸,影响了陕西关中平原的农业生产和人民生活。到1964年10月,三门峡水库330米水位以下的库容已由58.9亿立方米减少到22.1亿立方米,损失库容62%。这时,周恩来总理亲自主持会议研究决定对三门峡进行改建,主要工程是将大坝内低高程的、已封堵的导流底孔打开,改建成泄洪底孔。至1972年二期改建工程完成后,不仅使库水位315米时的泄洪能力从4 000立方米/秒增加到10 000立方米/秒,还使入库泥沙可以完全排出库外,并冲刷了以前的泥沙淤积,水库水位330米以下库容也由22.1亿立方米,恢复到31亿立方米,并且一直保持到现在。从1972年到现在,水库虽然经过多次滞洪运用,水库库容没再受到影响。三门峡的运用实践有力地证明,“蓄清排浑”是迄今惟一可行的长期保留多沙河流水库兴利库容的运用方式。
三峡水库的特点使其具备了应用“蓄清排浑”运用方式的更优越的条件。一则三峡水库是一座典型的峡谷型水库,主要是槽库容,滩库容所占比例很小,更有利于“蓄清排浑”方式的运用。二则长江的年径流量和洪峰流量都要比黄河大得多,而含沙量又比黄河小得多,既便于汛期大流量“排浑”,也有足够的水量能满足汛后“蓄清”。
根据悬移质平衡输沙数学模型计算成果,库水位175-145-155米方案运行100年后,防洪库容能保留86%,兴利调节库容能保留92%。据专家分析预测,三峡水库的平均水库宽度,在不受两岸限制的条件下,将在1 300米左右。
三峡水库上游在2030年以前还要建设一批大型水库,考虑上游建库拦沙方案后,三峡水库运行100年的泥沙淤积量,仅相当于上游不拦沙方案40年的淤积量,这说明上游建库拦沙作用是十分显著的。
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