紫坪鋪水庫運用以來泥沙淤積特征分析作者：由麗華李洪李昆鵬郭秀吉來源：《人民黃河》2021年第11期XR0X7C)830S2H冬840最濘水位平均水位最低水位2008200920102011201220132014201520162017201820192020

年份圖I紫坪鋪水庫歷年運用水位變化情況420網年—20】3年-?-2015年——2020420網年—20】3年-?-2015年——2020年壽澳河-■-2011年-*-2014年-*-20］呷900死水位X17idooKJin

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§+§+§+罷十9m+￡7ocs十-AJ11=JLJin./IL.-rfft9753197Kuch88774()［引35帥3(XX§+§+§+罷十9m+￡7ocs十-AJ11=JLJin./IL.-rfft9753197Kuch8877距溝口里程/m圖3典型年份龍溪河淤積縱剖面咐）870860850R40S10f—200咐）870860850R40S10f—200&年一泱……MH3年-2015年-9*-2020年?20U年O2014年----A--2OJ9年5<W 400U 3000 2000 1000 0M距溝口里程血圖4典型年份壽溪河淤積縱剖面

表1紫坪鋪水庫不同時段泥沙淤積情況億淤枳量日寸段全庫區干流在流年均龍溪河壽溪河2005年9月一2008年4月0,2260.2160.0050.0050.0882008年4月一2011年3月0,512().4690.0170.0260.1712011年3月一2013年5月03260305(),0070.0140.1632013年5月一2014年5月0J240J160.0080.0000J242014年5月一2015年10月0.161().1530.0040.0040.1022015年10月—2019年3月0355〔).3470.0030.0050.1042019年3月一2020年10月0.2480.23703050.0060J562005年9月一2020年10月1.9521.8430.0490.06()0429圖52008—2020年庫區干流泥沙淤積平面分布情況表2庫區干流泥沙淤積垂直分布情況高程/m淤積量/億m3商程淤積量/億溫817以下1.002850-8600.068817-8200.102860~8700.076820-8300.271870-8800J10830~8400.173880-8830.036840-8500.114摘要：紫坪鋪水庫是都江堰灌區和成都市最重要的調節水源、成都市最重要的支撐電源，為全面掌握其泥沙淤積現狀，基于庫區實地調研、大斷面觀測資料和逐年水位觀測資料等，對該水庫運用以來的調度運用方式、泥沙淤積形態、泥沙淤積分布以及淤積物顆粒組成等進行了分析。分析結果表明：截至2020年10月，紫坪鋪水庫淤積總量為1.952億m攔沙庫容淤損87.1%，其中干流淤積量為1.843億m3、支流淤積量為0.109億m3;受2008年汶川地震影響，該水庫年均淤積量由地震前的0.088億m3增大至地震后的0.137億m嚴重影響了水庫的功能和壽命;淤積泥沙的95.0%集中在距壩16.32km的M31斷面以下庫區，淤積泥沙的85.1%分布在850m高程以下庫區;淤積物中黏粒、粉細沙、中粗沙及卵石分別占淤積物總量的19.5%、73.0%、7.5%。建議盡快實施人工清淤疏浚，以恢復水庫攔沙庫容。關鍵詞：泥沙淤積;堰塞體;淤積形態;顆粒級配;紫坪鋪水庫中圖分類號：TV145+.1;TV697.2+2文獻標志碼：Adoi：10.3969/j.issn.1000-1379.2021.11.028引用格式：由麗華，李洪，李昆鵬，等.紫坪鋪水庫運用以來泥沙淤積特征分析[J].人民黃河，2021，43(11)：147-149，158.AnalysisofSedimentationCharacteristicsofZipingpuReservoirSinceItsOperationYOULihua1，LIHong1，LIKunpeng2，GUOXiuji2，3(1.SichuanZipingpuDevelopmentCo.，Ltd.，Chengdu610091，China;YellowRiverInstituteofHydraulicResearch,Zhengzhou45000China;HenanProvincialEngineeringResearchCenterofReservoir-LakeFunctionRestoringandMaintaining，Zhengzhou45000China)Abstract:ZipingpuReservoiristhemostimportantsourceofwaterregulationinDujiangyanirrigationareaandChengduCity，andthemostimportantsourceofsupportforChengduCity.Inordertofullygraspthecurrentstatusofsedimentation，basedonfieldinvestigations，large-sectionobservationdataandyear-by-yearwaterlevelobservationdatainthereservoirarea，itanalyzedtheoperationmodeofthereservoirsinceitsoperation，thesiltdepositionform，thedistributionofsiltdepositionandthecompositionofsilt.TheanalysisresultsshowthatasofOctober2020，thetotalamountofsiltationinZipingpuReservoiris195.2millionmandthesedimentretentionlossofstoragecapacityis87.1%，ofwhich，thesiltationvolumeofthemainstreamis184.3millionm3andthesiltationvolumeoftributariesis10.9millionm3;InfluencedbytheWenchuanearthquake,theaverageannualsiltationvolumeofthereservoirisincreasedfrom8.8millionm3beforetheearthquaketo13.37millionm3aftertheearthquake,whichseriouslyaffectsthefunctionandlifeofthereservoir;95.0%ofthesiltationisconcentratedontheM31sectionwhichis16.32kmawayfromthedam.85.1%ofthesedimentisdepositedinthereservoirareabelowtheelevationof850m;clay,siltandfinesand,medium-coarsesandandpebblesinthesiltaccountfor19.5%,73.0%and7.5%ofthetotalsiltrespectively.Itisrecommendedthatmanualdredgingshouldbeimplementedassoonaspossibletorestorethereservoir’ssedimentholdingcapacity.Keywords:sedimentation;dambody;siltationmorphology;particlegradation;ZipingpuReservoir紫坪鋪水庫位于距成都市約60km的岷江上游，控制流域面積2.26萬km2，總庫容11.12億m其中攔沙庫容2.24億m于2005年9月下閘蓄水，具有不完全年調節功能，其開發任務以灌溉和供水為主，兼顧防洪、發電、環境保護等綜合利用，截至2020年年底累計發電468.51億kw-h、向下游供水2121.58億m成為都江堰灌區和成都市最重要的調節水源、成都市最重要的支撐電源。截至2020年10月，紫坪鋪水庫庫區淤積量達1.952億m攔沙庫容淤損87.1%。為了全面掌握紫坪鋪水庫泥沙淤積現狀，提高其減淤效果、延長攔沙壽命，筆者基于庫區實地調研、大斷面觀測資料和逐年水位觀測資料等，對其淤積情況進行了分析。1水庫調度方式與運用情況紫坪鋪水庫調度運用目標是，在確保工程運行安全的前提下充分利用水庫調節性能削峰、錯峰，以滿足下游地區用水需要并盡量多發電。具體調度方式如下：①蓄水期（9—11月），庫水位控制在汛期限制水位850.00m輿正常蓄水位877.00m之間，蓄水期末庫水位控制在正常蓄水位877.00m;②供水期（12月一次年5月），庫水位控制在正常蓄水位877.00m與死水位817.00m之間，5月中下旬除按照水庫綜合用水調度圖供水外多余水量蓄在庫內，5月末庫水位可不降至死水位817.00m;③主汛期（6—9月），在滿足下游綜合用水條件下庫水位保持在850.00m以下，加強洪水入庫期間泥沙監測，積極實施泥沙調度以避免淤積有效庫容。紫坪鋪水庫蓄水運用后經受了2008年“5?12”汶川地震的影響：地震造成庫區左岸山體滑坡并形成巨大的堰塞體;地震發生后至2008年5月末，為保證大壩安全和至映秀鎮的水上生命救援通道暢通，維持水位在830m附近運行;至2008年8月，大壩面板和止水系統修復工作基本結束后，水位恢復至汛限水位850.00m[1]。2008—2011年一直保持低水位運行，2012年以后轉入正常運行，水庫最高運用水位為877.35m,水庫最低運用水位為817.60m,壩前平均水位為851.82m。歷年運用水位變化情況見圖1。2庫區淤積狀態分析2.1庫區淤積形態（1）干流淤積形態。紫坪鋪水庫庫區干流淤積整體呈平鋪抬升狀態，但2008年“5?12”汶川地震造成庫區M13斷面左岸山體滑坡，使大量泥石堆積在M11-M14庫段（距壩5.8~7.2km），形成了猶如攔沙壩的巨大堰塞體，堰塞體所在的M13斷面最低點高程由地震前的774.92m抬升到地震后的808.76m,堰塞體高度達33.84m,堰塞體上游（M13—M21庫段）成為堰塞湖，因而改變了庫區干流泥沙自然淤積形態（見圖2,圖中+M11等為庫區橫斷面編號及位置）。至2020年10月，距壩3.46km處的M07斷面不斷平鋪淤積抬高，距壩5.86km的堰塞體下游M11斷面和距壩7.19km的堰塞體上游M14斷面抬升較快，庫尾段距壩16.32km的M31斷面沖淤變化頻繁。未來，堰塞體上游仍會緩慢淤積抬升，堰塞體下游的淤積抬升速度將加快并影響水庫汛期出庫水流含沙量。（2）支流淤積形態。庫區匯入的支流主要有龍溪河（距壩約3.35km）、壽溪河（距壩約12.13km），典型年份庫區兩支流淤積縱剖面見圖3、圖4（圖中+L01、+S01等為庫區橫斷面編號及位置），可以看出庫區兩支流淤積形態總體呈錐形。離紫坪鋪大壩較近的龍溪河于2013年在L03斷面處出現倒坡，主要是L03斷面左岸山體滑坡形成堰塞體所致。壽溪河于2019年汛前在河口段出現倒坡，2019年汛后至2020年倒坡被淤平。從橫斷面淤積發展趨勢看，兩支流都屬平鋪淤積抬升，未形成明顯的灘和槽。2.2淤積量截至2020年10月，庫區累計淤積泥沙1.952億m年均淤積量為0.129億m3。受強降雨及2008年汶川地震影響，該水庫控制流域的水文特性發生了較大變化［2］，兩岸山體的完整性和土體的黏結性受到相當程度的破壞，山體覆蓋層穩定性降低，泥石流、山體滑坡、塌岸等次生地質災害頻繁發生，暴雨使大量泥沙進入庫區，淤積量年際變化較大（見表1）。2008年4月之前年均淤積量為0.088億m之后年均淤積量增大至0.137億m嚴重影響了水庫的功能和壽命。2.3泥沙淤積位置分布（1）泥沙淤積平面分布情況。紫坪鋪水庫處于峽谷地帶，平面形態狹長彎曲，隨著庫區淤積及洪水期水庫運用方式的變化，泥沙淤積位置不斷發生改變，總體來講，泥沙主要淤積在干流，支流淤積量相對較小，截至2020年10月庫區干、支流淤積量分別為1.843億、0.109億m3（見表1），分別占庫區淤積總量的94%、6%。干流淤積主要集中在M31斷面以下（占干流淤積總量的95.0%），M31斷面以上淤積量較?。ㄒ妶D5）;在干流M31斷面以下，斷面M23—斷面M26、斷面M11—斷面M13因河道狹窄而淤積量相對較小，大壩一斷面M03淤積量也相對較小。（2）泥沙淤積垂直分布情況。泥沙淤積垂直分布情況與來沙時段的運用水位密不可分，汛期是主要來水來沙時段，汛限水位的高低直接影響泥沙淤積分布［3-5］。紫坪鋪水庫受2008年汶川地震影響，2012年以前一直保持低水位運行，2012年以后轉入正常運行，庫區泥沙淤積主要集中在850m高程以下（截至2020年10月850m高程以下淤積量為1.662億m3），850m高程以上淤積量較?。ㄒ姳?）。2.4淤積泥沙顆粒級配及沿程變化情況Keywords:sedimentation;dambody;siltationmorphology;particlegradation;ZipingpuReservoir紫坪鋪水庫位于距成都市約60km的岷江上游，控制流域面積2.26萬km2，總庫容11.12億m其中攔沙庫容2.24億m于2005年9月下閘蓄水，具有不完全年調節功能，其開發任務以灌溉和供水為主，兼顧防洪、發電、環境保護等綜合利用，截至2020年年底累計發電468.51億kw-h、向下游供水2121.58億m成為都江堰灌區和成都市最重要的調節水源、成都市最重要的支撐電源。截至2020年10月，紫坪鋪水庫庫區淤稹量達1.952億m攔沙庫容淤損87.1%。為了全面掌握紫坪鋪水庫泥沙淤積現狀，提高其減淤效果、延長攔沙壽命，筆者基于庫區實地調研、大斷面觀測資料和逐年水位觀測資料等，對其淤積情況進行了分析。1水庫調度方式與運用情況紫坪鋪水庫調度運用目標是，在確保工程運行安全的前提下充分利用水庫調節性能削峰、錯峰，以滿足下游地區用水需要并盡量多發電。具體調度方式如下：①蓄水期（9—11月），庫水位控制在汛期限制水位850.00m與正常蓄水位877.00m之間，蓄水期末庫水位控制在正常蓄水位877.00m;②供水期（12月一次年5月），庫水位控制在正常蓄水位877.00m與死水位817.00m之間，5月中下旬除按照水庫綜合用水調度圖供水外多余水量蓄在庫內，5月末庫水位可不降至死水位817.00m;③主汛期（6—9月），在滿足下游綜合用水條件下庫水位保持在850.00m以下，加強洪水入庫期間泥沙監測，積極實施泥沙調度以避免淤積有效庫容。紫坪鋪水庫蓄水運用后經受了2008年“5?12”汶川地震的影響：地震造成庫區左岸山體滑坡并形成巨大的堰塞體;地震發生后至2008年5月末，為保證大壩安全和至映秀鎮的水上生命救援通道暢通，維持水位在830m附近運行;至2008年8月，大壩面板和止水系統修復工作基本結束后，水位恢復至汛限水位850.00m[1]。2008—2011年一直保持低水位運行，2012年以后轉入正常運行，水庫最高運用水位為877.35m，水庫最低運用水位為817.60m，壩前平均水位為851.82m。歷年運用水位變化情況見圖1。2庫區淤積狀態分析2.1庫區淤積形態（1）干流淤積形態。紫坪鋪水庫庫區干流淤積整體呈平鋪抬升狀態，但2008年“5?12”汶川地震造成庫區M13斷面左岸山體滑坡，使大量泥石堆積在M11-M14庫段（距壩5.8~7.2km），形成了猶如攔沙壩的巨大堰塞體，堰塞體所在的M13斷面最低點高程由地震前的774.92m抬升到地震后的808.76m,堰塞體高度達33.84m,堰塞體上游（M13—M21庫段）成為堰塞湖，因而改變了庫區干流泥沙自然淤積形態（見圖2,圖中+M11等為庫區橫斷面編號及位置）。至2020年10月，距壩3.46km處的M07斷面不斷平鋪淤積抬高，距壩5.86km的堰塞體下游M11斷面和距壩7.19km的堰塞體上游M14斷面抬升較快，庫尾段距壩16.32km的M31斷面沖淤變化頻繁。未來，堰塞體上游仍會緩慢淤積抬升，堰塞體下游的淤積抬升速度將加快并影響水庫汛期出庫水流含沙量。（2）支流淤積形態。庫區匯入的支流主要有龍溪河（距壩約3.35km）、壽溪河（距壩約12.13km），典型年份庫區兩支流淤積縱剖面見圖3、圖4（圖中+L01、+S01等為庫區橫斷面編號及位置），可以看出庫區兩支流淤積形態總體呈錐形。離紫坪鋪大壩較近的龍溪河于20