紫坪鋪水庫(kù)運(yùn)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(kù)歷年運(yùn)用水位變化情況420網(wǎng)年—20】3年-?-2015年——2020420網(wǎng)年—20】3年-?-2015年——2020年壽澳河-■-2011年-*-2014年-*-20］呷900死水位X17idooKJin

42018888725 20 15 10 5 0距觀里程4un圖2典型年份庫(kù)區(qū)干流淤積縱剖面

§+§+§+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(kù)不同時(shí)段泥沙淤積情況億淤枳量日寸段全庫(kù)區(qū)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(kù)區(qū)干流泥沙淤積平面分布情況表2庫(kù)區(qū)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(kù)是都江堰灌區(qū)和成都市最重要的調(diào)節(jié)水源、成都市最重要的支撐電源，為全面掌握其泥沙淤積現(xiàn)狀，基于庫(kù)區(qū)實(shí)地調(diào)研、大斷面觀測(cè)資料和逐年水位觀測(cè)資料等，對(duì)該水庫(kù)運(yùn)用以來的調(diào)度運(yùn)用方式、泥沙淤積形態(tài)、泥沙淤積分布以及淤積物顆粒組成等進(jìn)行了分析。分析結(jié)果表明：截至2020年10月，紫坪鋪水庫(kù)淤積總量為1.952億m攔沙庫(kù)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(kù)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(yán)重影響了水庫(kù)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(kù)區(qū)，淤積泥沙的85.1%分布在850m高程以下庫(kù)區(qū);淤積物中黏粒、粉細(xì)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(shí)施人工清淤疏浚，以恢復(fù)水庫(kù)攔沙庫(kù)容。關(guān)鍵詞：泥沙淤積;堰塞體;淤積形態(tài);顆粒級(jí)配;紫坪鋪水庫(kù)中圖分類號(hào)：TV145+.1;TV697.2+2文獻(xiàn)標(biāo)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(kù)運(yùn)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(kù)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(kù)容11.12億m其中攔沙庫(kù)容2.24億m于2005年9月下閘蓄水，具有不完全年調(diào)節(jié)功能，其開發(fā)任務(wù)以灌溉和供水為主，兼顧防洪、發(fā)電、環(huán)境保護(hù)等綜合利用，截至2020年年底累計(jì)發(fā)電468.51億kw-h、向下游供水2121.58億m成為都江堰灌區(qū)和成都市最重要的調(diào)節(jié)水源、成都市最重要的支撐電源。截至2020年10月，紫坪鋪水庫(kù)庫(kù)區(qū)淤積量達(dá)1.952億m攔沙庫(kù)容淤損87.1%。為了全面掌握紫坪鋪水庫(kù)泥沙淤積現(xiàn)狀，提高其減淤效果、延長(zhǎng)攔沙壽命，筆者基于庫(kù)區(qū)實(shí)地調(diào)研、大斷面觀測(cè)資料和逐年水位觀測(cè)資料等，對(duì)其淤積情況進(jìn)行了分析。1水庫(kù)調(diào)度方式與運(yùn)用情況紫坪鋪水庫(kù)調(diào)度運(yùn)用目標(biāo)是，在確保工程運(yùn)行安全的前提下充分利用水庫(kù)調(diào)節(jié)性能削峰、錯(cuò)峰，以滿足下游地區(qū)用水需要并盡量多發(fā)電。具體調(diào)度方式如下：①蓄水期（9—11月），庫(kù)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(kù)水位控制在正常蓄水位877.00m;②供水期（12月一次年5月），庫(kù)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(kù)綜合用水調(diào)度圖供水外多余水量蓄在庫(kù)內(nèi)，5月末庫(kù)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(kù)水位保持在850.00m以下，加強(qiáng)洪水入庫(kù)期間泥沙監(jiān)測(cè)，積極實(shí)施泥沙調(diào)度以避免淤積有效庫(kù)容。紫坪鋪水庫(kù)蓄水運(yùn)用后經(jīng)受了2008年“5?12”汶川地震的影響：地震造成庫(kù)區(qū)左岸山體滑坡并形成巨大的堰塞體;地震發(fā)生后至2008年5月末，為保證大壩安全和至映秀鎮(zhèn)的水上生命救援通道暢通，維持水位在830m附近運(yùn)行;至2008年8月，大壩面板和止水系統(tǒng)修復(fù)工作基本結(jié)束后，水位恢復(fù)至汛限水位850.00m[1]。2008—2011年一直保持低水位運(yùn)行，2012年以后轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行，水庫(kù)最高運(yùn)用水位為877.35m,水庫(kù)最低運(yùn)用水位為817.60m,壩前平均水位為851.82m。歷年運(yùn)用水位變化情況見圖1。2庫(kù)區(qū)淤積狀態(tài)分析2.1庫(kù)區(qū)淤積形態(tài)（1）干流淤積形態(tài)。紫坪鋪水庫(kù)庫(kù)區(qū)干流淤積整體呈平鋪抬升狀態(tài)，但2008年“5?12”汶川地震造成庫(kù)區(qū)M13斷面左岸山體滑坡，使大量泥石堆積在M11-M14庫(kù)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(diǎn)高程由地震前的774.92m抬升到地震后的808.76m,堰塞體高度達(dá)33.84m,堰塞體上游（M13—M21庫(kù)段）成為堰塞湖，因而改變了庫(kù)區(qū)干流泥沙自然淤積形態(tài)（見圖2,圖中+M11等為庫(kù)區(qū)橫斷面編號(hào)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(kù)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(huì)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(kù)汛期出庫(kù)水流含沙量。（2）支流淤積形態(tài)。庫(kù)區(qū)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(kù)區(qū)兩支流淤積縱剖面見圖3、圖4（圖中+L01、+S01等為庫(kù)區(qū)橫斷面編號(hào)及位置），可以看出庫(kù)區(qū)兩支流淤積形態(tài)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(xiàn)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(xiàn)倒坡，2019年汛后至2020年倒坡被淤平。從橫斷面淤積發(fā)展趨勢(shì)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(kù)區(qū)累計(jì)淤積泥沙1.952億m年均淤積量為0.129億m3。受強(qiáng)降雨及2008年汶川地震影響，該水庫(kù)控制流域的水文特性發(fā)生了較大變化［2］，兩岸山體的完整性和土體的黏結(jié)性受到相當(dāng)程度的破壞，山體覆蓋層穩(wěn)定性降低，泥石流、山體滑坡、塌岸等次生地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生，暴雨使大量泥沙進(jìn)入庫(kù)區(qū)，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(yán)重影響了水庫(kù)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(kù)處于峽谷地帶，平面形態(tài)狹長(zhǎng)彎曲，隨著庫(kù)區(qū)淤積及洪水期水庫(kù)運(yùn)用方式的變化，泥沙淤積位置不斷發(fā)生改變，總體來講，泥沙主要淤積在干流，支流淤積量相對(duì)較小，截至2020年10月庫(kù)區(qū)干、支流淤積量分別為1.843億、0.109億m3（見表1），分別占庫(kù)區(qū)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斷面以上淤積量較小（見圖5）;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(duì)較小，大壩一斷面M03淤積量也相對(duì)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(shí)段的運(yùn)用水位密不可分，汛期是主要來水來沙時(shí)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(kù)受2008年汶川地震影響，2012年以前一直保持低水位運(yùn)行，2012年以后轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行，庫(kù)區(qū)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(jí)配及沿程變化情況Keywords:sedimentation;dambody;siltationmorphology;particlegradation;ZipingpuReservoir紫坪鋪水庫(kù)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(kù)容11.12億m其中攔沙庫(kù)容2.24億m于2005年9月下閘蓄水，具有不完全年調(diào)節(jié)功能，其開發(fā)任務(wù)以灌溉和供水為主，兼顧防洪、發(fā)電、環(huán)境保護(hù)等綜合利用，截至2020年年底累計(jì)發(fā)電468.51億kw-h、向下游供水2121.58億m成為都江堰灌區(qū)和成都市最重要的調(diào)節(jié)水源、成都市最重要的支撐電源。截至2020年10月，紫坪鋪水庫(kù)庫(kù)區(qū)淤稹量達(dá)1.952億m攔沙庫(kù)容淤損87.1%。為了全面掌握紫坪鋪水庫(kù)泥沙淤積現(xiàn)狀，提高其減淤效果、延長(zhǎng)攔沙壽命，筆者基于庫(kù)區(qū)實(shí)地調(diào)研、大斷面觀測(cè)資料和逐年水位觀測(cè)資料等，對(duì)其淤積情況進(jìn)行了分析。1水庫(kù)調(diào)度方式與運(yùn)用情況紫坪鋪水庫(kù)調(diào)度運(yùn)用目標(biāo)是，在確保工程運(yùn)行安全的前提下充分利用水庫(kù)調(diào)節(jié)性能削峰、錯(cuò)峰，以滿足下游地區(qū)用水需要并盡量多發(fā)電。具體調(diào)度方式如下：①蓄水期（9—11月），庫(kù)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(kù)水位控制在正常蓄水位877.00m;②供水期（12月一次年5月），庫(kù)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(kù)綜合用水調(diào)度圖供水外多余水量蓄在庫(kù)內(nèi)，5月末庫(kù)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(kù)水位保持在850.00m以下，加強(qiáng)洪水入庫(kù)期間泥沙監(jiān)測(cè)，積極實(shí)施泥沙調(diào)度以避免淤積有效庫(kù)容。紫坪鋪水庫(kù)蓄水運(yùn)用后經(jīng)受了2008年“5?12”汶川地震的影響：地震造成庫(kù)區(qū)左岸山體滑坡并形成巨大的堰塞體;地震發(fā)生后至2008年5月末，為保證大壩安全和至映秀鎮(zhèn)的水上生命救援通道暢通，維持水位在830m附近運(yùn)行;至2008年8月，大壩面板和止水系統(tǒng)修復(fù)工作基本結(jié)束后，水位恢復(fù)至汛限水位850.00m[1]。2008—2011年一直保持低水位運(yùn)行，2012年以后轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行，水庫(kù)最高運(yùn)用水位為877.35m，水庫(kù)最低運(yùn)用水位為817.60m，壩前平均水位為851.82m。歷年運(yùn)用水位變化情況見圖1。2庫(kù)區(qū)淤積狀態(tài)分析2.1庫(kù)區(qū)淤積形態(tài)（1）干流淤積形態(tài)。紫坪鋪水庫(kù)庫(kù)區(qū)干流淤積整體呈平鋪抬升狀態(tài)，但2008年“5?12”汶川地震造成庫(kù)區(qū)M13斷面左岸山體滑坡，使大量泥石堆積在M11-M14庫(kù)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(diǎn)高程由地震前的774.92m抬升到地震后的808.76m,堰塞體高度達(dá)33.84m,堰塞體上游（M13—M21庫(kù)段）成為堰塞湖，因而改變了庫(kù)區(qū)干流泥沙自然淤積形態(tài)（見圖2,圖中+M11等為庫(kù)區(qū)橫斷面編號(hào)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(kù)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(huì)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(kù)汛期出庫(kù)水流含沙量。（2）支流淤積形態(tài)。庫(kù)區(qū)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(kù)區(qū)兩支流淤積縱剖面見圖3、圖4（圖中+L01、+S01等為庫(kù)區(qū)橫斷面編號(hào)及位置），可以看出庫(kù)區(qū)兩支流淤積形態(tài)總體呈錐形。離紫坪鋪大壩較近的龍溪河于20