（昆明市水利水电勘测设计研究院）

摘要：影响水库淤积分布的因素很多，如入库泥沙颗粒及其组成、进出库流量关系、水库大小、形状及水库调蓄方式等。淤积分布的经验面积减少法，是以运用多年的水库淤积分布的实测资料为依据，并加以概化得出水库沿高程淤积量分布，加以推求水库淤沙高程的方法。

关键词：淤积分布   辅助曲线   坝前淤高   死水位

水库工程中淤沙高程的分析经常采用水库平淤法计算，此方法虽然简单，但经常将水库淤沙库容算大，淤沙高程与水库规模密切相关，由此确定的水库规模较大。淤积分布的经验面积减少法，是以运用多年的水库淤积分布的实测资料为依据，并加以概化得出水库沿高程淤积量分布，加以推求水库淤沙高程的方法。

一、水库类型区分

影响水库淤积分布的因素很多，如入库泥沙颗粒及其组成、进出库流量关系、水库大小、形状及水库调蓄方式等。我国在建国初期，对官厅等水库的观测中，早已发现水库地形对淤积分布有明显的影响，如地形开阔的湖泊形水库，淤积分布偏于水库上游段，河道形水库淤积分布偏向于坝前库段。

一般水库的容积与水深的关系可以用下列公式表达：

式中  V——相应h的库容，m3；

h——从原河床算起的坝前水深，m；

N——系数；

m——库容沿高程增加的指数，是反映水库地形特性的一个指标。

将水库按形状分类可以分为四类，见下表：

表1   水库类型表

二、计算原理

水库的总淤积量VS可有下式推求：

式中  h——坝址河床以上的水库深度，m；

h0——坝前淤积面积以下的淤积深度，m；

H——水库正常蓄水位时的水库深度，m；

A——深度h的淤积面积（m2），h≤h0时，A等于水库面积。

积分后公式为：

式中  A0、a0、V0、Vr——坝前淤积深度h0处的淤积面积、相对淤积面积、h0以下

的淤积体积及相对淤积体积；

a——相对淤积面积。

引入相对深度

，为坝前某水位深h0与正常蓄水位水深H之比，

。

四类水库

与a关系的数学表达式见下表：

表2   相对深度与相对淤积面积关系表

三、淤高确定的辅助曲线

由库容与面积计算曲线推导出用于确定淤积深度的四类水库类型的辅助曲线*，再由已知水库的总淤积量、总水深、计算多个不同坝前淤积深度或相对深度

的

（坝前淤积面以上剩余淤积量）及

值。将其

值与辅助曲线汇在一张表格上，

曲线与m值所确定的类型曲线交点值及为所求的坝前淤积相对深度

，由此可以确定水库的淤沙高程。

图2   淤高确定的辅助曲线

四、计算实例

1、工程概况

核桃箐水库位于禄劝县翠华镇兆乌村委会核桃箐村附近，水库是为保障翠华镇区域国民经济发展、保证下游生活饮水安全、改善当地农业生产条件、提高区域人民群众生活质量而拟建的水利基础建设项目，工程开发的主要任务为解决翠华镇及周边集镇5493人、农村8893人、牲畜26703头的农村人畜饮水和下游2522亩耕地的农业灌溉用水。

已知条件：

核桃箐水库运行50年后入库泥沙淤积总量为31.2万m3，淤积分布在正常蓄水位以下位置，正常蓄水位以上无淤积。水库原库容曲线见下表：

表3   核桃箐水库水位～面积～库容曲线表

2、确定水库类型

在双对数纸上绘制水深～库容曲线，可以获得库容V与水深h的幂函数关系为

指数m为0.3422，说明水库为峡谷型水库。

3、确定坝前淤积深度

根据水库的总淤积量、总水深、计算多个不同坝前相对淤积深度

及

值，将

值绘至辅助曲线表格上，则根据

值与水库所属类型辅助曲线交点，可以直接在图上读出水库坝前相对淤积深度

，进而推求水库坝前淤积高度。

表4   核桃箐水库坝前淤积高程辅助计算表

图4   核桃箐水库坝前淤积高程辅助计算图

由图可以查出核桃箐水库的

值，进而推求出水库的坝前淤积水深为15.83m，水库坝前淤积高程为1915.83m。由水库淤沙高程可确定水库死水位及死库容。

五、结论及评价

1、经验面积减少法为我们在分析水库坝前淤积高程方面提供了另外一种思路，根据作者对放空水库淤沙形态观察，经验面积减少法对淤沙的预估比平淤法更切合客观实际。

2、影响水库淤积分布因素较多，经验面积减少法着重考虑了水库形状的因素，对其他因素做了概化处理；水库淤积分析资料来源于大型水库，对小型工程淤积估算目前尚无资料进行

验证。

参考文献：

[1] 韩其为 著．水库淤积．北京：科学出版社，2003

[2] 涂启华 杨赉裴主编．泥沙设计手册．北京：中国水利水电出版社，2006

[3] 朱鉴远 编著．水利水电工程泥沙设计．北京：中国水利水电出版社，2010