2.浚的笔顺笔画
3.有趣的水渠
4.坎儿井原理示意图
5.引水桥作用如何防止水渠淤积泥沙
6.河流泥沙的水利水电工程中的泥沙问题
农村旧房水路怎么改造
农村的水路(包括沟渠、水渠、水管等)是一项重要的基础设施,对于农民们的生产和生活至关重要。然而,由于历史原因和地理局限性,农村旧房的水路往往存在一些问题,如陈旧、老化、漏水、水流不畅等等。这些问题不仅影响了农民们的生产生活,也给环境和人类带来了一定的安全隐患。因此,对于农村旧房水路的改造和升级显得非常必要。
一、改造旧水渠
农村旧房的水渠改造主要分为以下几个方面:
1.清理清淤:因为水渠常年积累了杂草、泥沙等脏污物,这些垃圾会影响水流畅通,所以首先要对水渠进行清理,清淤工具可以有小挖机清淤、人工清淤等。
2.疏通水渠:如果水渠水流发生阻塞,我们需要及时找到堵塞物,进行疏通。可以使用传统的工具,如麦秸、网袋,还可以使用疏通机器人等电动工具进行疏通。
3.改善排水:流水不畅可能是由于水渠底部过于狭窄,而且角度不够,环境废料和自然物质会影响水的流动性,将渠道加宽并使其较为平坦,这样水就能流得更快了。
二、改造旧水管
农村旧房的水管改造主要可从以下几个方面入手:
1.更换旧水管:旧水管多数安装于世纪-年代,长时间使用会因老化而出现裂缝,渗漏的情况,一旦出现则需要及时更换。
2.更换农村的水泵:在为全村供水时,我们需要重点关注农村的水泵。如果水泵老化或不能工作得很好,水的供应就会受到影响。因此,我们应及时更换和维护农村的水泵。
3.适当安装阀门:有些地方会根据具体情况加装适当的阀门,以控制水流,以水泵站为例,由于有许多管道连通,可以安装开关阀门,因为这样调节水的流量很方便,特别感到早上上班前或晚餐前用水量较大的情况。
以上就是对农村旧房水路改造的介绍,改造农村旧房的水路是建设新时代美丽中国的一项大事业,需要政府和广大农民共同努力,为农村民众创造更好的生产和生活条件。
浚的笔顺笔画
浚的笔顺笔画是点、点、提、撇折、点、撇、点、撇、横撇/横钩、捺。浚的解释:
浚是一个动词,具体解释为清理、修整、疏通水道或河床,使其能够顺利通行流动。这个词通常用于描述人工清理河道、淤泥、泥沙等,以确保水流顺畅,防止水患和洪灾的发生。
此外,在工程领域中,浚也可以指通过挖掘或清淤来加深港口、航道或水利工程的操作。从字面上理解,浚可以理解为清理、挖掘或加深相关水道的活动。
浚的组词和解释:
1、浚渠:清理、挖掘或加深水道的行为,使其能够通畅流动。
2、浚河:对河道进行清理、挖掘或加深,以确保水流顺畅并预防洪水等自然灾害。
3、浚井:清理、挖掘或加深井口,以提供更多的地下水资源。
4、浚塘:对塘泊进行清淤、挖掘或加深,以保持水体质量和生态环境。
5、浚航道:清理、挖掘或加深航道,以便船只能够安全通行。
6、浚工程:指对水道、港口、航道等进行清理、挖掘或加深的工程项目。
浚的例句:
1、针对长时间未进行维护的水渠,经过专业队伍的浚渠作业,成功地将淤积的泥沙清理干净,使得水渠恢复了正常的通水能力。
2、在城市化快速发展的背景下,为了提高排水系统的效能,市政部门决定对主要排水渠进行浚渠作业,以确保城市在暴雨等极端天气条件下的排水安全。
3、经过多次测量和调研后,工程设计师制定了一套科学合理的浚渠方案,旨在最大程度地提升运河水道的通过能力,为船只运输提供更加顺畅的环境。
4、深入研究水渠的历史记录和水流动态,在评估各种疏浚方式的基础上,我们决定采用先进的机械设备进行浚渠作业,以提高施工效率和质量。
5、浚渠过程中需要注意的是,要避免对周边环境和生态造成不必要的破坏。因此,在实施浚渠作业之前,进行了详细的环境影响评估,并采取了相应的保护措施。
有趣的水渠
这周,孩子们又回到了泥学院里面,这回孩子们初体验了一下水渠,一开始孩子们都很好奇。
“这个弯弯曲曲的管道是干什么的呀?”
“这里应该能放水,然后让水流到地里浇水”
“好想尝试一下呀!”
孩子们兴奋的讨论着,不少孩子跃跃欲试。
这时大班的哥哥听到了动静,便说道“水龙头在这里,我来帮助你们!”
“哇!太好了,谢谢!”
大班的哥哥把水管对准了水渠,只见水流冲进了水渠,快速的绕着管道流动起来,孩子们聚精会神的看着,还有的孩子跟着水流动的方向一路追踪观察。
其中有一个装置上面有把手,“孩子们,这个可以转动,它有什么作用呢?”
“我来试一试!”海洋说道
于是海洋转动把手,把手方向横过来以后,水流被隔断,就无法进入水渠了。再次转动竖向以后,水流便又可以顺利流进水渠里面了。
弄清楚了这个装置的使用原理,孩子们又发现了一个问题:为什么水流进入水渠之后,流的并不远呢?我让孩子蹲下来自主观察水流,探究原因。
房皙:“既然它流不了多远,我们可以用手来帮助它。”
龙龙:“我发现里面有些泥沙,好像会阻挡水流的更远。”
高兴:“这个水管不是直直的,会不会是拐弯的地方让水流不了那么远。”
孩子们七嘴八舌的讨论着,兴致非常高。
于是我带着两个小朋友去到沙池里面,大班的哥哥姐姐也在利用管道连接沙池探究水流进入后的变化,孩子们看到水进入沙子以后立马就被‘吸’干了,几乎不会有水洼的产生。
“我明白了!”水到哪里去了呢?
“一定是水渗透进了沙子里面!水变少了,就流不了这么远了!”乔宇说道
“我同意!”孩子们纷纷表示赞成。
接下来该怎么办呢?
“我去拿小铲子把这些沙子铲出来。”
“我跟你一起!”
孩子们清理起来了里面的泥沙,用小铲子铲的、用手往外掏的,接来水把它们冲开的.......
在一段水渠被清理的差不多以后,我让孩子接来一点水再次倒入进去,观察变化,好像是比在有堆积的沙子的水渠当中流的顺畅、远一些。
观察总结:孩子们对于水渠的探究具有一定的兴趣,并且能够自主的投入进去探究,愿意动脑思考解决问题,同伴间的交流帮助了他们找到了一个方向,就是解决水流流的远近的问题。通过观察发现了会‘吸’水的沙子,明白了为什么水流有些地方堵塞、卡住的原因,算是解决了一个难题。
小插曲:
在孩子们出来泥学院以后,脚上多多少少粘上了泥巴,有的小朋友利用小耙子等工具用来清理脚底的泥巴。这也是孩子自己想出的办法,不得不佩服他们的聪明才智。
坎儿井原理示意图
构造原理坎儿井是一种结构巧妙的特殊灌溉系统,它由竖井、暗渠、明渠和涝坝四部分组成。总的说来,坎儿井
的构造原理是:在高山雪水潜流处,寻其水源,在一定间隔打一深浅不等的竖井,然后再依地势高下在井底修通暗渠,沟通各井,引水下流。地下渠道的出水口与地面渠道相连接,把地下水引至地面灌溉桑田。
:竖井
先说竖井。竖井是开挖或清理坎儿井暗渠时运送地下泥沙或淤泥的通道,也是送气通风口。井深因地势和地下水位高低不同而有深有浅,一般是越靠近源头竖井就越深,最深的竖井可达米以上。竖井与竖井之间的距离,随坎儿井的长度而有所不同,一般每隔—米就有一口竖井。一条坎儿井,竖井少则多个,多则上百个。井口一般呈长方形或圆形,长1米,宽0.7米。乘车临近吐鲁番时,在那郁郁葱葱的绿洲外围戈壁滩上,就可以看见顺着高坡而下的一堆一堆的圆土包,形如小火山锥,坐落有序地伸向绿洲,这些,就是坎儿井的竖井口。
暗渠
暗渠,又称地下渠道,是坎儿井的主体。暗渠的作用是把地下含水层中的水会聚到它的身上来,一般是按一定的坡度由低往高处挖,这样,水就可以自动地流出地表来。暗渠一般高1.7米,宽1.2米,短的—米,最长的长达公里,暗渠全部是在地下挖掘,因此掏捞工程十分艰巨。
坎儿井始于西汉,而指南针在明朝时期才从中原传入西域,在开挖暗渠时,为尽量减少弯曲、确定方向,吐鲁番的先民们创造了木棍定向法。即相邻两个竖井的正中间,在井口之上,各悬挂一条井绳,井绳上绑上一头削尖的横木棍,两个棍尖相向而指的方向,就是两个竖井之间最短的直线。然后再按相同方法在竖井下以木棍定向,地下的人按木棍所指的方向挖掘就可以了。
在掏挖暗渠时,吐鲁番人民还发明了油灯定向法。油灯定向是依据两点成线的原理,用两盏旁边带嘴的油灯确定暗渠挖掘的方位,并且能够保障暗渠的顶部与底部平行。但是,油灯定位只能用于同一个作业点上,不同的作业点又怎样保持一致呢?挖掘暗渠时,在竖井的中线上挂上一盏油灯,掏挖者背对油灯,始终掏挖自己的影子,就可以不偏离方向,而渠深则以泉流能淹没筐沿为标准。
暗渠越深空间越窄,仅容一个人弯腰向前掏挖而行。由于吐鲁番的土质为坚硬的钙质粘性土,加之作业面又非常狭小,因此,要掏挖出一条公里长的暗渠,不知要付出怎样的艰辛。据说,天山融雪冰冷刺骨,而工人掏挖暗渠必须要跪在冰水中挖土,因此长期从事暗渠掏挖的工人,寿命一般都不超过岁。所以,总长公里的吐鲁番坎儿井被称为“地下长城”,真是当之无愧。
暗渠还有不少好处是,由于吐鲁番高温干燥,蒸发量大,水在暗渠不易被蒸发,而且水流地底不容易被污染,再有,经过暗渠流出的水,经过千层沙石自然过滤,最终形成天然矿泉水,富含众多矿物质及微量元素,当地居民数百年来一直饮用至今,不少人活到百岁以上,因此,吐鲁番素有中国长寿之乡的美名。
龙口
龙口是坎儿井明渠、暗渠与竖井口的交界处,也是天山雪水经过地层渗透,通过暗渠流向明渠的第一个出水口。
明渠涝坝
暗渠流出地面后,就成了明渠。顾名思义,明渠就是在地表上流的沟渠。人们在一定地点修建了具有蓄水和调节水作用的蓄水池,这种大大小小的蓄水池,就称为涝坝。水蓄积在涝坝,哪里需要,就送到哪里。
建造条件
在吐鲁番盆地大量兴建的原因,是和当地的自然地理条件分不开的。吐鲁番是中国极端干旱地区之一,年降水量只有毫米,而蒸发量可达到毫米,可称得上是中国的“干极”。但坎儿井是在地下暗渠输水,不受季节、风沙影响,蒸发量小,流量稳定,可以常年自流灌溉。
吐鲁番虽然酷热少雨,但盆地北有博格达山,西有喀拉乌成山,每当夏季大量融雪和雨水流向盆地,渗入戈壁,汇成潜流,为坎儿井提供了丰富的地下水源。盆地北部的博格达峰高达米,而盆地中心的艾丁湖,却低于海平面米,
从天山脚下到艾丁湖畔,水平距离仅公里,高差竟有多米,地面坡度平均约四十分之一,地下水的坡降与地面坡变相差不大,这就为开挖坎儿井提供了有利的地形条件。吐鲁番土质为砂砾和粘土胶结,质地坚实,井壁及暗渠不易坍塌,这又为大量开挖坎儿井提供了良好的地质条件。
“坎儿井”是“井穴”的意思,其结构是由竖井、暗渠、明渠、“涝坝”(积水潭)四部分组成。在高山雪水潜流处,寻其水源,在一定间隔打一深浅不等的竖井,然后再依地势高下在井底修通暗渠,沟通各井,引水下流。地下渠道的出水口与地面渠道相连接,把地下水引至地面灌溉桑田。正是因为有了这独特的地下水利工程--坎儿井,把地下水引向地面,灌溉盆地数十万亩良田,才孕育了吐鲁番各族人民,使沙漠变成了绿洲。
历史记载
清代萧雄《西疆杂述诗》云:“道出行回火焰山,高昌城郭胜连环。疏泉穴地分浇灌,禾黍盈盈万顷间。”它说出了“疏泉穴地”这吐鲁番盆地独特的水利工程最大特点。
坎儿井是干旱荒漠地区,利用开发地下水,通过地下渠道可以自流地将地下水引导至地面,进行灌溉和生活用水的无动力吸水设施。坎儿井在吐鲁番盆地历史悠久,分布很广。长期以来是吐鲁番各族人民进行农牧业生产和人畜饮水的主要水源之一。由于水量稳定水质好,自流引用,不需动力,地下引水蒸发损失、风沙危害少,施工工具简单,技术要求不高,管理费用低,便于个体农户分散经营,深受当地人民喜爱。
坎儿井是中华文明的产物。盛弘之《荆州记》中记述:“隋郡北界有厉乡村,村南有重山、山下有一穴,父老相传云:神龙所生林西有两重堑,内有周围一顷二十亩地,中有九井,神农既育,九井自穿。又云:汲一井则众井水动,即以此为神农社,年常祠之。”九井自穿相通,一井牵动众井,这与地下暗渠相通的坎儿井结构相同。
神农是我国农业和医药发明的传说人物,把穿井与他连在一起,可见其历史悠久。司马迁《史记·五帝本纪》云:“瞽叟又使舜穿井,舜穿井为匿空旁出。舜既入深,瞽叟与象共下土实井。舜从匿空出去。”舜穿井时,就挖了一条从旁出的“匿空”(地道),这与坎儿井的挖掘方法极其相似。如果:“匿空”为水平地道,就是坎儿井,这是公元前世纪的史迹,比传说波斯于公元前8世纪有坎井,要早多年。
《庄子·天地》篇云:“子贡南游于楚,反于晋,过汉阴,见一丈人,方将为圃畦,凿隧而入井,抱瓮而出灌,搰搰然用力甚多,而见功寡。子贡曰:‘有械于此,一日浸百畦,用力甚寡而见功多,夫子不欲乎’”子贡向其介绍当时的先进灌溉提水工具桔槔,而圃者答以“吾非不知,羞而不为也。”他害怕使用机巧工具而乱了思想,坚持遵古法凿隧取水。可见在春秋时期凿隧取水已是一项古老技术,而这种技术运用于坡度较大地段,就可挖成坎井。
《庄子·秋水》篇的“埳井”,即“坎井”。蛙“擅一壑之水,而跨跱埳井之乐”。这类井似同于壑,应是流水深沟或地下暗渠。(苟子·正论)又云:“坎井之蛙,不可与语东海之乐。”坎井之名,正式出现在先秦典籍之中。人们相信波斯地下暗渠起于公元前年,却没有认真考究中国史籍中有关坎井的记述,不无偏废之嫌。虽然这些记述没有指明坎井的具体形成时间,却充分显示出产生坎井的文化背景渊远流长。
汉代中原井渠法与坎儿井
吐鲁番坎儿井是由地下暗渠、竖井、出口涝坝、引水渠等工程组成的自流灌溉系统。利用地形特点,通过地下暗渠,将埋深几十米乃至百米以下的地下潜流,引至农区或居住区。首先对吐鲁番坎儿井起源作解释的人,是清代光绪年间的陶葆廉。
他在《辛卯侍行记》一书中记述鄯善连木齐(沁)西面的坎儿井时说:“又西多小圆阜,弥望累累,皆坎尔也。坎儿者,缠回从山麓出泉处作阴沟引水,隔敷步一井,下贯木槽,上掩沙石,惧为飞沙拥塞也,其法甚古,西域亦久有之。今人动云林文忠所创,非也。”他在夹注中指出:吐鲁番盆地的坎儿井与《汉书.沟洫志》引洛水,井下相通行水之法相同,
《沟洫志》载:“严熊言‘临晋民愿穿洛以溉重泉以东万余顷故恶地。诚即得水,可令亩十石。’于是为发卒万人穿渠,自征引洛水至商颜下。岸善崩,乃凿井,深者四十余丈。往往为井,井下相通行水。水陨以绝商颜,东至山领十余里间,井渠之生自此始。”今陕西澄城县北头村附近有一段引洛水入渠的遗迹,南流十余里进入永丰境。其第一段井渠共发现竖井7个。
这是将河水通过地下暗渠引至山岭,吐鲁番坎儿井大都是把高远处潜流通过地下暗渠引至农田,也有少数引河水的坎儿井,其工程原理一致。“井渠之生自此始”,是指其广泛推广而言,并非说其工程原理与技术经验形成于此时,否则,何以言“临晋民愿穿洛以溉”,汉武帝就发卒万人立即动工。这说明早已有成熟的穿井技术可资应用。
《汉书·沟洫志》明确记述井渠之法的推广情况;“朔方、西河、河西、酒泉皆引河及川谷以溉田。”《重修肃州新志》记述明代肃州千户曹斌“凿石为洞,引水渐上”。就是井渠之法的推广与继承。汉元鼎六年(前年)儿宽奏请“穿凿六辅渠,以益溉郑国傍高卬之田。”汉武帝云:“名山川原甚众,细民未知其利,故为通沟渎,畜陂泽,所以备旱也。”儿宽所建以溉高卬之田的六渠,即是“通沟渎”、“畜陂泽”。
《风俗通义·山泽》释“波”云;“陂者,繁也,言因下钟水以繁利万物也。”今山东省桓台一带所称洞子井,海南岛所称“陂”,是与坎儿井类似的水利工程。后汉永平十二年(年)夏,明帝“遂发卒数十万,遣景与王吴修渠、筑堤,自荥阳(河南荥阳)东至千乘(山东利津)海口干余里。景乃商度地势,凿山阜,破砥碛,直截溪涧,疏导雍积,十里立一水门,令更相洄注,无复溃漏之患。
在这项大型水利工程中,凿山阜引水修渠、即是坎儿井式暗渠。两汉时期暗渠开凿技术已在全国范围内应用。元朝骆天骧撰《类编长安志》,记述宋朝大中祥符七年修复龙首渠的情况,勅书中有“矢引顷首之清渠,实唐就北之旧迹,克修废隧,深副倚毗”之句,证明这一汉代的穿隧水渠经唐宋,仍然发挥效益,直到元朝成宗元贞二年()骆天骧修志时才废弃。黄盛璋先生认为汉代井渠法,在汉以后“没有发展下来”,“也没有传到关中盆地以外”,与史实不符。
王国维认为“所言与汉井渠之法无异,盖东来贾胡以此土之法传之彼国者,非由彼土传来也。”暂且不论中亚井渠法的起源,关于吐鲁番坎儿井技术是由汉代屯田兵卒传入的中国旧法的论断,至今还没有人能提出具有充足理由的反证。《西域井渠考》具有较强的说服力,伯希和在其《评王国维遗书》一文中,也不得不承认公元前2世纪末西安一带就有坎儿一类渠井,但又说“谓为纯粹汉人发明,似乎言之太早。”伯希和的疑虑是由于他不了解中国在春秋以前就有凿隧取水的古老传统所致。
钱伯泉已撰文批驳,他阐明波斯语“卡赫莱兹”(Kahrez)是指芦苇,波斯语称坎儿井为“anat”,并非"Kahrez”,它与维吾尔语称坎儿井为"Kariz”的发音绝不相同。
坎儿井一词,与《庄子·秋水》篇中的“坎井”十分相近。“坎井”一词屡见于典籍。《初学记》把井分为天井、坎井等名目,可见“坎井”早就是井类家族的正式成员。坎井在汉语中是一个开音节和闭音节组成的词语,容易儿化为坎儿井,翻译成维吾尔语自然会嵌入一个“儿”音节。维吾尔语Kariz是直接从汉语音译“坎井”而来。
钱伯泉以坎儿井在《史记》、《汉书》等典籍中称“井渠”,而山东桓台县民间多称其为“洞子井”为据,考证维吾尔语坎儿井(Kariz)的语源是汉语“洞子井”的意译。维吾尔语称“洞”为ㄆ☆〃olar〃,在它后面加上“子”的音译(Z),则须在(r)和(Z)这两个辅音字母之间增添一个元音字母(i),于是“洞子井”译为维吾尔语(olariz),“oI”这个后颚磨擦音与“k”音相近,就读成“ka—riz”了。
《重修肃州新志》记述明洪武中,肃州干户曹斌在“肃州城南二十五里修东洞子、西洞子两渠,凿石崖为洞,引水渐上者也,甚为奇异”。接近新疆地方的肃州民众也把坎儿井称为洞子渠,维吾尔语Kariz或是汉语洞子井的意译,可备一说。不论坎儿井(Kariz)是汉语音译或意译,都表明它源于中国。
引水桥作用如何防止水渠淤积泥沙
1、首先靠近进水闸,有助于减少泥沙入水渠,靠近岸边河水受堤坝阻滞和引流,带来泥沙汇聚,水流冲击力较大,流速快,有利于排沙。
2、溪流上游地势起伏较大,流速快,易携带泥沙,泥沙易沉积,溪水与水渠水各行其道,防止水渠淤积泥沙。
河流泥沙的水利水电工程中的泥沙问题
(1)泥沙在水库中沉积会侵占水库的调节库容,减少水库调节能力,降低水库的防洪能力和兴利效益。水库中泥沙的沉积还会使水库回水上延,抬高上游地区的洪水位,增加淹没损失和浸没损失。(2)泥沙在水库变动回水区淤积可能导致航深不足,发生碍航现象。(3)低水头枢纽或已淤至平衡阶段的水库,泥沙推进至坝前,可能产生电站进水口淤堵,泥沙进入水轮机组造成磨损等问题。(4)对于具有通航建筑物的水利枢纽,通航建筑物上下游引航道中的泥沙淤积会引起通航的困难。(5)泥沙在引水渠系中的淤积会导致引水流量不足,供水效益降低,并耗费大量清淤的人力和物力。(6)在水库拦蓄泥沙后,清水下泄可能造成下游河道的冲刷下切及河道展宽,甚至引起河势变化,影响堤防、护岸、取水建筑物等工程设施的安全和效益。(7)平原河道中累积性的泥沙淤积会抬高洪水位,降低河道宣泄洪水的能力,增加洪水的灾害和损失。(8)航道港口及河口的泥沙淤积,影响航运及河口演变。丹江口水库排沙清淤方法探讨?
丹江口水库作为南水北调中线工程的源水库,延长其使用寿命、保证其长久良好地运行,不但有重要的经济意义,而且有更重要的社会意义。排沙清淤是保证丹江口水库能长期运用良好的重要措施。根据丹江口水库的自身特性,在变动回水区及其附近进行“防治型”排沙清淤是治理库区淤积泥沙的有效途径,与传统的坝前“治疗型”排沙清淤相比有许多优越之处。
1 前 言
闻名中外的都江堰已有两千多年的历史,它之所以能长期运用良好,其中有一个主要原因是:在岷江的出山口处的江心垒砌的鱼嘴因势利导分水、分沙;在引水口上江湾凸岸处修建的飞沙堰有利排沙;平均每年人工清淤近万m3.可见都江堰枢纽非常重视泥沙处理,也正是排沙清淤保持了该枢纽工程的生命力。还有一些运行良好的水利枢纽工程,也都修建了排沙工程和采取了清淤措施。因此可以说,排沙清淤是保证水利枢纽工程能长期运用良好的主要措施。
丹江口水库是一座大型蓄水型水库,绝大部分来沙被拦蓄在库内,大量的淤积泥沙对水库的正常运行构成了潜在的威胁,消除这种潜在威胁的主要方法是排沙清淤。丹江口水库,在减少入库泥沙方面已做了大量的工作,如:水土保持、小流域治理、子水库修建和支沟拦沙等,但在清除进入水库和已淤积在水库中的泥沙方面,还没有引起足够的重视,基本处于任其发展状况。本文根据丹江口水库的自身特性,论述了丹江口水库排沙清淤的必要性;提出了在丹江口水库变动回水区及其附近修建排沙清淤工程和采用机械挖沙清淤以及多种方法有机结合清淤的设想,并对其布置方法进行了探讨。
2 丹江口水库排沙清淤的必要性
2.1 丹江口水库水沙特性和淤积状况
座落于汉江中上游、丹江入汇口下游0.8 km的丹江口水库,是丹、汉两江并联水库。控制汉江流域面积9.5万km2,占汉江流域面积的%;坝址多年平均径流量为亿m3(黄家港站—年),占汉江流域总径流量的%。坝址多年平均输沙量1.亿t.丹江口水库死水位 m,相应库容为.3亿m3;正常蓄水位 m,相应库容.5亿m3(汉江占%,丹江占%),相应回水长:汉江库区.6 km,丹江库区 km.
根据多年的实测资料可知,丹江大坝蓄水后%的来沙被拦蓄在库区内。按每年1亿t来沙量计算,从年蓄水至今,淤积在库区内的泥沙约亿m3,占死库容.7%,占总库容.5%。
丹江口水库的淤积泥沙,在世纪年代以前主要分布在变动回水区和变动回水区与常年回水区的交界处。年特大洪水之后,近年中,大多年份水库来水为平、枯水年,每年有较长时间处于低水位以下运行。长时间低水运行,导致变动回水区在河流的造床作用下形成了新的天然河道形态。在新的天然河道中,有的河段已达到平衡状态,有的已达到准平衡状态。变动回水区的这种演变发展,使得入库和原变动回水区的大量泥沙快速移至常年回水区,结果加快了有效库容的淤积速率。如果这种情况继续下去,将会影响水库的正常运行。
2.2 丹江口水库排沙清淤的必要性
丹江口水库虽在规划设计中预留.3亿m3的死库容作为堆沙库容,这自然不失为解决泥沙淤积问题的一种途径,甚至是现时可行之途径。但来沙无尽,库容几何?由上述水沙特性和淤积状况资料可知,丹江口水库库容损失的速度是惊人的,如果任其发展,在不远的将来丹江口水库会成为一座堆满淤泥的死库,到那时,将给汉江流域乃至中国带来不可估量的损失。因此,对丹江口水库进行排沙清淤治理是非常必要的,也是养护丹江口水库库容的必然选择之法。
对于蓄水型的丹江口水库,在库容养护方面,最理想的做法是在水库开始蓄水运行时就应该开展投资少、施工难度小、见效快的“防治型”排沙清淤治理(“防治型”排沙清淤是指:库区淤积泥沙对水库的运行不足以构成威胁时所进行的排沙清淤治理)。也就是说:要未雨绸缪,积极防护,不能把调节库容淤满时出现的问题(也是难以解决的问题)留给子孙后代来解决。丹江口水库运行多年,死库容淤积近1/3,现开展清淤治理已属晚矣。但淤积泥沙还未影响到水库的正常运行,尚能尽快实施,还能较容易地遏止泥沙淤积向常年回水区扩散的趋势;否则隐患丛生、治理就更加困难。
因此,对丹江口水库进行排沙清淤治理,不但势在必行,而且还应尽早实施。
2.3 排沙清淤的社会效益和经济效益
丹江口水库作为南水北调中线工程的源头水库,在南水北调中线工程竣工运用后,防洪、调水将成为水库的主要功能。防洪、调水产生的社会效益和经济效益是巨大的。而满足正常防洪、调水是以一定库容作基础。保证一定库容的重要措施是排沙清淤。因此,清除丹江口水库库区淤积泥沙,保证水库具有一定库容、延长其使用寿命,不但有重要的经济意义,而且有更重要的社会意义。
然而,对处于正常运行水库进行排沙清淤,往往得不到人们的重视。有一个重要原因是人们认为:清除库区中淤积泥沙的费用高于修建同体积水库的费用。 对此,笔者有不同的看法。笔者认为:大型水工建筑物对地址的选择上往往具有惟一性。也就是说,在某个流域内某一位置所修建的水利枢纽,其效能具有唯一性。例如:当丹江口水库淤死废弃后,在汉江流域很难再建一座与丹江口水库效能等同的水库。另外,淤死废弃后的水库不但不能创造效益,而且还会危害环境,还需投入治理和管理费用。因此,清除库区中淤积泥沙所产生的效益是长远的,是不能与修建同体积水库的费用等比的。况且还可采取早期治理、分散投资和对清除物综合利用来降低成本投入。
3 水力排沙清淤
3.1 丹江口水库水力排沙清淤概况
水力排沙清淤是根据水流的运动规律,利用水流所具有挟沙能力的特点,按照人们的意愿,通过水工建筑物把库区的泥沙排到指定的区域内。在利用水力排沙方面,丹江口水库采用深孔泄洪排沙。深孔泄洪排沙,只能排走坝前淤积泥沙和少量悬移质泥沙。此排沙法是以减少蓄水量为代价。从多年的实际运用情况看,收效甚微,而且向下游排泄泥沙会危害下游王甫洲水利枢纽和下游河道环境(现在多数河流实行梯级开发,由上游水利枢纽向下游排沙的做法已不可取)。另外,南水北调中线工程竣工后,大坝加高和大量调水使泄水机会将大大减少。因此,利用大坝泄水排沙在丹江口水库将难以发挥作用。根据入库泥沙大部分先落淤在变动回水区,而后在汛、枯期和丰、平、枯水年份的周期交替中,不停地、循环地、一次次地把泥沙从水库变动回水区的浅水区搬运到深水区,直至水库被泥沙淤满为止这一规律。笔者提出在丹江口水库变动回水区及其附近,修建水力排沙枢纽工程,使河流泥沙在未入库前就被排走。
3.2 修建旁引蓄沙水库
在库区河道岸旁的沟谷、山川中,利用有利地形修建引洪蓄沙水库。在洪水期将泥沙引入库中沉蓄,澄清后的库水或再引入主库或作他用。利用旁引蓄沙水库可排走推移质、悬移质等入库泥沙。
旁引蓄沙水库库址选择。旁引蓄沙水库库址应选择容积较大、地质结构比较稳定的沟谷、山川。丹江口水库上游河道为山区河道,两岸山谷纵横,有适合修建旁引蓄沙水库的沟谷、山川(如:处于西峰咀河段的五峰区的川谷地带)。如果澄清后的库水不再引入主库而作他用时,最好把库址选择在外流域。
旁引蓄沙水库引水口所处河段位置选择。旁引蓄沙水库引水口所处河段位置应按排沙种类进行选择。以排走推移质为主的引水口,可布置在变动回水区上部(如:天河口至白河段);以排走中细沙和悬移质为主的引水口,可布置在变动回水区的下部(如:花梨弯至天河段)。
旁引蓄沙水库引水口布置。可根据泥沙运动规律,巧妙地借助地形优势来布置旁引蓄沙水库引水口。如:天然弯道是布置推移质排沙清淤工程理想之地。利用弯道产生横向环流原理,水流在弯道内流动时产生离心力,表层水流向凹岸,处于底层挟带推移质泥沙的水流流向凸岸。由此,可在弯道的凸岸布置旁引蓄沙水库引水口,即形成正面排沙侧面引水的布置形式。
3.3 引洪淤灌用洪用沙
丹江口水库灌渠引水口象其他水库一样也布置在水库下游的坝前附近。由于丹江口水库坝前附近大多时间为清水,所以灌区的农田基本上是常年清水灌溉。如果把灌渠引水口布置在水库上游变动回水区与常年回水区交界处(如:神定河至堵河口及其附近),引水渠充分利用有利地形沿水库边向下游延伸,然后与陶岔、清泉沟引水灌渠相连,构成引水排沙、灌溉枢纽网络系统;为了多排沙也可沿途多开引水口。洪水期将泥沙引走进行农田灌溉,既可以减少库区泥沙淤积,又可有利于农业生产,上、下灌渠相连既能排沙也能保证供水。这可能会使灌渠发生泥沙淤积,但灌渠清淤要比库区清淤容易得多。
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