潘家口水庫泥沙淤積來源及淤積現狀分析

孔令志，孫小東，呂 艷

（海河水利委員會引灤工程管理局，河北遷西 064309）

潘家口水庫位于灤河中下游的河北唐山與承德兩市交界處，控制流域面積33 700 km2，占灤河流域總面積（44 600 km2）的 75%，總庫容 29.3×108m3，是一座集供水、發電與防洪、灌溉為一體的大型綜合水利工程。

全流域多年平均年降水量650 mm，潘家口水庫以上多年平均年徑流量24.5×108m3，實測最大洪峰18 800 m3/s，多年平均年懸移質輸沙量1 635×104t，多年平均年侵蝕模數485 t/km2。水庫自建成正式運行以來，大大地改善了津、唐兩市用水緊張狀況，對唐山市沿海地區的水產養殖及糧食連年豐收起到了至關重要的作用。電站的運行，極大地緩解了華北地區供電與用電峰谷不平衡現象。因此，如何管好用好這座大型水利工程，充分發揮其效益、延長其使用壽命，水庫泥沙淤積問題的解決是關鍵之一。筆者僅就多年來的實測泥沙資料作一簡單分析。

1 水庫泥沙來源

灤河發源于河北承德市豐寧縣巴顏吐古爾山麓，流經河北沽源縣，內蒙古正藍旗、多倫縣，河北承德、唐山兩市，于樂亭縣入渤海，全長877 km。主要支流有小灤河、興洲河、伊遜河、螞蟻吐河、武烈河、老牛河、柳河、瀑河等，上述各河流水文泥沙情況見表1（資料截止到2011年）。

表1 潘家口水庫以上灤河干支流水文泥沙基本情況

從表1可以看出，占灤河流域面積比例較大的承德市山高坡陡、河谷狹窄，缺乏坑塘洼地和大面積灌區、灘地，因此泥沙輸送量比較大。隨著近年來農村鄉鎮企業的增多，陡坡開荒、過度放牧和無計劃地開礦、采石、修路極大地破壞了坡地植被，造成嚴重的水土流失，每年約有上千萬噸的棄土、棄渣傾入河道。而且，1996—2011年除2005、2008年有較大降水外，其余均是典型的缺水少沙年，一旦發生大的洪水來沙量就會相對較大，水庫淤積相對嚴重。

2 水庫泥沙淤積現狀

為了及時掌握水庫的變化、了解泥沙在庫內的沖淤分布形態及數據，為治理水庫淤積提供依據，潘家口水庫建庫后至1996年逐年汛后開展的淤積測驗工作積累了大量第一手資料，使我們對潘家口水庫的淤積現象和規律有了較充分的認識。潘家口水庫1996—2004年沒有發生較大的洪水，所以近10年未進行泥沙淤積測量。2005年8月發生10年來的最大一次洪水，入庫洪峰流量2 430 m3/s，所以2006年對水庫進行了泥沙淤積測量。從測淤結果（見表2）可以看出，潘家口水庫自1980年運行到2006年汛前，總淤積量為1.796 3×108m3，平均每年淤積 0.069 1×108m3，其中在死水位（180.00 m）以下淤積0.431 2×108m3，占淤積總量的24%；死水位以上至216 m淤積1.312×108m3，占淤積總量的73%；216 m以上淤積0.053 1×108m3，占淤積總量的3%。

表2 潘家口水庫庫區部分測淤斷面淤積厚度

潘家口水庫的淤積縱剖面呈三角洲形態。1986年以前，水庫處于蓄水運用初期，汛期水位較低；1986年后尤其是1991年后，汛期水位較高，基本穩定在汛限水位以上，所以形成了明顯的三角洲。在此后的3年中，汛期水位均維持在汛限水位（216 m）上下，沒有大的漲落和頻繁的變動，是淤積三角洲逐漸發育完整的階段。三角洲的頂點逐年向壩前推進，各段的比降趨于穩定。1994年為大水大沙年份，淤積三角洲的頂點在1993年的基礎上，向壩前推進了5 km，頂點高程由208.4 m下降到201.2 m。從圖1也可以看出，1996年泥沙淤積三角洲的前沿在清河口附近，由于這幾年庫水位較低，2005年的洪水把三角洲向壩前推移了15 km左右，現在三角洲的前沿在楊寶山附近。雖然整個淤積體向前推進，但是各段的縱比降變化不大。這說明淤積縱剖面各段的比降已經達到了相對穩定的狀態。據推測，今后淤積體的位置只是隨著汛期水位的高低有上下的錯動，不會再有明顯的形態變化和比降的調整。

庫區三角洲的淤高不僅直接淤積了干流庫容，而且干流淤積體在支流河口淤堵相當于在支流河口建了一座攔河壩，壅高支流水位，減緩水流速度，降低水流挾沙能力，使壩頂高程以下的部分支流庫容不能起調解作用而成為死庫容，這也是水庫泥沙淤積值得重視和需解決的問題。

圖1 2006年淤積縱剖面

3 結語

潘家口水庫目前總淤積量為1.796 3×108m3，平均每年淤積0.069 1×108m3，表面看來這個淤積量與巨大的庫容相比似乎不嚴重。其實不然，因為水庫淤積問題絕不是單純的庫容大小與沙量多少的倍比問題，重要的是泥沙在庫內淤積部位及分布狀況對水庫正常發揮效益影響的大小問題。潘家口水庫目前淤積三角洲呈“兩頭小中間大”的形狀，也就是說，死庫容內淤積很少，“翹尾巴”現象不明顯。從這個角度考慮，為減少淤損興利庫容和防洪庫容，可利用汛前盡量降低水位的手段，使泥沙盡量淤積在死庫容內，一旦死庫容淤積到一定程度，可盡量抬高汛前水位，使淤積落在尾部段，以避免中間淤積量太高阻塞支流，影響支流有效庫容。

另外，潘家口水庫上游流域水土流失是比較嚴重的。多年來，雖然進行了大規模的水利水土保持工程建設，但由于人類活動“破壞大于治理”，使流域的產沙量不僅未見減少且有增加的趨勢。依靠群眾，以預防保護為主、防治結合是流域治理的指導思想。但在具體措施中，往往忽視了“預防”和“保護”，所以只見治理投資年年增加、治理面積年年超額完成，而不見河水變清。因此，預防和保護更為重要，應制定相應的政策，以法律的手段保護生態環境，這樣才能使流域治理成績得到鞏固和長足的發展。

從河流開發的意義上講，一條河流上可供開發利用的河段或壩址是有限的，一旦建壩蓄水后應盡量延長其使用壽命，超過設計使用年限越多，給國家創造的財富越大，這就是水利工程管理者的貢獻。若能長期保持庫容，避免一個河段或壩址的淤廢，對人類的貢獻也是不可估量的。因此，采取有效的防沙、排沙、固沙措施是延長本水庫壽命，最大限度地發揮水庫效益的關鍵所在。

[1]王勤，楊玉農，黨衛紅.水權交易和水市場[J].水利發展研究，2002，（11）.