浅析日照水库库区清淤必要性以及可行性

【摘要】日照水库是上世纪50年代修建的水库枢纽工程，受当时设计、施工条件和技术水平的限制，经过几十年的运行，出现了局部的安全隐患，枢纽工程调蓄设计洪水的能力得不到不能正常发挥。水库经过除险加固之后，枢纽工程的防洪能力得到了恢复和提高，但是，由于缺乏有效的工程排砂、清淤措施，库区上游河道以及回水区淤积了大量的泥沙，减小了水库的兴利、防洪库容，影响了工程效益正常的发挥。本文通过阐述水库淤积情况，分析库区进行清淤的必要性以及可行性。

【关键词】泥沙淤积 清淤 必要性可行性

中图分类号：P332文献标识码： A

1水库概况

日照水库位于日照城西15km，傅疃河中上游，是一座以防洪、供水为主，兼有灌溉、养殖、发电等综合利用于一体的大(2)型水库，控制流域面积548km2。该水库于1958年10月动工兴建，1959年6月建成主体工程。水库枢纽工程包括主、副坝，南、北放水洞、水电站以及溢洪道四部分。工程等级为Ⅱ等，主要建筑物为二级。工程于2002年开始除险加固，于2005年完工，并于2010年完成竣工验收，加固后总库容3.1805亿m3,工程防洪标准达到100年设计，5000年校核标准。每年向市区工业、城镇农业兴利供水1亿立方米，成为日照市经济发展的重要水源地。

1.1水库上游流域情况

日照水库坝址以上流域属低山丘陵区，其中山区占70%，丘陵占30%,水库坝址以上主要有西、北两大支流。

西支流为三庄河及乐台河。三庄河发源于东港区三庄镇的桥子山，干流长21km，流域面积202km2，平均干流比降0.00569m/m，在惠家庄村南流入日照水库。乐台河发源于东港区西湖镇回龙观，干流长度11.5km，流域面积59.8km2，平均干流比降0.0203m/m，在北娄村东南入日照水库。

北支流为街头河，是傅疃河干流的上游，干流长25.1km，平均干流比降0.0054m/m，流域面积203km2，发源于五莲县的马鞍山，在东港区陈疃村南入日照水库。水库流域形状呈椭圆形，西高东低，流域内多为砂石山，出露岩层以片麻岩为主，土层脊薄，多为砂土，河谷平原为黄土。

随着经济社会的快速发展，水库上游五莲县街头镇及东港区陈疃镇兴建了一批石材加工厂，石料加工排放的大量污水排入水库上游河道(街头河与鲍疃河)，河道水源地和地下水源地遭到一定程度的污染。暴雨后部分污水及石粉随洪水流入日照水库，石粉在入库处沉积，减少了库容并对水库的水质造成一定危害。

1.2库区地质情况

日照水库座落于日照断裂两侧的剥蚀堆积的平原丘陵区，岭地海拔高程70～130m，相对高差30～60m，地势呈西北高，东南低，北陡南缓之势，冲沟大部分沿东西、南北方向发育。治理区域属低山丘陵区，河谷漫滩及二级阶地发育。一级阶地在左岸，为内迭阶地，阶地宽度为100～180m之间，阶面高程22.0～22.6m，高于河滩1.0～2.0m；一级阶地为残留阶地，发育不全，在坝址区全部被坝体覆盖，面宽10～40m，阶面高程26.0～28.0m，与山体连接。河床两侧发育，有宽15～100m的河漫滩，高程自河床向两岸为19.5～21.5m。本地区出露的地层有花岗片麻岩及第四系松散堆积层。主要岩性按地层时代由老至新分别为花岗片麻岩及第四系松散堆积层。

3库区淤积情况

3.1库区勘查情况

勘查人员在库区上游河流入库口以及回水区共布置7个钻孔，2#和7#为库区陆地钻孔（库水位降低，逐年淤积的泥沙抬高河床，露出滩地），其余5个为库区水上钻孔。从钻探剖面图结合建库以前库区地形图，分析建库以来上游库区的淤积成分和淤积方量如下表：

各钻孔淤积成分以及淤积量估算统计表

钻孔号 层号 地层 平均层厚（m） 面积(m2) 合计(m3)

陆地钻孔 水上钻孔

1# ② 淤泥质粉质粘土 2.00 0.66×106 1.32×106

③ 粗砂 1.55 0.66×106 1.02×106

2# ②-1 粉质粘土 3.50 1.57×106 5.50×106

③ 粗砂 1.34 1.57×106 2.10×106

4# ② 淤泥质粉质粘土 1.60 0.64×106 1.02×106

③ 粗砂 0.89 0.64×106 0.57×106

3#、5#、6# ② 淤泥质粉质粘土 2.10 2.43×106 5.10×106

③ 粗砂 0.95 2.43×106 2.31×106

7# ①-1 粉质粘土 0.3 1.70×106 0.51×106

③-1 细砂 3.28 1.70×106 5.58×106

总计 7.00×106 25.03×106

3.2库区淤积评价

3.2.1.库区淤积层成分主要为粘性土、砾砂和石粉。粘性土主要分布于坝前，砾砂主要分布于水库上游和河口处。石粉主要位于陈疃河、鲍疃河河口处，并对水质造成潜在影响。

3.2.2库区淤积厚度2.5m～4.9m，变化较大，最大淤积处在库内的较深处，测量最大淤积厚度为4.9m，平均淤积厚度为3.7m。

根据库区地质勘查情况，库区上游河道以及回水区，多年淤积量达2503万m3，淤积量约占兴利库容的13.7%，在一定程度上影响了水库的正常防洪、兴利库容。

4.水库清淤的必要性及可行性

日照水库于20世纪50年代兴建，由于缺乏有效的排沙设计，水库上游流域水土流失严重，河流含沙量大，经多年运行之后已出现泥沙淤积现象，严重削减了水库的有效库容，影响水库效益正常发挥。特别是水库回水区，水库蓄水后，河道和回水区的水深及过水断面积都增大，水面坡度减小，导致库水的流速减缓，输沙能力降低，其挟带的泥沙就部份或全部地在水库库底沉积下来，泥沙大量淤积，造成回水区扩大，淤积严重，汛期水位上涨，浸没田地，同时也严重影响水库蓄水，对下游防洪也有很大影响。实施水库清淤工程，可以进一步提高水库的防洪能力，保护饮用水源，提高供水保证率，改善水质、改善水库周边环境，重要的是能够保证水库回水区两岸人民的生命财产安全，稳定库区移民稳定。

实施水库清淤工程，可以维护河槽必要的过洪断面，能恢复水库的有效库容，技术上可行，成本相对也较低。清淤恢复有效库容的成本低于新建水库成本。

5.水库清淤的工程效益

实施水库清淤工程，其优势在于不占用耕地、不产生移民，不损耗建材、恢复水库的有效库容，改善水库水质，清出的淤积泥沙可用来制作有机肥、改良土壤和填土造田，可用作制砖或建筑用沙，实现淤积泥沙的资源化产业化利用，“变废为宝”降低了清淤成本。另外将坝前淤积泥沙导入下游河道，“蓄清排浑”减少下游河道因采沙造成的河床下切危害。淤积地段较为集中，洼地是天然的排泥场，固结后是很好的沃土，可增加当地农民的土地面积。这样既增加水库经济效益，又为该地区的经济社会长远发展打下了坚实基础，同时确保了库区移民和谐稳定。