□李　琦　□趙煥平（河南省駐馬店水文水資源勘測(cè)局）

?

板橋水庫(kù)清淤必要性與可行性分析

□李琦□趙煥平（河南省駐馬店水文水資源勘測(cè)局）

通過(guò)分析板橋水庫(kù)的淤積成因，計(jì)算水庫(kù)的淤積情況，得知自水庫(kù)建成運(yùn)行以來(lái)淤積已比較嚴(yán)重，文章從水庫(kù)清淤的必要性及可行性?xún)煞矫孢M(jìn)行分析，并對(duì)清淤所產(chǎn)生的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行闡述，從而論證了板橋水庫(kù)清淤具有重大意義，將在應(yīng)對(duì)旱澇災(zāi)害，改善民生，促進(jìn)水資源的可持續(xù)利用，以及當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展等方面都發(fā)揮重要作用。

板橋水庫(kù)；清淤；必要性；可行性

1　水庫(kù)概況

板橋水庫(kù)位于淮河支流汝河源頭，于1951年建成，是淮河流域較早建成的大型水庫(kù)之一，“75.8”特大暴雨洪水期間垮壩失事，是世界水利史上最嚴(yán)重的事故之一，影響深遠(yuǎn)。1978年在原壩址處開(kāi)始復(fù)建，1981年停工緩建，1986年板橋水庫(kù)被列入國(guó)家“七·五”重點(diǎn)工程項(xiàng)目，1987年復(fù)建工程再次開(kāi)工，1993年6月通過(guò)國(guó)家竣工驗(yàn)收，至今已運(yùn)行20余年。復(fù)建竣工后的板橋水庫(kù)是一座以防洪為主，兼顧農(nóng)業(yè)灌溉、水力發(fā)電、城市供水、水產(chǎn)養(yǎng)殖及旅游等綜合性的大型水利樞紐。工程建筑物主要有：擋水壩、輸水洞、水電站、灌渠渠首、供水工程。大壩全長(zhǎng)3720 m，最大壩高50.50 m，總庫(kù)容6.75億m3，防洪標(biāo)準(zhǔn)按百年一遇洪水設(shè)計(jì)，可能最大洪水校核。

2　水庫(kù)淤積成因

板橋水庫(kù)位于汝河上游的發(fā)源地，大部分都屬于山區(qū)和崗丘區(qū)。林草覆蓋率僅18%，流域內(nèi)水土流失嚴(yán)重的面積382 km2，占總面積的49%，其中強(qiáng)度流失區(qū)占23.40%，劇烈流失區(qū)占7%。水土流失的主要原因有下列因素：受氣候因素影響，年際和年內(nèi)降水嚴(yán)重不均，汛期降雨量集中，降雨歷時(shí)短，強(qiáng)度大，雨型惡劣，水土流失較嚴(yán)重；受地理環(huán)境因素影響，地形復(fù)雜，溝壑多，切割深，山嶺犬牙交錯(cuò)，地形支離破碎，坡度一般在5%～25%，一遇暴雨，泥沙石一擁而下，對(duì)地表產(chǎn)生嚴(yán)重沖刷和侵蝕。受人為因素影響，隨著社會(huì)的發(fā)展，人口的增加，人均自然資源占有量逐漸下降，陡坡開(kāi)荒，順坡耕種及違背自然規(guī)律的生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目，均易造成水土流失。板橋水庫(kù)流域侵蝕模數(shù)500～1000 t/km2·a，由于水土流失嚴(yán)重，板橋水庫(kù)每年泥沙淤積量達(dá)到80萬(wàn)t。

3　水庫(kù)淤積情況

淤積泥沙是洪水帶來(lái)的，水庫(kù)內(nèi)絕大部分泥沙是暴雨洪水期（汛期）產(chǎn)生的，而且大部分泥沙是以懸移質(zhì)的形式進(jìn)入水庫(kù)內(nèi)的。根據(jù)水利部天津勘測(cè)設(shè)計(jì)院1985年編制的《板橋水庫(kù)復(fù)建工程擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)報(bào)告》，計(jì)算分析的水庫(kù)多年平均泥沙輸沙量80萬(wàn)t，泥沙容重為1.20 t/m3，考慮水庫(kù)攔蓄洪水量90%以上，泥沙基本全部沉積到水庫(kù)內(nèi)，因此，水庫(kù)多年平均淤積量66.70萬(wàn)m3。

1975年以前水庫(kù)淤積量1500萬(wàn)m3（已扣除“75.8”洪水帶走的泥沙），1976-1992年泥沙淤積量200萬(wàn)m3（水庫(kù)無(wú)復(fù)建，按泥沙總量的20%計(jì)算），1993年水庫(kù)復(fù)建后，泥沙淤積量1300 萬(wàn)m3，多年來(lái)板橋水庫(kù)泥沙淤積總量為3000萬(wàn)m3。

4　水庫(kù)清淤必要性

4.1泥沙淤積對(duì)水庫(kù)功能的影響

板橋水庫(kù)自建成后泥沙淤積總量為3000萬(wàn)m3，死庫(kù)容為2000萬(wàn)m3，死庫(kù)容已淤滿(mǎn)，淤積量占水庫(kù)興利庫(kù)容的12.70%（汛期占16.50%），由此可見(jiàn)，水庫(kù)淤積程度已比較嚴(yán)重。由于泥沙淤積量逐年增加，侵占的興利庫(kù)容也隨之增多，遇到連續(xù)枯水年份，水庫(kù)供水能力明顯不足，使得板橋水庫(kù)的興利功能逐年衰減，導(dǎo)致水庫(kù)的防洪、農(nóng)業(yè)灌溉、水力發(fā)電以及城市供水等效益隨之降低，由此造成的間接損失是難以估量的。因此，采取適當(dāng)?shù)摹⒖茖W(xué)有序的措施進(jìn)行清淤，可以便捷有效地提高水庫(kù)的防洪能力和興利能力。

4.2泥沙淤積對(duì)水庫(kù)水質(zhì)的影響

板橋水庫(kù)大壩壩址至老莊牧場(chǎng)一線(xiàn)泥沙淤積厚度較大，上層沉積物主要是泥漿，泥漿是從上游沖刷下來(lái)的土壤形成的，由于土壤中挾帶了大量化肥、農(nóng)藥等無(wú)機(jī)物（稱(chēng)為面源污染），如氮、磷、鉀、錳等，短期內(nèi)難以降解，對(duì)水體造成一定污染（稱(chēng)為底泥污染），并且易使水體產(chǎn)生富營(yíng)養(yǎng)化，打破水生態(tài)平衡。根據(jù)河南省水環(huán)境監(jiān)測(cè)中心駐馬店分中心多年監(jiān)測(cè)結(jié)果，高錳酸鉀指數(shù)、總磷、總氮、葉綠素a、透明度這5項(xiàng)指標(biāo)中有3項(xiàng)輕度超標(biāo)，富營(yíng)養(yǎng)程度總評(píng)分值為58.20，屬于輕度富營(yíng)養(yǎng)化。因此，清除庫(kù)底的淤泥能夠大大改善庫(kù)區(qū)的水質(zhì)，從而維護(hù)修復(fù)水庫(kù)的生態(tài)環(huán)境。

5　水庫(kù)清淤效益

5.1社會(huì)效益

板橋水庫(kù)不但擔(dān)負(fù)著重要的流域防洪任務(wù)，而且還擔(dān)負(fù)著向駐馬店市城區(qū)的供水任務(wù)，是駐馬店市城區(qū)唯一的水源地，年供水量5000多萬(wàn)m3。因此，水庫(kù)是駐馬店市乃至河南省十分重要的大型水利工程，防洪、興利并重。由于庫(kù)內(nèi)多年平均泥沙淤積量為66.70萬(wàn)m3（80萬(wàn)t），建庫(kù)至今水庫(kù)泥沙淤積總量約3000萬(wàn)m3，死庫(kù)容已淤滿(mǎn)，占興利庫(kù)容的12.70%（汛期占16.50%），占防洪庫(kù)容的6.60%，淤積已十分嚴(yán)重。長(zhǎng)此下去，勢(shì)必影響水庫(kù)的防洪、興利及水生態(tài)平衡；為了水庫(kù)防洪安全、駐馬店市城區(qū)飲水安全及水生態(tài)修復(fù)，對(duì)水庫(kù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)厍逵俟ぷ魇呛苡斜匾摹Ｒ虼?，水?kù)清淤既確保了水庫(kù)的防洪、興利作用，相應(yīng)地延長(zhǎng)了水庫(kù)的使用期限，又確保了駐馬店市城區(qū)飲水安全和水生態(tài)環(huán)境的改善，社會(huì)效益巨大。

5.2經(jīng)濟(jì)效益

板橋水庫(kù)清出的淤積泥沙經(jīng)過(guò)篩分、破碎和洗砂等生產(chǎn)過(guò)程，分離出的砂子可以作為建筑用沙外運(yùn)利用；淤泥如檢測(cè)無(wú)害后可以制磚，可以作為有機(jī)肥料的原料用來(lái)改良土壤，也可以用于填埋洼地，經(jīng)過(guò)沉淀固結(jié)后能成為很好的沃土，從而增加當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的土地使用面積。如上所述“變廢為寶”，將實(shí)現(xiàn)淤積泥沙的資源化產(chǎn)業(yè)化利用，因此，水庫(kù)清淤將會(huì)取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

6　水庫(kù)清淤可行性

根據(jù)板橋水庫(kù)所處的地理位置、氣候條件、以及自身筑壩方式等，綜合考慮采用挖泥船通過(guò)抽吸方式清淤。挖泥船清淤主要是采用挖泥船在庫(kù)區(qū)內(nèi)抽取泥沙，該方法的優(yōu)點(diǎn)是適用范圍大，清淤工程不需要預(yù)先排空水庫(kù)，水庫(kù)可以照常運(yùn)行，不浪費(fèi)水資源，泥沙可以處理利用，對(duì)水生態(tài)環(huán)境影響較小；該方法的缺點(diǎn)是，見(jiàn)效慢，需要料場(chǎng)及處理場(chǎng)，易產(chǎn)生人為的油污、垃圾等對(duì)水體造成二次污染。權(quán)衡利弊，考慮利大于弊，故采用挖泥船通過(guò)抽吸方式清淤較為合理可行。

水庫(kù)清淤過(guò)程中，通過(guò)泄流底孔或溢洪道清淤排沙，是水庫(kù)運(yùn)行管理的一部分，不影響水庫(kù)防洪安全。非汛期清淤，工作面距壩址2 km以上，控制清淤不破壞庫(kù)底粘土層，清淤工作影響不到大壩，對(duì)大壩防滲無(wú)影響。因此，清淤工作不但對(duì)水庫(kù)防洪安全無(wú)影響，而且還恢復(fù)了水庫(kù)原有的防洪能力，相應(yīng)地提高了水庫(kù)的抗洪能力。

清淤過(guò)程產(chǎn)生的主要廢物是泥漿水，泥漿水主要來(lái)自篩分、破碎和洗砂等生產(chǎn)過(guò)程中。處理主要工藝為：泥漿水收集至污水集水池內(nèi)，經(jīng)過(guò)沉淀處理后回用于生產(chǎn)，盡可能不直接排入庫(kù)內(nèi)。沉淀底泥在沉淀池內(nèi)自然干化后外運(yùn)利用（如檢測(cè)無(wú)害后制磚、造田等）或填埋。

7　結(jié)語(yǔ)

綜上所述，板橋水庫(kù)通過(guò)清淤能夠增加興利庫(kù)容，恢復(fù)水庫(kù)原有的防洪能力，提高水庫(kù)的供水安全保證，改善庫(kù)區(qū)水質(zhì)，維護(hù)水生態(tài)環(huán)境，具有較高的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益、以及生態(tài)效益，而且技術(shù)上合理可行，相對(duì)成本較低，同時(shí)還能帶動(dòng)淤積泥沙資源化利用的相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。板橋水庫(kù)清淤具有十分重要的意義，將在應(yīng)對(duì)旱澇災(zāi)害，改善民生，促進(jìn)水資源的可持續(xù)利用，以及當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展等方面都發(fā)揮重要作用。

（責(zé)任編輯：于慧慧）

TV 697.3+1

A

1673-8853（2016）06-0080-02

2016-03-31