水库泥沙观测

水库运行一段时间后, 库区泥沙淤积的数量、淤积分布及冲淤发展规律, 只能通过比较两次或若干次水库经过不同运行期后的库容差值和地形或纵横断面的变化来实现。目前, 库区淤积测验的方法有地形法、断面法和混合法。地形法精度较高, 但工作量大, 断面法方法简便, 测量历时短, 在合理布设测验断面的前提下能达到一定的精度, 且重复测验同一固定的断面便于对历次测验成果进行比较, 是淤积测验常用的方法。

水库泥沙观测的任务是，掌握：①各测验断面的含沙量、输沙量；②泥沙颗粒级配；③含沙量沿垂向与横向分布情况；④泥沙运行与水深、流量、流速的关系；⑤冲刷、淤积部位与数量；⑥淤积物性质；⑦异重流运动规律；⑧异重流排沙效果以及泄流设施因底坎高程不同的分沙作用等。

水库建成后，改变了原来的水沙运动条件。在多泥沙河流上建水库，常产生以下现象：①库区尾端形成三角洲型淤积、带状淤积或锥体淤积。②泥沙淤积在坝前形成对坝的淤沙压力。③在特殊形状的水库中，由于淤积，库区窄狭部位以上低水位时形成局部死库。④对水库回水影响范围内的支流河口产生淤积影响，形成拦门沙，降低泄洪能力。⑤在回水变动区范围内泥沙淤积影响通航。⑥含沙量大的水流对水轮机过流部件和泄流设施过流部位造成磨损。⑦泥沙在库内淤积后，降低了建库前引洪淤灌的增产效益。⑧引起下游河道冲淤规律的变化。为了研究和掌握水库泥沙的运动规律,减小水库泥沙淤积所带来的负面效应,制定并不断修订合理的水库运用方式，延长水库使用年限，应进行水库泥沙观测。

为掌握张峰水库水沙运动规律, 水库泥沙观测内容包括库区淤积变化、出库泥沙变化。

1) 库区泥沙淤积观测项目。

库区淤积测验的内容包括:

库容变化、库区冲淤数量、分布和形态及其粒径组成。目的是通过淤积测验资料分析, 了解水库有效库容的损失以及泥沙淤积在不同水、沙条件和运用条件下的变化规律, 以制定水库合理地调水、调沙方案。

2) 出库泥沙观测项目。

通过出库水文站水沙测验成果和库区泥沙淤积量观测成果对比分析, 掌握每年入、出库的泥沙总量并进行水沙量平衡计算, 进一步核定实际排沙比, 确定出库泥沙级配, 以掌握水库不同运行方式下的排沙效果。因此, 出库悬移质测验的主要内容除了测定流量外, 还必需测定水流含沙量。悬移质泥沙测验包括断面输沙率和单沙测验。

主要测验项目有: 出库悬移质输沙率、含沙量、颗粒级配等。泥沙观测方法及断面布设库区泥沙淤积观测

进行水库泥沙观测时，应根据水库形状、输沙等现场情况，在水库库区以及水库泄水建筑物出口部位设立若干固定观测断面，进行水库泥沙观测。

观测工作一般应在水库工程施工前开始，以取得建库前的原始资料。水库工程施工过程中观测继续进行，水库建成后应随着水流条件的改变而加强观测。水库泥沙观测的重点是水库淤积观测和异重流观测，水库建成蓄水后可进行岸坡崩塌观测等。对水库泥沙观测的成果应进行系统整理和综合分析。

中国自20世纪50年代开始进行水库泥沙的观测和研究，采取了野外观测与试验研究相结合的办法。在观测方面，己有一套行之有效的组织和实施方法，并开始应用同位素和光电含沙量仪、光电颗粒分析仪等观测分析仪器。在研究方面，基本掌握了水库泥沙淤积和异重流运动的规律。通过水库泥沙观测和三门峡水利枢纽工程的改建和探索运用，逐步探索出一套“蓄清排浑”运用方式，为解决多泥沙河流上水库规划建设和长期使用问题提供了实践依据。已能对水库不同条件下的冲淤变化和异重流排沙进行定量的预估。

20世纪80年代以来，美国、法国等国家利用遥感技术和水下地形仪研究河道输沙、冲淤，水库湖泊悬移质含沙量分布和水库淤积位置及过程等，取得了有一定价值的资料。

一般应包括水库淤积物覆盖的整个范围，即自回水末端至坝前。对于多泥沙河流上的蓄洪水库，回水末端的淤积可能延伸较远。此时，可先将观测范围适当扩大，水库运用一段时间后，再根据实际情况适当调整观测范围。

水库泥沙冲淤观测区域，应包括水库所影响到的整个范围，即从水库回水末端稍上起到水库坝址稍下止。大坝以下的河道变化， 由河床演变观测控制。库区以上的流域面积范围，也要定期进行调查了解， 以掌握水库来水来沙条件及其变化。对于在多沙河流上的蓄洪运用水库，因淤积末端向上游延伸可能较远，测区上界可先定为水库水平回水长度的1.1～1.3倍，待观测几年后再进行修正。

水流挟带的泥沙在水库内发生淤积的现象。