对水库库区的泥沙冲淤数量、淤积分布形态及变化的观测。其目的是:①掌握库容变化,修正库容曲线,为水库调节计算的修订提供依据。②研究水库泥沙淤积规律,分析淤积发展速度和趋势,寻求排沙减淤措施,延缓库区淤积速度。③研究淤积对水库的防渗效果。④制定水库最优运用方式,以维持水库调节能力和防洪标准,减缓库区淹没损失,控制淤积部位。在多沙河流上修建的水库,尤应开展泥沙淤积观测。 观测范围 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。 观测方法 水库淤积观测应先在观测范围的岸上设置三角网、导线等控制系统。水上部分按普通测量方法测量地形或断面,与原始地形或断面相比较,计算淤积量;水下部分通过测水深的方法获得测点高程。一般采用以下方法: (1)断面测量法。适用于淤积地形变化较均匀的水库。在观测范围内设置若干观测断面,两岸设固定断面桩,并与控制系统相联系。对于库面较窄、水深不大的断面,可在两桩之间拉带有尺度标志的绳索进行测船定位,用测深杆或测深锤进行水深观测。对于库面较宽、水深较大的断面,通常在测船上采用回声测深仪沿断面连续施测。将回声测深仪所反映的图像,与实测资料对比,以确定淤积面。观测后绘断面图与原始断面比较,计算淤积量。当断面间地形发生较大变化时应重新布设观测断面。断面测量法具有方法简便、测量历时短的优点,是满足一定精度的常用方法。 (2)地形测量法。一般适用于淤积地形变化较复杂的水库。测船在库内选取测点,施测水深。选取测点时,可根据淤积地形变化情况选取不同密度的测点。观测后绘地形图与原始地形图比较,计算淤积量。20世纪80年代创制了自动定位测深系统(如美国生产的Falcon型系统)。地形测量法能全面、正确地反映库区冲淤量和部位,精度高,但工作量大。 (3)混合测量法。断面测量与地形测量结合使用的方法。在库内淤积地形变化较均匀处用断面测量法,淤积地形变化较复杂处用地形测量法,或在两断面间增加局部断面测点或一些地形测点。如闸门前冲刷漏斗、淤积三角洲前坡等局部地区,均宜采用混合测量法,以取得细部变化资料。 (4)其他方法。对于库面和水深均较小的水库,可采用简易的直接测量方法。在库水位经常涨落范围内的测点设混凝土淤积桩,当水位消落露出桩顶时,直接量测淤积桩的露出长度,计算淤积量。在库内经常有水范围内的测点设浮标式标志,在标志处用测深工具测深,或在标志处设置淤积箱,直接量出淤积厚度。寒冷地区也可在冰上打孔进行淤积测量。 为研究水库泥沙平衡,应同时进行进、出库水量,水库水位,含沙量和异重流,库岸崩塌等观测。为研究泥沙运动规律和沉积情况,还应进行断面流速、泥沙颗粒组成和淤积物容重等项目的观测。 水库淤积观测的测次视水库年淤积量而定。多沙河流上的大中型水库遇丰水丰沙年,应在当年汛后和次年汛前各观测1次;在一般年份,可仅在每年汛前观测1次。少沙河流上的水库可3~5年或更长时间观测1次。 资料整理分析 水库淤积观测资料应及时计算整理。一般应填列:进、出库水量统计表,进、出库含沙量统计表,进、出库泥沙颗粒级配表,淤积泥沙含水量、干容重、塑性指数,淤积断面测量成果表,不同高程淤积量统计表,淤积量和进、出库泥沙量对照表等;并应绘制:淤积横断面图、淤积纵断面图、淤积地形图、淤积深度等值线图、水位与库容关系曲线图、累积淤积量过程线图等。并对照分析淤积形成的规律和发展趋势。 发展概况 中国的泥沙观测工作开展于20世纪50年代初期。开展最早的官厅水库已积累了30余年的资料和经验。至80年代初,中国约有300余座水库进行泥沙观测工作。在观测技术、仪器设备方面,大多数水库一般采用常规的技术和设备,少数大型水库已应用电磁波测距仪定位,使用遥感照片分析水库地形变化,部分水库已用电子计算机统计分析资料。20世纪末,已将水下地形仪、全球定位系统(Global Positioning System, GPS)等先进技术应用于水库淤积观测。
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