泥沙沉积管理的创新性进展

［瑞士］ G.德赛萨尔等

1 泥沙沉积

1.1 水库泥沙沉积

泥沙沉积是全世界水库的一项最重要的课题。在较深的大型水库中，泥沙沉积主要与混浊流输送泥沙的现象有关。建造大型水坝会显著改变人工湖内和水坝下游原天然河流的水流情势。考虑到在洪水期间泥沙浓度通常较高，入库水流较之周围的流体有着更高的密度，因而悬移质可以混浊流的形式沿着水库底部一路被挟带至水坝(附近)。当混浊流的强度足够大时，能够侵蚀和搬运大量水库自身的泥沙。其结果是大量的沉积物有可能快速覆盖水库底部泄水孔，影响发电进水口的运行，减少水库的容积。

虽然大力建造水库的目的是蓄水，但是被入流所挟带的部分固体物质往往在水库内沉积下来。修建水坝会显著改变水流的性能，使河流水流变成湖泊水流，来流中的固体颗粒沉积。水库和天然的湖泊一样，会以不同的速度渐渐淤塞。在一些极端的情况下，水库有可能仅在几年内就被泥沙完全填满。只有通过适当的管理对泥沙沉积加以控制，水库才是可持续的，才能继续充当可再生能量的来源。

1.2 混浊流

流域或河床中土壤的侵蚀是河流输送的大部分泥沙物质的源头。侵蚀的过程通常开始于海拔较高的山区，随后发生在高地和平原，最终在湖泊或海洋以沉积的形式结束。河流通常搬运一定粒径范围的泥沙颗粒，具体情况取决于流域的泥沙补给和水流强度(以流速和水流紊动程度表示)。……