控制空库冲刷的几个建议

综上所述，水槽子水库的空库冲刷，存在主槽刷深以及横向扩大和软滩流泥等纵、横两个方面的泥沙补给过程。前者发展快，冲刷强度减弱迅速；后者发展缓慢，补给的速度均匀。实测资料的分析表明：两种来源所占的比重都差不多。因此，在整个冲刷过程中必须充分考虑这两种补给过程的不同特点，在不同的冲刷阶段，调整冲刷流量，以达到节约用水的目的。

两种补给过程的共同要求是尽可能降低水位，而要使两岸泥沙溜塌进入主槽则必需有一定的等待时间，并保持最大的土压力与孔隙水压力等横向的推动力，在此期间减少主槽流量既可节约用水又可促使两岸泥沙进入主槽。

考虑到上述特点，建议今后的冲刷按如下方式进行：

（1）整个冲刷过程分三个阶段进行：

第一阶段施放预定的大流量，当流量为50m3/s左右时，持续时间可控制在8h左右；

第二阶段施放小流量，只需有2m3/s左右即可；

第三阶段再次施放第一阶段时的大流量，冲刷时间也可定为8h或更短些。

第一阶段的冲刷，主要是刷深主槽，按照过去的经验，冲刷量可占到总数的40%～50%；第二阶段的冲刷是利用第一阶段冲出的深槽来容纳主槽两岸横向补给的泥沙，由于这部分泥沙的运动很缓慢，在此期间施放大流量势必造成浪费，改用小流量冲刷，一方面降低了主槽水位，增大了两岸的孔隙水压力，另一方面又能带走部分进入主槽的泥沙，保持主槽的深度，促进两岸淤积物向主槽溜塌；第三阶段的冲刷将继续冲深主槽，并把第二阶段进入主槽的泥沙冲刷出库外。

按照以上安排，假定总冲刷时间为72h，冲刷的大流量为50m3/s，则一次冲刷的总耗水量约为350万m3。其中第一、第三两冲刷阶段共16h，耗水288万m3；第二阶段共56h；耗水40.32万m3；此外，冲刷前放空死水位（2096m）以下的水量约20万m3。(www.xing528.com)

（2）冲刷时坝前水位降低到最低点，即让三孔闸门全部自由泄流。

（3）水位降到最低点之后，冲刷过程中不再抬高水位。如前所述，短时间、小幅度的抬高水位充库，实无助于促进横向补给的发展。

（4）加快水位降低的过程，不要等到毛家村放来的水入库时才开始提闸，可考虑在机组停电后立即结合施放讯号水，事先把水位降低到最低点来等待大流量入库，这种安排较接近水位瞬时下降的效果。

（5）目前进行的冲刷，流量都只有50m3/s左右，今后若加大冲刷流量时，由于冲刷能力随流量的m次方（m＞1）增长［8］，故流量增大之后，刷深主槽的过程理应发展得更快，因此第一、第三两时段的时间安排，原则上应适当缩短。此外，众所周知，用大流量来冲刷必能塑造出更大的主槽断面来，使冲刷量增大。然而，多年来水库都在50m3/s左右的流量下冲刷，主槽位置也十分固定，高滩老淤积物抗冲性的变化较为复杂，在改用大流量来冲刷时，主槽断面横向发展的速度快慢是很难准确预估的。因此，如果用比目前大得多的流量来冲刷，必须要加强现场水文泥沙观测，及时掌握出库含沙量变化，据以严格控制冲刷时间，以免造成水量的大量耗费。

（6）如果按照上述建议中的（1）～（4）安排冲刷，而如无其他意外情况，则冲刷单位淤积物的耗水量可望有较大幅度降低。例如，如果1980年、1981两年的冲刷，按照新法控制将同样能取得所测的冲刷结果，这就意味着有可能实现以10～20m3的水冲刷1 m3淤积物的耗率，为原来耗水率的1/2～1/4。

值得指出的是，1978年的冲刷过程与本文上面提出的安排十分相似，其耗水率（如表1）为24.3m3，是水库淤积晚期空库冲刷中效率最高的一次，可惜这次冲刷的平均水位过高，否则冲刷效率还会更高。1978年的冲刷，实际上已是本文所提建议的一个有效佐证。

（7）冲刷过程是不平衡输沙的过程，水流具有很高的挟沙能力，但泥沙的来源则要依靠水流冲刷河槽的边界来取得，众所周知这需要一个过程。如果水库短小，水流将在挟沙能力极不饱和的情况下被排出库外，水槽子水库即属于这种情况。因此，为充分提高空库冲刷的效率，还应考虑辅助措施，诸如高渠冲滩，以及其他一些机械方法都值得研究使用。

今后，以礼河电厂在系统中的比重将逐步缩小，而随着淤积的增加，设计水平的区间洪水发生时，弃水的机会也将不断增加。为了合理利用水资源，应考虑利用汛期弃水来冲刷的可能性，对此文献［1］已有所叙述，请参阅。