水庫淤積

reservoir sedimentation

其切點稱為回水末端(見圖)

水流進入庫區后，由於水深沿流程增加，水面坡度和流速沿流程減小，因而水流挾沙能力（見河流泥沙運動）沿流程降低，出現泥沙淤積。

分為縱剖面形態和橫斷面形態。縱剖面形態包括三角洲、錐體和帶狀淤積三種形態。在庫水位變化幅度不大，淤積處於自由發展情況下，水庫淤積一般呈三角洲形態；在回水曲線較短，入庫水流在通過庫段時紊動強度較大，或含沙量較高，含沙水流在達到攔河建築物前泥沙來不及完全沉積情況下，水庫淤積將形成錐體形態；水庫水位在淤積發展過程中大幅度變動，水流挾沙量較小，則在水庫回水末端變動範圍內將產生一系列微型三角洲，併疊加形成帶狀淤積。三角洲是水庫淤積的基本形態。由於回水曲線具有下凹的形狀，故三角洲縱剖面亦為下凹面。

橫斷面形態在多沙河流與少沙河流的水庫中有所不同。多沙河流上的水庫普遍有淤積一大片，沖刷一條帶的特點。淤積一大片指泥沙在橫斷面上基本呈均勻分佈，庫區橫斷面上不存在明顯的灘槽。沖刷一條帶指水庫在有足夠大的泄流能力，並採取經常泄空的運用方式時，庫底被衝出一條深槽，形成有灘有槽的複式橫斷面。淤積過程中橫斷面的變化，一般還具有死灘活槽的規律，即灘地只淤不沖，灘面逐年淤高；主槽有淤有沖。在合理的運用方式條件下，庫區可保持一條相對穩定的深槽，不致被泥沙淤死。少沙河流水庫，淤積一大片的特點並不突出，但沖刷一條帶和死灘活槽的基本特點依然存在。

是在水流對不同粒徑泥沙的分選過程中發展的。在回水末端區，流速沿程迅速遞減，卵石、粗沙等推移質首先淤積，泥沙分選較顯著。向下游，懸移質中的大部分床沙質沿程落淤，形成了三角洲的頂坡段，其終點就是三角洲的頂點。在頂坡段，由於水面曲線平緩，泥沙沿程分選不顯著。當水流通過三角洲頂點后，過水斷面突然擴大，紊動強度銳減，懸移質中剩餘的床沙質在範圍不大的水域全部落淤，形成了三角洲的前坡。水體中殘存的細粒泥沙，當含沙量較大時，往往從前坡潛入庫底，形成繼續向前運動的異重流，或當含沙量較小而不能形成異重流時，便擴散並在水庫深處淤積。

水庫淤積是一個長期過程。一方面，卵石、粗沙淤積段逐漸向下游伸展，縮小頂坡段，並使頂坡段表層泥沙組成逐漸粗化；另一方面，淤積過程使水庫回水曲線繼續抬高，回水末端也繼續向上游移動，淤積末端逐漸向上游伸延，也就是通常所說的翹尾巴現象，但整個發展過程隨時間和距離逐漸減緩。最終，在回水末端以下，直到攔河建築物前的整個河段內，河床將建立起新的平衡剖面，水庫淤積發展達到終極。終極平衡縱剖面仍是下凹曲線，平均比降總是比原河床平均比降小，並與舊河床在上游某點相切。

在庫區，淤積減少有效庫容，影響水庫調節性能和建築物的正常運用。在水庫上遊河道，淤積抬高河床，使河道水位升高，坡降和流速減小，河槽過水能力降低，增加了防洪困難，河水位抬高還會引起兩岸地下水位升高，導致土地鹽漬化；在水庫下遊河道，在水庫淤積並攔截泥沙時期，水庫下泄清水，下遊河床由於沖刷而普遍下切，水位隨之下降。這將產生正反兩方面的影響：一方面，它不利於大壩和沿河建築物的基礎，使沿河引水工程的運用發生困難，使下游橋樑基礎埋深減少；另一方面，可以使水電站的尾水位降低，能增加水電站出力、使下游水深增大而流速減小，有利於河床的穩定和通航。

在水庫淤積平衡剖面建立以後，河流的全部懸移質與大部分推移質通過攔河建築物下泄，下遊河床復又上升，河床逐漸回復建庫前情形。

有水力排沙、水力沖刷和機械清淤三類。水力排沙根據水庫來沙多集中在汛期的特點，採用汛期降低庫水位（或泄空），使懸沙的主要部分通過庫區時來不及沉積而排出，也可採用汛末水庫蓄水，將泥沙以異重流形式排出庫外。這類方法稱為蓄清排渾法。

水力沖刷法分為汛前泄空沖刷、低水位沖刷和定期降低水位水力沖刷法（一年內一兩次或多年一次）等。

機械清淤，有利用水庫水頭差作為排沙能源和利用外加能源法兩大類。前者常利用水庫上下游水位差，根據虹吸原理，用浮動軟管將建築物前淤積物排泄出庫。後者用挖泥船或泥漿泵等機械清淤，只適合於水資源特別寶貴的水庫。