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发布时间:2026-09-11 10:50:22
摘要:我国超过六成的已建水利工程运行年限已经超过四十年,流域年均淤积泥沙总量超过十二亿吨,近三成的平原河段行洪断面因为泥沙淤积而不断缩小,直接影响到水利工程综合效益的长期发挥,对沿岸城乡的防洪安全造成严重威胁。文章对全链条泥沙控制技术路径进行梳理,确定各种场景下河道治理技术的适配逻辑,给流域水沙平衡调控和水利工程服役寿命延长提供系统的技术支撑。
关键词:水利工程;泥沙控制;河道治理技术
目前流域水沙情势受到上游梯级开发、地表覆被变化等诸多因素的共同作用,已经从天然状态下的动态平衡中脱离出来,传统的依靠大规模机械清淤来治理的模式成本高、长效性差,零散的技术应用无法产生全链条协同的效果。文章从产沙、输沙、淤积、消纳的完整逻辑链条入手,对新水沙环境下泥沙控制和河道治理技术体系进行梳理,给类似工程的规划设计和长期运行提供可以落地的理论支持。
一、源头阻控泥沙,削减入河沙量
土壤侵蚀是河流泥沙的主要来源,黄河泥沙主要来源于中游多沙粗沙区的土壤侵蚀与水土流失[1]。源头阻控泥沙是水利工程泥沙控制的前置核心环节,依靠在流域产沙区创建分层水土保持体系,在源头上削减土壤侵蚀强度,系统阻断泥沙向干支流水系的输送途径。该类技术可以直接削减下游水利工程的入库泥沙负荷,从源头上缩减后面河道治理的总体工作量,大大延长水利工程有效库容留存的时间。该类泥沙控制技术严格按照流域产沙的自然演变规律,依靠生态措施和工程措施的联合使用来达成泥沙拦截过程的长久稳定,是全链条河道治理技术体系里投入产出比最高的部分。其主要价值就是把泥沙治理的端口提前到上游,防止泥沙进入下游水系之后再进行二次治理所造成的额外消耗,给后续各类水利工程的长期稳定运行打下良好的基础。从流域系统治理的角度来看,可以同时改善全流域的水土连通状况,削减坡面径流的无序冲刷,在达成泥沙控制目的的时候,也能同步加强区域水源涵养功能,给下游水利工程供应更加稳定水沙组合的过程,从总体上优化全流域泥沙控制的资源分配逻辑,使得之后所有的河道治理技术实施时,都能拥有更为有利的开端条件支持。
二、智能调度水沙,维持库容稳定
智能调度水沙是水利工程泥沙控制的主要运维方式,依靠全流域水沙动态监测网络,创建水沙耦合的精准调控模型,按照实时来水来沙情况动态改变水利工程的泄流准则。该类泥沙控制技术可以准确地捕捉到高含沙水流的运动特性,在不干扰水利工程正常兴利功能的基础上,最大限度地提高各个高程泄流设施的排沙能力,使库区淤积形态一直保持在合理状态。该类河道治理技术依靠数字化手段达成水沙过程的动态匹配,克服传统经验调度所造成的排沙效率低下的状况,保证水利工程的有效库容一直保持在稳定的水平上。其主要思想就是依靠对工程调度规则的精细化调整,使水利工程的调度规则能够适应天然水沙节律的变化,在实现水资源调配功能的同时,也完成库区泥沙的定向疏导,给下游河道的输水输沙过程提供稳定的、可控的水沙条件支持。
三、控导河势形态,提升输沙能力
控导河势形态属于河道治理技术体系的重要部分,依靠设置合适的控导工程体系,促使河道产生稳定的滩槽构造,并且维持符合水沙运动规律的中水河槽,从而形成具备良好输水输沙效能的中水河槽。该类泥沙控制技术可以改善河道内部流场分布,依靠水流本身的动力完成河床淤积泥沙的持续冲刷,防止局部河段出现泥沙的非正常堆积,始终保持河道行洪通道的畅通。此类水利工程治理技术按照河流自然演变的内在规律,用柔性化的工程干预来达成河势的长久稳定,既可改善河道本身的输沙效率,又可给沿岸水利设施的安全运行赋予稳定的河势环境支持。核心优势就是依靠河流自身的动力来完成泥沙的输送,大大降低了人工清淤的频率和成本,使河道逐渐恢复到天然状态下水沙自调节的功能,形成了可以自我维持的河道泥沙动态平衡系统。
四、转化淤积泥沙,实现循环利用
转化淤积泥沙属于泥沙控制和河道治理技术体系的末端闭环部分,创建起规范化的泥沙分级处置体系,把河道和库区清淤所产生出来的淤积泥沙转变成无害化处理的对象,使之变成可以再利用的工程资源。此类技术可以大大减少泥沙废弃处理造成的土地占用、环境风险,打通泥沙治理全过程的最后一环,防止清淤泥沙二次转运带来的额外治理成本。该类水利工程泥沙控制技术可以实现泥沙资源价值的重新塑造,把河道治理过程中产生的淤积泥沙变成符合不同工程需求的原材料,形成泥沙治理和资源利用的良性循环,从而扩大河道治理技术体系的综合效益边界[2]。其核心含义就是冲破传统泥沙治理“清淤-废弃”这条单向路径,把淤积泥沙由治理负担变成可以产生附加价值的资源,完善全链条泥沙控制的经济逻辑,促使河道治理朝绿色可持续方向发展。
结语:流域泥沙治理属于全流域范围内的长期系统工程,各个技术环节的落实情况会互相影响。以前分散的技术使用经验现在已经被整合成泥沙整个生命周期的技术体系。后续的技术更新会更多地关注多目标效益的协调平衡,在保证流域防洪安全的基础上,更适应生态保护、水资源高效利用等各方面的需要,给流域经济社会的长久稳定发展赋予有力支持。
参考文献:
[1] 岳瑞江,张从铃.水利工程中河道清淤治理技术探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2025(20):184-186.
[2] 高航.水利水电工程中泥沙治理技术要点研究[J].水上安全,2025(20):82-84.
张立红
德惠市河道堤防管理站

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