科技日报记者 吴纯新
长江上游巨大的地势落差造就了世界最大的水电能源基地，一座座水库巍然伫立，泥沙淤积等问题也随之而来。针对长江上游水库淤积及防治问题，长江水利委员会长江科学院交出了一份优异“答卷”。
长江上游流域地跨一、二级阶地，目前已修建完成大中小型水库14900多座，累计总库容约2270亿立方米。然而，长江上游大量水库库龄较长，约80%水库运行超过40年，泥沙淤积严重。1950年以来，长江上游水库累积淤积泥沙总量超过100亿吨。诸多问题也随之而来，泥沙淤积损害水库功能，高坝大库水轮机磨损问题突出，水库拦沙影响流域泥沙平衡，流域泥沙重分布加剧砂石资源供需矛盾。
为此，以长江科学院河流泥沙专家卢金友为牵头人的科研团队通过实测资料分析、室内试验、数值模拟、现场试验等手段，开展水库淤积及防治的基础理论、基本方法、关键技术和应用研究。经过十余年研究工作，取得了一系列创新性成果。研究进一步揭示了水库壅水条件下非均匀流动基本特性，建立壅水条件下推移质输沙率、悬移质沉降速度等系列公式；适用于河床形态和床面级配同时变化的河床糙率调整计算方法；预测了三峡水库长时段入库沙量。
该团队还攻克了河道型水库长距离全沙不平衡输沙模拟关键技术；阐明了水库纵向淤积多呈“带状、藕节状”分布、部分断面横向淤积“沿湿周”分布的新规律；提出适用于长江上游水库群的拦沙率计算方法，确定长江上游干支流水库拦沙对河流输沙减少的贡献权重，预测拦沙作用下三峡水库淤积平衡年限。研发自适应来沙的导流式分沙洞入口型式，有效提升分沙洞分沙效果；提出单库汛期排沙调度模式和长江泥沙多目标优化调控方法；形成“远端分、近端拦、汛期调、适时挖”的水库淤积多级防治技术体系。该团队构建了“回淤慢、效果好、影响小、效益高”多目标最优清淤决策方法；研发适用“大水深、低扰动、高浓度、宽级配”的气动式深水清淤成套技术；研发了水库淤积物全级配绿色综合利用技术；实现因地制宜、兼顾生态保护与资源利用的淤沙全级配资源化利用。
目前，相关研究成果也已广泛应用于水库减淤调度和清淤整治工程实践。通过减淤调度、水库清淤，累计恢复近1亿立方米水库库容，改善了三峡库区航道条件。水库淤积物资源化利用，化害为利、变废为宝，大力促进循环经济发展，仅砂石资源利用一项收益超过20亿元。
（受访单位供图）
