(04版)泾河东庄水库三大问题的决策

泾河东庄水库在西部大开发中存在的开发方案、泥沙、漏水

三大问题的决策

余光夏

陕西省水利厅

泾河东庄水库在西部大开发中存在的开发方案、泥沙、漏水

三大问题的决策

余光夏

陕西省水利厅

二○○二年二月·西安

目录

前言 (1)

1 开发方案 (2)

2 泥沙 (13)

3 漏水 (25)

4 结论 (50)

附录 (63)

本文提要

1、“世界殊”：东庄水库是陕西省在西部大开发中和渭河流域综合治理中，唯一可供选择的大型水库工程。东庄水库的岩溶工程地质条件，灰岩坝址地形地质与筑坝建库条件，堪称?世界殊?。为陕西省的璀璨瑰宝，可望与世界八大奇迹之一的秦始皇兵马俑媲美。

2、三大问题：东庄水库的开发方案、泥沙、漏水三大问题，受不符合实际的认识与决策之困扰，致使长达半个世纪的设计，工程仍不能立项。

3、岩溶基本不漏水：东庄水库经过半个世纪的勘测、研究，已查明本区为新岩溶，为溶隙型渗漏，水库基本不漏水。1998年建成蓄水的黄河万家寨水库，为溶隙型渗漏，未作任何防渗处理，水库基本不漏水。1980—2001年曾先后对东庄水库岩溶河段进行四期侧流(漏)，最终的结论是：?可以认定，该河段无渗漏。?。这就为争论和困扰东庄水库长达半个世纪的岩溶漏水问题，画上一个明晰的不漏水句号。

4、本文结论：东庄水库宜采用?防洪、减淤(改善生态环境)为主、灌溉、供水、发电统筹兼顾、综合开发利用?的开发方案。掌握和运用泾、渭河高含沙浑水特性和冲淤规律，采用?蓄水用浑?(四蓄八用)的运用方式，泥沙就不存在问题，只能是有利无弊、兴利除害。东庄水库灰岩坝址基本不漏水，且为高坝大库、泾河干流一级开发，投资少、工期短，拱坝可分期施工。故应选择灰岩坝址拱坝。这就是本文的结论。

5、恳切期望：东庄水库的选坝[坝高(功能、库容)、坝址、坝型]，根据三门峡水库错误选坝给陕西带来日益严重的、难以为继的、沉重灾害的教训，必须科学地、民主地、实事求是地进行讨论、认识与民主决策，以加快设计进度，早日建成受益。

泾河东庄水库在西部大开发中

存在的开发方案、泥沙、漏水三大问题的决策

余光夏

前言

陕西省水土资源比较贫乏，在当前西部大开发中和渭河流域综合治理中，泾河东庄水库是我省唯一可供选择的大型水库工程。

泾河东庄水库灰岩坝址距西安市直线距离60公里，交通方便，水库淹没损失很小。筑坝建库条件优越，宜建坝高240米的高坝大库(泾河干流峡谷段长140公里，落差390米，为东庄水库一级开发)；东庄水库的灰岩坝址，地形、地质条件优越，可建混凝土拱坝，其投资省、工期短。东庄灰岩坝址是陕西省唯一的好坝址，好水库，也堪称“世界殊”(见图一∽图五)。但东庄水库的开发方案、泥沙、漏水、三大问题，由于种种原因长期以来一直未能正确决策。致使东庄水库工程难以立项。

为抓住西部大开发这一千载难逢的历史机遇，东庄水库能够立项建设的目的，今根据设计、众多论文、研究报告、专著等专题研究，列出如下简要说明，供技术民主决策时参考。

本文作者：余光夏中国水力发电工程学会第二、三、四届理事、名誉理事；陕西省政协第六届常委；陕西省水利厅原副总工、教授级高工。

致谢：本文由陕西省水利厅原副总工何家曾，计划处高工王宇核阅与帮助。

特致谢意。

1 开发方案

1.1 开发任务

①东庄水库有巨大的防洪、减淤功能(效益)，可有利于根治三门峡水库为渭河下游带来的一系列洪涝灾害，为一大型减灾兴利工程；也将大大改善关中东部生态环境，实现可持续发展。东庄水库可拦蓄泾河推移质粗沙及部分悬移质泥沙；滞蓄各级频率的洪水，下泄人造洪峰，冲刷渭河下游主河槽的淤积，冲刷降低潼关高程，冲刷三门峡库尾(潼关至古夺)淤积，与下游水库联合运用输沙入海，可有助于提高小浪底水库防洪效益并延长水库的寿命等等，故可作为黄河防洪、减淤的重点工程之一。②可灌溉渭北旱塬279余万亩耕地。③可解决灌区城镇工业及180万人饮水，并可作为西安市远期的后备水源。④可建装机容量达百万千瓦以上的混合式抽水蓄能电站，以利解决以火电为主的陕西省电网的调峰问题。

1.2 开发方案

开发方案(即水库功能、泾河水资源的合理配置)将直接决定库容的大小(即坝高)，工程投资的多少和水库的效益。

1.2.1 1956—1965年，黄委会将东庄水库列为三门峡水库减淤为主的拦泥库，进行规划设计工作，库容44亿立方米。

1.2.2 1975—1995年，以防洪、减淤为主。

1974—1979年陕西省水利厅根据省委书记李瑞山的要求，曾先后两次委派有关勘测单位进点开展工作，但均因资金不足而

中途停止。

开发利用与工程投资比较表

※注：1、2000年6月《可研报告》，未进行灰岩坝址工作。

2、1996年10月《选坝报告》岩溶防渗处理工程投资=8.1亿元(建筑工程)31.4(间接费及其

它费用系数)=11.3亿元。2000年9月《研究报告》岩溶防渗处理工程总投资2亿元。前

者比后者多9.3亿元。

1990年10月水利部杨振怀部长看到《西北水电》1990年第2期上，刊登余光夏撰写的《论泾河东庄水库工程》一文后认为：东庄灰岩坝址建坝条件优越，可建投资小的混凝土拱坝，可解决渭北旱塬及三门峡库尾、渭河下游洪涝灾害问题，当即召集有关单位领导汇报研究确定，水利部1991年开始拨专款进行勘测设计工作。1991年3月召开东庄水库前期工作讨论会全面回顾了1956年选点以来的勘测设计工作，并确认：?东庄水库以防洪减淤为主，灌溉、供水、发电的综合开发利用为开发目标。?

并要求按现行勘测设计规范，对库容和坝高、灰岩和砂页岩坝址、泥沙和水库运行方式，全面进行技术经济比较，尔后合理选定。还要求于1992年完成选坝报告，1994年完成可研报告。水利部以水规(1992)45号文转发了此次会议纪要。

1995年6月提出的《选坝报告》，认为灰岩坝址岩溶严重漏水，与不符合实际的泄洪、岩溶防渗处理设计(详见2000年9月《研究报告》，致使灰岩坝址拱坝总投资达58.4亿元，较砂页岩坝址多，故选择前山咀砂页岩坝址混凝土面板堆石坝，库容28.7亿立方米，工程投资53.7亿元(见表1-1)。

1.2.3 1996—2000年以灌溉、供水为主。

陕西省有关领导认为：工程投资53.7亿元太多，应降至30亿元，以易于上马。1996年初有关单位的领导研究确定：渭河下游的防洪问题，由河堤解决，东庄水库以灌溉、供水为主，并确认是：?政府行为，不搞争论。?据此1996年10月提出的《选坝报告》，以灌溉、供水为主，库容由28.7降为12.4亿立方米(坝高由195米降到151米)，工程投资由53.7亿元降为35.5亿元。但以灌溉、供水为主的效益，使工程失去了经济合理性，可行性，并由于存在工程投资估算与岩溶是否漏水等重大技术问题，违背客观实际，导致耗资5000万元，历时十一年勘测设计，工程仍不能立项。以灌溉、供水为主，没有考虑水库对国计民生影响特别大的防洪任务，也就失去了大型水库的主要功能和效益。当东庄水库防洪库容10亿立方米，可将泾河百年一遇三日峰量9.3

亿立方米全部拦蓄在库内，故此，当以泾河来水为主，或与渭河咸阳站同时来水时，可使渭河下游百年、及五十年一遇洪水时，避免直接经济损失分别为72亿元、54亿元(见《陕西水力发电》2001年第一期第36页，《三门峡渭河库区洪灾直接经济损失》一文)，远比东庄水库工程投资31.7亿元大的多，且对各种频率洪水均有直接效益，间接经济效益和社会效益。根据黄河下游的实践经验，由于高含沙洪水漫滩后的不断淤积，河堤最终是解决不了防洪问题，所以，用?河堤解决渭河防洪问题?是错误的。同时没有防洪为主也不符合中央领导提出的水利建设方针：?抓住主要江河控制性基础设施工程建设，提高防洪调蓄能力，下大力气解决洪涝灾害，改善生态环境，达到水资源可持续利用。?也不符合“十、五”计划纲要提出的?……标本兼治，综合治理，坚持兴利除害结合，防洪抗旱并举。……?的方针，致使选坝十一年不能立项。2000年6月提出的《可研报告》以灌溉、供水、防洪为主，库容为15.16亿立方米，库容变化不大，且没有减淤，就无法改善关中东部的生态环境，仍属工程水利。高含沙浑水的淤积特点是：?淤积高程与洪水位同高。淤积一大片，冲刷一条线。淤滩刷槽。高滩深槽。?滩面不断淤高，带来一系列的灾害和损失，因此，减淤比防洪更重要，若不减淤，防洪就成为一句空话。中国工程院副院长、两院院士潘家铮，2001年10月20日在渭河流域综合治理考察会上讲：“东庄水库的运行，必须保证有利于渭河下游泥沙淤积的冲刷，只有在这个前题下，才能谈

得上灌溉、供水、防洪效益，否则就弊大于利，在审批时要特别重视这一点。??十、五?计划纲要提出：?……对淤积严重的河、湖进行整治。?所以，无减淤也是难以立项。

由于在高含沙浑水河流上建库，蓄清水及调洪过程中，均有一定的数量的泥沙淤在库内，为保持有效库容，及为渭河、黄河下游减淤，根据笔者研究与西安理工大学1996年提出的《东庄水库高含沙调洪研究》可知，东庄水库堆沙死库容应以10亿立方米左右为宜。

又如：小浪底水库死库容75立方米，经调水调沙运行二十年淤满，折合每年淤死库容约4亿立米，约为入库年平均输沙量16亿吨的1/3淤在库内。东庄水库年平均入库泥沙得2.7亿吨的1/3，为0.9亿吨，每年淤积死库容0.6亿立米，若亦按二十年淤满，则需要死库容12亿立米。

2000年6月《可研报告》总库容15.2亿立方米，其中：死库容仅为1.8亿立方米(小于多年平均输沙量2.7亿吨)，若以减淤为主，则死库容改为10亿立方米，则总库容应为23.4亿立方米。

综上所述，关键在于对泥沙和漏水工作不到位，且决策否定了东庄水库必须具有防洪、减淤为主的功能，则使工程长期不能立项，一再丧失上马的良机。

1.2.4综合开发：

为合理开发利用泾河水资源，根治渭河下游及三门峡库尾淤

积为陕西所带来的一系列灾害，为上级民主、科学决策时提供依据，尽早立项，加快设计进度，开工建设，省内外不少水利水电工作者都极为关注，中国水利水电建设工程咨询西北公司，自筹资金以离退休专家为主，艰辛工作一年，于2000年9月完成《东庄水库综合开发利用与坝址选择研究报告》(以下简称《研究报告》)，提出总库容为22亿立方米(其中堆沙、死库容8亿立方米，调洪库容10亿立方米，兴利库容4亿立方米)，选择灰岩坝址混凝土拱坝，工程投资31.7亿元；不但满足了1995年陕西省领导将工程投资降至30亿元的要求而且较1996年《选坝报告》库容多9.7亿立方米，而投资少10.7亿元，并且有防洪、减淤、灌溉、供水、发电、综合开发利用、合理开发配置泾河水资源，解决渭河下游洪涝灾害、改善生态环境和达到可持续发展，即资源水利，实为一个良好的切实可行的开发方案。

根据党和国家对水利工程基础设施的方针和前述实际情况，东庄水库的开发方案应为?防洪、减淤(生态环境)为主、灌溉、供水、发电、综合开发利用?。以达到统筹兼顾，使泾河水沙资源得到合理配置，充分发挥效益。

陕西省水利系统也有众多离退休人员，对东庄水库的选坝非常关注，在目前离退休下岗，即无所作为的体制下，他们仍不断地撰写论文，出版专著，上书陈述已见。2001年4月5日，胡棣、曹廷甫、刘璞三位离休厅长和五位陕西水利系统离退休的领导和专家、联合署名上书水利部汪恕诚部长、陈述目前的

决策是：?东庄水库以灌溉、供水为主的工程水利和灰岩严重漏水而选择砂页岩坝址…?，?…若对此仓促决策(上马)，后果必然很严重。?并陈述目前“东庄水库所采用的开发方案主要存在以下三个问题：一、…西马庄坝址库容有限…必然会造成渭河下游防洪形势更加恶化。二、破坏了东庄水库可根治三门峡库区的洪涝灾害…。三、…灰岩坝址基本不漏水，西北院的分析认为‘漏水问题不大，可以处理’，而且投资少，综合效益大…??因此，当前既要排除长官意志，又要有科学的态度，充分听取各方面的意见，认真讨论研究的基础上统一认识…?。?…盼望能修建一座以防洪、减淤为主，兼顾供水、灌溉、发电的东庄水库，早日恢复三门峡库区渭河下游的生态环境，让西部大开发的桥头堡—陕西省更加繁荣昌盛。?

水利部领导收到这封信后十分重视，汪恕诚部长的批示：“东庄水库的开发功能如何定，要慎重。”张基尧副部长的批示：?…关键还是淤积问题，三门峡水库的教训已太深刻，东庄水库不能再蹈复辙，望总院、黄委在听取各方意见的基础上，认真研究反复论证后，再作决策。?高安泽总工的批示：?…召集一次…会议专门研究一次。?由此可见，这封信引起了水利部领导和有关单位的重视，为东庄水库有关问题的正确决策，奠定了坚实的基础。

1.3 小结

东庄水库是泾河与渭河下游的控制性工程，是黄河下游防洪

减淤工程的组成部分，也应是国家对陕西省的补偿工程，今简述如下：

1.3.1泾河与渭河下游的控制性工程：

泾河年输沙量占渭河下游年输沙量的三分之二，泾河同频率洪峰流量比渭河还大，因此，东庄水库是泾河和渭河下游的控制性工程，有巨大的、不可替代的防洪、减淤效益。水库建成后彻底改变泾河难以为继的无控制状态。水库“扬长避短，兴利除害”：扬水库调水调沙，适时适量下泄人造洪峰流量之长，避淤积渭河下游及水库淤积影响水库寿命之短；兴关中东部可持续发展之利，除洪水、泥沙淤积，渭北干旱等一系列灾害，达到水库综合开发利用的功能，并合理配置与充分开发利用泾河水资源造福千秋。

1.3.2黄河下游防洪、减淤工程体系的组成部分

黄河下游泥沙十分之九来自泾、洛、渭和及北干流众多支流，因此，六十年代初，为缓解三门峡水库的淤积提出了在支流上建拦泥库，并首先选择泾河东庄水库，后因集中力量进行三门峡水库改建，增大泄流规模，以及因错误的认定岩溶水库严重漏水，并误认为泾河高含沙浑水的问题复杂(详见本文第2.泥沙、3.漏水二节)，使东庄水库历时约半个世纪徘徊不前，工程上不去。但泾河年输沙量占小浪底水库入库年输沙量约五分之一。小浪底水库堆沙死库容76亿立方米，可使黄河下游河堤二十年不加高，东庄水库死库容8亿立方米，为小浪底水库的十分之一，相当于

小浪底水库死库容达到84亿立方米，可延长二年黄河大堤不加高的减淤效益。同时东庄水库有利于开展多种途迳的引洪用沙，为黄河减沙。

泾河流域为黄河流域三大暴雨区之一，泾河洪峰流量为小浪底水库同频率洪峰流量的二分之一，小浪底水库防洪库容41亿立方米，东庄水库防洪库容为10亿立方米，故此可提高小浪底水库对黄河下游的防洪标准，减缓在上大洪水时使用淹没损失巨大的东平湖、北金堤滞洪区分洪的机率。综上所述，东庄水库为黄河下游防洪、减淤工程体系的组成部分。

1.3.3世界殊——东庄水库

泾河东庄水库距西安市直线距离60公里，交通方便，库、坝址地形、地质，筑坝建库条件极为优越，堪称“世界殊”。工程建成后不但有宏大的效益，而且其人文、旅游景观，可望与世界八大奇迹的秦始皇兵马俑媲美。

东庄水库工程技术上可行，经济上合理，也是十分必要和紧迫的。

东庄水库库区长120公里的峡谷河道型水库，淹没损失很小，并有富余的、很大的挟沙力，易于长期保持有效库容。泾河年平均含沙量150公斤/立方米为世界大型水库之冠，但只要认识泾、渭河高含沙浑水，属宾汉体、为伪一相流的特性和机理，大水大沙淤滩刷槽(冲刷主河槽)的规律；摈弃“蓄清排浑”的运行方式，采用笔者研究提出的“蓄水用浑”(四蓄八用)的运行方

式利用水库控制调水调沙，水沙多年调节平衡，就不会弊大于利，而只能是兴利除害、有利无害。

东庄水库砂页岩坝址上可建堆石坝，技术上可行，但由于泄洪洞高速水流的高含沙浑水的气蚀磨损问题，石料场位置距坝址高而远，泾河洪峰流量大，坝址断面宽(砂页岩坝址在同库容条件下，其坝体挡水面积为灰岩坝址的四倍)等原因，导致堆石坝工程投资多、施工难度大。东庄水库灰岩坝址，岩溶库区为现代岩溶，为溶隙型微弱渗漏；坝址上下岩溶区约300平方公里，四周边界清楚，封闭良好，无邻谷渗漏问题。坝址岩石坚硬完整，并为巨厚层灰岩，坝址无断层通过，坝址为“V”型河谷，坝顶河谷宽与坝高之比为0.9(居国内200米以上坝高的最窄河谷，仅次于国外意大利的河谷宽高比0.7的瓦依昂拱坝)，可建投资最省混凝土高拱坝，在技术上是可行的，利用其优越的坝址地形条件，依我国现有的拱坝技术水平，可建成世界上独具特色的高拱坝。根据2000年9月西北水电设计院提出的《研究报告》中当库容22亿立方米时，灰岩坝址拱坝枢纽工程总投资32亿元(见表1-1)，混凝土总量169万立方米。计算得单位库容的投资为1.5元/立方米2库容(目前在建的西安市黑河水库为8.5元/立方米2库容)，单位混凝土量的库容为1300立方米2库容/立方米2混凝土，这些实物经济指标优于众多工程，再加上对渭河、黄河的防洪、减淤等经济和社会效益，显然东庄水库工程是极为经济合理的。

泾(河)、渭河盆地是中华民族古文化发祥地。公元前246年秦始皇排除干扰，利用韩国?疲秦之计?，重用韩国水利工程专家郑国(人名)，兴建引泾河灌溉工程，历时十年，渠成后奠定了统一中国的物质基础，因命曰郑国渠。1928年陕西省连遭大旱，灾民多达500万人，因灾死亡250万人；1930年杨虎城任陕西政府主席特邀并全力支持李仪祉再次回陕，用现代水利科技重建郑国渠为泾惠渠，对振兴陕西经济起到重大作用。当前渭河下游淤积所造成的一系列灾害问题，且日益沉重，成为心腹之患，其解决办法，一是：降低三门峡水库运行水位，确保潼关高程降低至三门峡建库前的323.4米高程。二是：同时修建东庄水库，改无控制成灾的高含沙浑水，为经东庄水库调沙、调水，适时适量下泄人造洪峰，有效地冲刷降低潼关高程，冲刷渭河下游的泥沙淤积，恢复渭河下游昔日之地下河，改善生态环境，达到关中东部可持续经济发展，乃至对陕西省和西部大开发都有着现实意义和历史意义，因此，修建东庄水库是十分必要的和紧迫的。

1.3.4补偿工程

三门峡水库建成蓄水四十年来为水库下游带来宏大的效益。但水库上游回水淹没区的陕西省，电没用上一度，地没灌上一亩，在?移一家，保万家?的口号下，移民30万人，几经搬迁，止2000年统计仍有食不果腹，衣不蔽体的因生产条件太差，而世代难以脱贫的特困移民2.4万人极待解决，而且回水淤积造成一系列永存的灾难，并使关中东部生态日益恶化，难以可持续

发展。2000年7月水利部汪恕诚部长说：?……三门峡水库过去给陕西造成的灾害，现在要努力挽回。?2000年5月全国政协钱正英副主席讲话中重申：?……渭河的防洪问题，相当程度上是由三门峡水库造成的。……在三门峡水库问题上，对陕西人民是欠了帐的。?因此，东庄水库的修建不仅是迫在眉睫，而且也是国家对陕西的?补偿工程?，并争取在西部大开发中实施已是刻不容缓了。

2 泥沙

2.1 问题的提出：

泾河多年平均输沙量占黄河的五分之一，占渭河的四分之三，年平均含沙量155公斤/立方米，为三门峡水库入库含沙量38公斤/立方米的四倍，也是世界上大型水库入库含沙量之冠，因而引起种种质疑和关注。同时若对泥沙处理不当，研究不到家，问题说不清，不但影响工程效益，也将影响工程的前途和命运。

2.2 急待澄清的概念：

泾河、渭河泥沙颗粒较细，其高含沙浑水的流变性不符合重力作用规律，属宾汉体，为伪一相流。粘粒(d＜0.005毫米占20%，由于小于0.01mm的颗粒带电，而使高含沙浑水具有絮凝现象、浆河现象和揭河底冲刷现象，并具有极大的挟沙力。古人云：?泾水一石，其泥数斗?，实测泾河最大含沙量1430公斤/立方米(折合470公斤水，可携带1430公斤泥沙)；渭河华县站河床比降1/7000，实测最大含沙量800公斤/立方米(折合700

公斤水携带800公斤泥沙)，洪水漫滩后，滩地淤积，但主河槽均是冲刷的。

2.2.1 泾河水沙特性

1、悬移质泥沙颗粒级配与粘粒含量高

根据1964—1980年实测资料列下表。但由于实测资料系按直接沉降原理，细颗粒沉降过程中呈异重沉降，使粒径偏粗。1964—1982年，级配用熊贵枢圆弧法修正，泾河汛期7、8、9月各级配含沙量的代表粒径级配。可知含沙量的不同，粘粒(<0.005)含量有很大差别，而且由平均11%提高到20%以上，是需要提请计算和模型试验重视的。

悬移质泥沙颗粒级配表

表2-1

2、泾河水沙同步

从总体上看水沙基本同步,水少沙多，小水沙少(见图2-1)，并且大水大沙集中在汛期，更值得重视的是泾河水少沙多。

图2-1 1977年(P=50%)汛期洪水含沙量过程线

3、泾河水沙年际之间变化大

据1932—1990年张家山站59年统计资料，多年平均径流量19.8亿立方米，实测最大41.8亿立方米(1964年)，最小8.5亿立方米(1971年)。最大为最小年径流的4.5倍。根据1932—1990年共计59年的实测资料统计多年平均输沙量为2.73亿吨，最大年输沙量11.4亿吨(1933年)，最小0.54亿吨(1986年)，最大的为最小年输沙量的21.4倍。

4、泾河水沙“三集中”现象

泾河水沙年内分配很不均匀，据1930—1990年张家山站资料统计，汛期7、8、9月占全年径流量的51.9%，非汛期10—6

月，共九个月仅占48.1%。而输沙量7、8、9月占全年的90.5%，而非汛期九个月仅占9.5%。

据1958—1990年张家山站资料统计，泾河日平均流量大于100立方米/秒，多年平均为31天，其沙量占汛期输沙量的90%；当泾河日平均流量大于750立方米/秒，其沙量占汛期输沙量的30%。按汛期日平均含沙量大于200公斤/立方米的天数为20.1天。

笔者研究提出泾河具有“三集中”现象，一是水、沙集中在汛期7、8、9三个月(见图)；二是水、沙集中于汛期的几场洪水。三是水沙、往往比较集中于当年的一个最大的洪峰，其输沙量约占全年输沙量的1/3，当为丰沙年时，可能此次洪峰的输沙量比多年平均输沙量2.7亿吨还大。由此可见，只要充分认识和掌握泾河水、沙的“三集中”这把金钥匙，采取多种手段和技术，按“蓄水用浑”(四蓄八用)的水库运行方式，处理好一年中的几次洪峰，东庄水库的泥沙问题就迎刃而解了。

5、泾河减水、减沙问题

一个水库的入库水沙多少，直接影响水库的运行和效益，以及水库的合理性等等，是极其重要的。有关单位考虑到上游用水，水土保持效益后，拟定东庄水库设计水平年2010年水沙系列的年平均径流量13.2亿立方米，较多年平均径流量19.8亿立方米，减水6.6亿立方米，减水30%；2010年年平均输沙量2.3亿吨，较实测多年平均输沙量2.7亿吨，减少0.4亿吨，减沙15%，减

水多于减沙。本文暂不讨论其合理性，但根据泥沙、设计规范建议：以实测的水沙系列作为可行性报告研究阶段的设计依据。对2010年水沙系列修正后可作对比分析计算，以判断其对水库运行方式与综合效益的影响。

2.2.2 高含沙浑水特性

1、宾汉体：细颗粒泥沙使水流成为浑水，当含沙量大于100公斤/立方米，高含沙浑水即具有粘塑性的流变体，其流变体不符合重力作用规律，为宾汉体。径流量大于200立方米/秒时，含沙量大于400公斤/立方米，都属于宾汉体高沙区。

当含沙量小于100公斤/立方米，和大于100公斤/立方米的无粘性粗颗粒泥沙，其流变性符合重力作用的规律，称牛顿体。与宾汉体有本质的差别，这也就是不能用一般河流和水库的冲淤规律，来认识泾河高含沙浑水冲淤规律的根本原因。故此，讨论东庄水库泥沙问题，必须首先掌握高沙浑水特性。

2、絮凝现象：

高含沙浑水属悬浮液，浑水中粒径小于0.01毫米的粘性颗粒其最大特点是粘粒表面带负电荷，会吸附一些带正、负电荷的分子或离子。称“吸附现象”。又由于水分子是具有正、负极的“偶极体”，与带电荷的泥沙颗粒周围相互吸附，产生“水化现象”，相互吸引的表面有强大吸引力，称“水化膜”。许多颗粒水化膜之间相互粘附在一起，呈絮团状，故称“絮凝现象”。

这一特性说明水库高含沙浑水能够非常有效的进行异重流