在討論開敞式進水口的防沙設(shè)施時，需要指出，它與河流的水文、泥沙、河型、地貌等條件密切相關(guān)。每一條 河流和每 一項工程都有自己的特點和具體情況，也有與之相適應(yīng)的防沙布置方案，因此要得到一 種普遍適用的防沙布置形式是很困難甚至不可能的。在設(shè)計多沙河流大中型引水工程時，一般是光調(diào)查研究河流的水文、泥沙、地形和地質(zhì)等自然條件，并參考已有工程的經(jīng)驗，通過分析計算初步擬定若干防沙布置方案，然后根據(jù)大量水工和泥沙模型試驗，進行方案比較和論證，最終確定防沙設(shè)施的布置和尺寸。

防沙設(shè)施防沙措施概述

1）根據(jù)不同的來水來沙情況，合理運用攔河閘排沙防沙。在工程實踐中多采用以下的運行方試：

洪水期推移質(zhì)來量大，宜多開啟攔河閘孔，降低水位大排大泄，水流攜帶的推移質(zhì)外，還要把中小水期間淤存在庫區(qū)的泥沙也排往下游，同時刷出庫容供重新淤積之用。由于此時引水 “分流比” 小，推移質(zhì)對進水口的威脅并不 大；特別當樞紐位于彎段時，因閘前縱向流速很大，橫向環(huán)流作用強烈，推移質(zhì)將遠離凹岸進水口而由凸岸閘孔排走。

中流量時，攔河閘孔一部分開啟，水位有所塑高，推移質(zhì)有排有淤，但因此時引水分流比大，底沙易進入進水口，需設(shè)置防沙設(shè)施保護。

小流量時，攔河閘全關(guān)，抬高閘前水位運行，推移質(zhì)淤于庫區(qū)。為使淤沙洲 失不接近進水口，需使洪水期刷出的庫容足以容納“淤沙期”的來沙量。

2） 采取多種防沙設(shè)施，防止推移質(zhì)進入進水口 ：

進水口既然引水，就有可能引入泥沙。在同一條件下分流比愈大 分沙比也愈大。

關(guān)鍵問題是要促使水沙分離，引入“清水” 而排除底沙。

防沙設(shè)施攔河閘 沖沙閘底板高程的確定

從理論上說，由于沖沙閘一般布置在原床河深槽位置，因此其底板高程應(yīng)比攔河閘略低，特別對彎曲河段更是 如此(凹岸河床高程低)。但在實際工程中，為簡化計多使二者為同 一高程。

實踐證明，正確地選擇閘底板高程是引水樞紐設(shè)計的一個重要問題。如果底板偏高。會使下游沖刷加劇，而且 對閘前排沙不利；但如偏低，又會引起下游淤積，最終仍會影響到閘前排沙防沙的效果。根據(jù)各地引水樞紐的運行經(jīng) 驗，在確定閘底板高程時需考慮多種因素。

防沙設(shè)施束水墻

束水墻的墻頂應(yīng)高出閘前沖沙水位 ，以利“束水攻沙”，長度則一 般應(yīng)達到并超過進水口的上游端。

束水墻除起“束水”作用外，在洪水期由于其前端的“頂流”作用，可促使推移質(zhì)更快地向凸岸各閘孔輸移，提高彎道環(huán)流排沙的效果。此外，也可采用大洪水期關(guān)閉沖沙閘，使沖沙槽內(nèi)形成流速較小的“相對靜水區(qū)”，此時更有利于彎道環(huán)流排沙和防止推移質(zhì)進入進水口。

防沙設(shè)施沖沙槽的布置原則

( 1 ) 為了順暢排沙，槽內(nèi)沖沙流速至少應(yīng)大于最大推移質(zhì)的起動流速，以免落淤。

( 2 ) 槽內(nèi)流速應(yīng)沿程比較均勻，為此宜前寬后窄呈“ 喇叭口”形，以適應(yīng)進水口沿程取水后槽內(nèi)流量漸減的情況。

(3)在平面上可以布置成直線形或曲線型，后者對防沙更有利。

( 4 ) 有的工程對沖沙槽輸沙能力進行校核，使其大于進入槽內(nèi)的來沙量 。

( 5 ) 為了增大排沙防沙效果，可以在槽內(nèi)布置潛沒分水墻、導沙坎，特別對多沖孔沙閘的情況采用更為普遍。

( 6 ) 在一 般情況下，為了增加開啟沖沙閘的機會和沖沙的次數(shù)，沖沙閘的寬度以小一 點為好，因此當計算沖 沙流量較大時，可以分成兩孔或更多。

防沙工程充分利用天然河彎環(huán)流、人工環(huán)流及沉沙排沙等措施，采用多級水位調(diào)度方式，控制溯源沖刷，減少進閘沙量 。

充分利用天然河灣將泄流沖沙工程設(shè)于河中部及凸岸一側(cè)，引水工程設(shè)于彎頂凹岸一側(cè)，并于進水閘前設(shè)置了一套防排沙設(shè)施。

防沙設(shè)施防排沙措施的設(shè)計及模型驗證

樞紐建成后，上游河道來沙必然要到閘壩前，在進水閘前需同時處理好防止粗細沙和卵石入洞問題。緊接進水閘后即為引水洞，閘后無處理泥沙的場地，全部沙卵石均需在進水閘前處理完畢。為此，在發(fā)電洞進水閘前設(shè)置了沉沙池、導沙坎及排沙廊道 ，該區(qū)位于彎道末端主流區(qū)，它與排沙閘一起構(gòu)成一個整體，是防止和減少泥沙進閘的主要設(shè)施。具體做法是沿右孔沖沙閘的左墩向上游延伸，做一道低隔水墻，將壩前庫區(qū)隔為兩部分。右側(cè)部分在進水閘前形成沉沙池，池內(nèi)只通過電站引用流量和排沙流量，因此水流平緩，用以沉積中粗沙及少量礫石 ，沉沙池進口設(shè)導沙坎，沉沙池尾部設(shè)排沙廊道，道出口與排沙閘連接。

防沙設(shè)施進水口位置及導沙坎的作用

根據(jù)實際運行情況可以看出，進水口位置較好。河段為一天然河灣，首部樞紐位于開闊河灣凹 岸末端，主流均靠凹岸，沉沙池及池前導沙坎均設(shè)于此區(qū)，導沙坎前流速較高，主流頂沖。只要打開沖沙閘，行近坎前的推移質(zhì)泥沙絕大部分仍沿導沙坎隔水墻從沖沙閘排走 。

防沙設(shè)施沉沙池及排沙廊道的作用

沉沙池是由河岸邊、進水閘、隔水墻及導沙坎合圍形成的，池內(nèi)水流與池外水流用隔水墻隔開，水流只從前面進口進入要求的流量，池內(nèi)水流平衡，流速較低，平均流速一般小于 0.6m/s，可以沉下粒徑大于 0.5mm 的推移質(zhì)泥沙，懸移質(zhì)泥沙中極粗部分亦可沉下。

防沙設(shè)施幾點認識

(1)充分利用天然河灣，將泄流排沙布設(shè)于河道中部和凸岸，將引水工程布設(shè)于凹岸主流區(qū)是合理的。

(2)在引水區(qū)前沿彎道主流區(qū)設(shè)置了一道與主流交角為35°的導沙坎，利用導沙坎前產(chǎn)生的環(huán)流，進一步攔截導走推移至坎前的卵石粗沙，使攔排沙效果處于有利的狀態(tài)。

(3)在進水閘前利用一部分庫區(qū)作為沉沙池，來控制越過導沙坎的中沙和粗沙，是十分必要的。電站進水閘后無泥沙處理場地，利用閘前部分庫容作為沉沙池是一種充分利用空間的好辦法。同時沉沙池的隔水墻與導沙坎連為一體在施工期間可以作為施工導流墻，將庫區(qū)內(nèi)的沙卵石沿墻外導向壩下游。

(4)在沉沙池尾部設(shè)置排沙廊道，可以進一步排除池內(nèi)淤沙。排沙廊道連續(xù)或定期排沙，清洗沉沙池，從而保持沉沙池處于較好的工作狀態(tài)。排沙廊道與排沙閘之間采用曲線型過渡連接，可避免急彎產(chǎn)生負壓。

(5)隨著流量過程變化采取靈活的調(diào)度方式。根據(jù)實際運行經(jīng)驗，汛期壩前控制水位可適當提高到中等水位而不限定在最低水位。這種運行方式可能會使庫區(qū)床面淤積高程有所抬高，沉沙池進沙增加，但只要淤積泥沙能順利地從廊道排走，這種運行方式也是可取的。

“ 取水防沙” 是低閘（壩）引水樞紐設(shè)計中需要解決的重要問題之一。電站的引水松紐布置具有一定的共同性 ，即在河床布置攔河閘作為雍水建筑物；電站取水口布置在岸邊，在靠近取水口處設(shè)置沖沙閘、沖沙槽、束水墻、攔沙坎和導沙坎等防沙設(shè)施。在實際運行中，根據(jù)天然來水來沙情況，合理啟閉攔河閘閘孔進行“固體徑流調(diào)節(jié)”，同時利用各類防沙設(shè)施防止推移質(zhì)進入取水口。

防沙設(shè)施正確選擇樞紐位置 以利防沙排沙

引水樞紐必須選在“ 穩(wěn)定河段” 上，即該處河床斷面基本不變，主位置比較固定 ，此時可將取水口布置在靠近主槽的位置，以利引水。

將引水樞紐布置在河流彎段上，充分利用彎道環(huán)流排沙，是一項常用的、行之有效的防沙措施。

但另 一方面，如果彎道環(huán)流強度過大，將引起泄洪閘過水能力不均勻和凹岸嚴重沖刷，故在一般情況下彎道半徑不宜小于4倍河寬。

防沙設(shè)施沖沙槽的泄流規(guī)模

沖沙槽流量包括取水口引用流量和沖沙閘沖沙流量兩部分。對于“低壩沖沙槽式” 引水樞紐來說，沖沙槽的泄 流規(guī)模需滿足取水口前形成主槽的要求，故泄 能力較大。而攔河閘式樞紐因閘孔均可泄水排沙，故沖沙槽的寬度和泄流能力不宜太大，這樣更有利于“束水攻沙”。

沖沙閘沖沙流量，一般取為引用流量的l 一 2倍。此時取水口在槽內(nèi)引水的“ 分流比” 約30 ~ 50%，如果防沙設(shè)施得當，是可以收到良好防沙效果的。

但對于比降陡、推移質(zhì)粒徑大的山區(qū)河流，當閘前雍水較深、沖沙槽內(nèi)流速很大(3 ~ 5米 / 秒) 時，沖沙流量的確定還要考慮沖沙閘孔順暢排石的要求，即孔寬不應(yīng)小于通過卵石最大粒徑的 2.5 ~ 3.0倍。

防沙設(shè)施導沙坎布置

導沙順坎用于兩孔或多孔沖沙閘 ，與沖沙槽內(nèi)縱向水流方向平行，把沖沙槽分隔成和沖沙閘孔等寬的間隔。 而導沙丁坎則指順坎前端的斜向?qū)Э玻c水流夾角30度一 40度。但也有一些導沙坎布置成不規(guī)則的坎群。

導沙坎的高度，一 般取沖沙槽內(nèi)水深的1/3 一 2/3 (丁坎取低一 些)，斷面可為矩形或梯形，其前端 一般要到達 取水口上游端并適當上延。導沙坎的作用是：提高各沖沙閘孔的排沙效果；對引入取水口的水流，將底沙攔阻于坎 外并促使排入下游；對越過坎的底沙，藉助于縱、橫向水流所形成的“ 螺旋流”，使其集中沿坎的內(nèi)側(cè)排向沖沙閘。

防沙設(shè)施攔沙坎高度選擇

為防止底沙進入取水口，攔沙坎應(yīng)有一定的高度。但過高亦不利，因為在閘前水深一定的情況下，坎愈高則進水水深愈小，而為了保持取水口較小的流速( 否則易吸進底沙)，就必然使進水前緣和沖沙槽拉得很長，這對取水口前 的排沙防沙都是不利的。大中型工程的坎高應(yīng)大于2~ 3米，或相當于沖沙槽內(nèi)水深的50% 左右。 2100433B

防沙治沙是為預(yù)防土地沙化，治理沙化土地，維護生態(tài)安全，促進經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展。

2002年1月1日，《中華人民共和國防沙治沙法》開始施行，使中國防沙治沙工作走上了法制化的軌道，對維護我國的生態(tài)安全、促進經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展，起到重要的作用。

2020年6月17日，國家林業(yè)和草原局發(fā)布的最新數(shù)據(jù)顯示，“十三五”以來，中國荒漠化防治成效顯著，全國累計完成防沙治沙任務(wù)880萬公頃，占“十三五”規(guī)劃治理任務(wù)的88%。

2021年2月17日電， “十三五”期間，我國堅持科學防治、綜合防治、依法防治，累計完成防沙治沙任務(wù)1000多萬公頃，完成石漠化治理面積130萬公頃，四大沙地生態(tài)整體改善，石漠化程度持續(xù)減輕 。2021年3月11日，全國綠化委員會辦公室發(fā)布的《2020年中國國土綠化狀況公報》顯示，2020年全國完成防沙治沙209.6萬公頃。

中文名稱

防沙治沙

英文名稱

prevention and control of desertification

定　　義

在干旱、半干旱和亞濕潤地區(qū)，預(yù)防沙漠化和恢復(fù)植被、提高地力、治理沙漠的綜合治理措施。

應(yīng)用學科

資源科技（一級學科），森林資源學（二級學科）

《防沙治沙技術(shù)規(guī)范》（GB/T 21141-2007）是中國防沙治沙行業(yè)的第一個國家標準，填補了中國在防沙治沙領(lǐng)域沒有國標的空白，對規(guī)范防沙治沙行為、提高沙化治理成效產(chǎn)生了積極的作用。

《城鎮(zhèn)防沙理論與工程》針對中國北方和青藏高原城鎮(zhèn)風沙災(zāi)害的孕災(zāi)環(huán)境、風沙災(zāi)害現(xiàn)狀、成因與發(fā)展趨勢，提出了城鎮(zhèn)防沙工程的核心思想和理論框架。根據(jù)城鎮(zhèn)防沙技術(shù)的分類與功能，闡明了各種單項技術(shù)的防沙原理和技術(shù)參數(shù)優(yōu)化、多項技術(shù)的優(yōu)化配置及其防沙原理；制定了不同規(guī)模和重要性城鎮(zhèn)的具體防護目標和工程設(shè)計原則，總結(jié)出不同自然條件下城鎮(zhèn)防沙工程布局和技術(shù)模式。以位于青藏高原風沙災(zāi)害區(qū)的獅泉河鎮(zhèn)防沙工程、拉薩市柳吾新區(qū)防沙工程、三個小城鎮(zhèn)防沙工程，以及位于中國北方風沙災(zāi)害區(qū)的嘎魯圖鎮(zhèn)防沙工程為案例，論述了不同生物氣候區(qū)和不同規(guī)模城鎮(zhèn)的防沙工程技術(shù)模式，以及其推廣應(yīng)用的潛在價值。分析了城鎮(zhèn)防沙工程效益與環(huán)境影響，提出了城鎮(zhèn)防沙工程管理與質(zhì)量保障措施。