预测水库蓄水后，库区泥沙淤积过程及泥沙淤积相对平衡情况的计算。其任务是为分析研究水库运用过程中，泥沙淤积对水利枢纽防洪、发电、航运、引水等效益的影响，并为研究水利枢纽泄洪排沙工程布置以及水库运用方式提供定量或定性成果。

水库淤积计算的基本方程式有水流连续方程式（即水量平衡方程式）、水流运动方程式、泥沙连续方程式（即沙量平衡方程式）。经简化后为：

水流连续方程式

水库淤积计算

式中 Q为流量；A为过水断面面积；h为水深；u为断面平均流速；J_f为阻力坡降；Q_s为以重量计的输沙率；γ′为淤沙干容重；X为距离；t为时间；Z为断面平均冲淤厚度。

进行水库淤积计算时，如计算河段的含沙量基本上等于水流挟沙能力，可采用平衡输沙法，其输沙率按通常的水流挟沙能力公式计算；如计算河段的含沙量不等于水流挟沙能力，可采用不平衡输沙法，其输沙率应通过非饱和输沙计算确定。

水库淤积计算所需要资料，主要有进库干支流水文泥沙资料，包括水位、流量、悬移质输沙率、推移质输沙率及泥沙粒径资料，库区地形图或有代表性的固定断面图，库区各级流量的糙率系数，水库水位与库容关系曲线及水库调度运用资料。

水库淤积计算根据任务要求，可采用淤积过程计算或平衡情况估算。

淤积过程计算法 分有限差法和特征线法两种。现阶段主要采用有限差法。

有限差法是对上述基本方程加以进一步简化后，应用近似计算方法求解。将非恒定流作为恒定流处理。根据水文过程将计算时段划分为若干时段。每个时段的流量取时段平均值，水流可视为恒定流。根据地形变化将计算河段划分为若干河段，每个河段的水流可视为均匀流，河段阻力坡降可采用均匀流阻力公式计算。

水库淤积计算

式中 n为河段糙率系数；B、h为河段平均河宽、平均水深；Q为计算时段平均流量。

忽略水流运动方程式中的时间惯性项后，式（2）的有限差形式为：

水库淤积计算

式中：⊿X为计算河段长度。B₁、h₁和B₂、h₂分别为进出口断面的河宽和平均水深。其余符号同前。

式（3）泥沙连续方程的有限差形式为：

水库淤积计算

式中 Q_s1为河段进口断面的输沙率；Q_s2为河段出口断面输沙率。由河段的平均水力要素，根据输沙平衡情况，采用平衡输沙法或不平衡输沙法确定。

进行有限差法计算之前，应对水库的来水、来沙特性，建库前库区的河床形态，沿程水力、泥沙因素变化河床冲淤变化资料进行分析；对库区沿程和不同流量的糙率系数以及水流挟沙能力，应用实测资料进行分析。得出水库淤积过程计算采用的糙率系数和水流挟沙能力公式。计算方法是联解式（4）和式（5）。计算步骤：①将全部库区划分为若干小河段。划分长度要恰当，在断面宽深比值沿程变化不大的库段可划分长些，断面宽深比值沿程变化大的库段应划分短些。②选取实测水文资料包括有中、丰水沙年的资料，组成进库来水、来沙计算系列。由于河流泥沙一般有90%集中在汛期，计算系列，一般可以不考虑非汛期时段。计算时可将流量过程划分为若干时段，每个时段的平均流量为常数，同一时段的平均含沙量和平均输沙率也为常数。时段的长短应根据流量涨落率划分。在流量变化不大的时段，划分长些；在流量变化大的时段，划分短些。③根据水库调度确定的坝前水位，利用式（4）推算库区水面曲线，据以得出库区各河段的断面水力因素。④根据进库悬移质、推移质输沙率作为第一库段进口的输沙量，利用水流挟沙力公式计算本库段出口的输沙量，然后根据式（5），计算泥沙平均淤积厚度⊿Z，逐段进行计算。⑤水库淤积泥沙干容重γ′值与泥沙颗粒粒径、淤积厚度和淤积历时有关，计算时应慎重选用。

水库淤积过程纵向分布形态主要有三角形、锥体形和带状三种；横向分布主要有平淤、沿湿周淤和滩淤三种。计算时应根据库区特性及计算成果，合理采用。

常采用的有平衡比降法和经验分析法。

平衡比降法水库淤积达到相对平衡阶段。不论淤积过程属何种淤积形态，库区河道的水流特性和河道形态都将具有冲积河道的特性。河道纵向输沙处于相对平衡状态，因而可以联解均匀流运动方程式、水流连续方程式、水流挟沙力方程式及河相关系方程式得出表达水库淤积相对平衡阶段的比降、水深和河宽的关系式。

水库淤积计算

水库淤积计算

式中 n为糙率系数；J为水面比降；Q为流量，常取造床流量或多年平均洪水流量；B为河宽；h为断面平均水深；S和ω为相应的水流挟沙力（床沙质部分）和泥沙沉降速度。床沙质与冲泻质的分界粒径近似采用水库下游河道中床沙的d₅来代表。d₅为级配曲线上小于该组粒径的泥沙占全部泥沙的5%（以重量计）g为重力加速度，K、m为水流挟沙力方程式的系数和指数，可利用水库下游冲积平原河道的资料确定，ξ为河相关系方程式的系数。参照冲积平原河段的河相系数确定。

当采用汛期排沙的运用方式进行水库调度时，水库淤积相对平衡阶段保留的库容，可按下列方程式估算。

水库淤积计算

式中 V为平衡阶段保留的库容；J、h、B系由式（6）、（7）、（8）计算，Z₀为水库排沙水位（或汛期防洪下限水位）与正常蓄水位之差，m为淤积后断面边坡坡度，通常采用1∶4～1∶8。上述估算公式（8）得出的河宽，仅适用库面较宽的水库。对于河段狭窄的水库，则应取实际河宽值。

经验分析法 这种方法是通过大量水库淤积实测资料分析，找出这些水库的淤积和冲刷变化规律，然后制定适合于某一水库具体情况的估算方法和经验关系方程式，以便预测水库淤积发展情况。