10月14日，在新疆维吾尔自治区哈密市巴里坤县小柳沟水库，随着黑乎乎的稠泥沙浆从管道里冲出来，黄河水利明升体育app研究院（以下简称黄科院）的科研人员赶紧安排了取样工作，很快就得出了结果：“含沙量达每立方米500公斤。”
经过近十年的研究，黄科院终于用便捷的技术攻破了困扰北方中小水库淤积这一世界性难题，成功在全球水利工程界普遍关注的自吸式管道水库清淤技术的基础上，研制了新型吸泥头，巧妙添加了人工高速射流造浆技术，在不影响水库内水质的情况下，通过连续不断地人工塑造出高含沙水体并将其排沙出库，达到水库清淤的目的。
中小水库清淤曾经相当棘手
水库是我国防洪广泛采用的工程措施之一，利用水库库容能够拦蓄洪水，削减进入下游河道的洪峰流量，达到减免洪水灾害的目的。
我国水库数量众多，分布区域广，坝型多样复杂，修建年代久远，经过多年运行后现已普遍存在泥沙淤积现象，严重削减了水库的有效库容，导致防洪、灌溉、供水、发电等效益也随之降低。
在近年来的天气异常、全国大面积的持续干旱和暴雨洪灾影响下，水库淤积对水库功能的正常发挥影响十分巨大。
同时在我国北方，流经黄土高原的黄河中游地区的中小型水库，泥沙淤积相当严重，有些水库淤积的速度甚至比建坝还快，有的已处于报废状况，而不少报废的水库由于没有新库可替代仍在使用，一遇暴雨极易爆满，甚至溃坝失事。
为了挽救和延长水库寿命，国内外均需要对水库进行清淤工作。目前，国内外水库采用的清淤方式主要有空库排沙、异重流排沙、泄洪排沙等水力排沙，同时还会采用挖泥船、运输机械挖沙、管道排沙（泥浆泵、气力泵、自吸式管道排沙）等机械清淤。其中空库排沙和泄洪排沙耗水量大，异重流排沙条件不易形成， 挖泥船清淤成本高。
难题巧解还需剑走偏锋
自上世纪70年代，国内外中小水库在库区设置一种带吸泥头的水下管道排沙系统，利用水库自然水头作为主要动力，将水库内淤积泥沙排出，来缓解和修复中小水库的严重淤积问题。
武汉大学教授韦直林介绍说，这种自吸式管道水库清淤技术与目前常见的挖泥船、泥浆泵、气力泵等机械清淤技术相比，在于其充分利用了水库上下游水头差的自然动力，节省了管道输沙的主要外加动力，清淤成本低、排沙效率高、对水库正常运行影响小，是解决干旱、半干旱地区多泥沙河流水库淤积有效的廉价措施。但由于受管道过坝、吸泥造浆等技术限制，没有得到广泛推广。
针对这个问题，黄科院水力学研究所副所长赵连军、总工武彩萍教高带领课题组，计算研究了吸泥头的结构体型，建立了吸坑自然塌落供给泥沙速率、水下高速射流对底泥扰动供给泥沙速率、管道吸排与射流冲沙匹配关系，提出了利用或改造现有泄水排沙建筑物、倒虹吸、增建过坝通道等方式，扩宽该技术的应用范围。
武彩萍介绍说，在对在吸泥造浆技术方面开展了大量研究和技术攻关后，他们研发了一套适用于深水细颗粒淤积水库的自吸式管道清淤装备和技术，并申报了多项专利。
极具推广价值的技术示范
10月14日，来自国内高校、科研单位、水利主管部门的专家来到小柳沟水库，亲自观看水利部支持的经过技术改进的自吸式管道水库清淤装备和技术项目的示范情况。
据悉，小柳沟水库属于灌溉为主小型水库，设计库容70万m3，主要任务是给下游5000亩耕地供水。从8月20日起，科研人员和工人进场开展作业平台和设备装置的组装和调试，9月3日正式开始现场清淤试验。
目前，科研人员开展了多组试验，对成套技术和装备布局及作业方式等进行了优化。测量结果显示，利用该装备排出的浑水含沙量为每立方米200到600公斤，排沙效果良好。
正是看到了这套低廉造价的装备与运行成本以及稳定性能，加上经过调研后发现哈密石城子水库具备采用自吸式管道水库清淤的条件，哈密市计划使用这套装备和技术对石城子水库进行清淤工作。
据2013年全国水利普查，全疆已建水库为517座，现有水库多兴建于20世纪60、70年代，多数缺乏有效的排沙设计，经过多年运行后现已普遍存在泥沙淤积现象。
石城子水库枢纽工程是哈密市最大的水利工程与水源地，是一座以供水、灌溉为主，兼顾防洪、发电的综合利用中型水利工程，控灌面积约30万亩。
然而水库运用至2009年，累计淤积却达350万立方米，有效库容急剧减少，水库坝前淤积高出放水洞进口3.5米，造成了灌溉洞出口堵塞无法正常运行，严重制约了水库功能的发挥。从2009至2011年底，哈密市连续3年汛后放空水库，采用机械挖泥方式清淤120万立方米，投入成本高、水资源浪费严重。
统计资料显示，哈密市年降雨量只有30多毫米，而蒸发量却高达3000多毫米。因此，由黄科院研发的这套自吸式管道水库清淤技术能够为石城子水库开展清淤工作，对提高该水库的库容，延长水库的使用年限，意义非常重大。
