大黄堡洼洪水调节计算及其分区运用调整

王 南，何丽丽，李胜军

(1.天津市水利勘测设计院，天津300204;2.天津市水利科学研究院，天津300200)

1 基本资料和计算条件

1.1 北运河系洪水调度运用原则

大黄堡洼为北运河的蓄滞洪区。北运河的洪水调度运用原则为:

北运河防洪标准为50 a一遇。北运河洪水至土门楼为1 980 m3/s，其中由青龙湾减河承泄1 680 m3/s，由木厂闸下北运河下泄300 m3/s。青龙湾减河下泄洪水至狼尔窝，由河道下泄900 m3/s至里自沽汇入潮白新河，其余洪水由狼尔窝进洪闸向规划的大黄堡水库分洪，当水库水位达到滞洪水位时，关闭进洪闸，开启狼尔窝分洪闸向大黄堡洼分洪;木厂闸下北运河下泄洪水至筐儿港枢纽流量为240 m3/s，经筐儿港减河汇入北京排污河，北京排污河按原设计流量下泄，其余洪水由狼尔窝引河退水闸向大黄堡洼分洪。

1.2 大黄堡滞洪水库工程建设前后水库和洼淀的运用原则

1.2.1 建库前洼淀的运用原则

当青龙湾减河上游来量超过900 m3/s，且水势继续上涨时，提开狼尔窝分洪闸向大黄堡洼分洪。洼淀运用实行分区滞洪的原则，滞洪次序按照Ⅰ～Ⅴ的顺序依次滞洪。

1.2.2 建库后水库、洼淀的运用原则

水库与洼淀的运用次序是首先使用水库滞洪，水库蓄满后再启用洼淀。水库与洼淀的运用原则为:

1)当水库水位达到汛限水位，青龙湾减河洪峰流量≤900 m3/s时，狼尔窝进洪闸不向水库分洪。

2)当北运河遇20 a一遇以下洪水，青龙湾减河狼尔窝处洪峰超过900 m3/s，且水势继续上涨时，由狼尔窝进洪闸向水库分洪，河道节制闸控泄900 m3/s。

3)遇50 a一遇以下洪水时，青龙湾减河节制闸控泄900 m3/s，超过部分由狼尔窝进洪闸向水库分洪;当水库水位达到设计滞洪水位，且水势继续上涨时，开启狼尔窝分洪闸按设计泄量430 m3/s向洼淀其它滞洪区分洪，此时，水库可继续滞洪;当水库达到校核滞洪水位时，关闭狼尔窝进洪闸。

2 洪水调节计算及其结果

按现行北运河洪水调度运用原则及大黄堡洼滞洪水库与洼淀共同运用的规划安排，对大黄堡洼按现状及规划两种条件进行洪水调节计算。

2.1 水位～面积～容积曲线

采用天津市测绘院1999年实测1∶1万比例尺地形图对蓄滞洪区的水位～面积～容积曲线进行了量算。

根据计算结果，现状大黄堡洼蓄滞洪区设计水位(2.87 m)下淹没面积263.403 km2，蓄水容积3.22亿m3，建库后大黄堡洼蓄滞洪区(不含滞洪水库)设计水位(2.87 m)下淹没面积238.75 km2，蓄水容积2.85亿m3。

2.2 调蓄分析

按现行调度运用方案和北运河防洪规划总体布局，根据河道、水库、洼淀的行滞洪水量，并考虑港北涝区入洼淀的涝水和洼淀自身降水，分别对20 a、50 a、100 a一遇3种标准洪水的大黄堡洼进行了调蓄分析。

按照现行调度运用方案，即不建大黄堡滞洪水库的情况下，大黄堡洼需滞蓄北运河20 a、50 a、100 a一遇3种标准来水量分别为0.375亿m3、1.083亿m3、1.786亿m3。大黄堡洼可分区运用，20 a一遇洪水Ⅰ区滞蓄水量5 635万m3，滞洪水位达到2.64 m，Ⅱ－Ⅴ区可不再使用;50 a一遇洪水时运用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三区，滞蓄总水量14 625万m3，Ⅰ～Ⅲ区滞洪水位2.49 m，Ⅳ、Ⅴ区可不再使用;100 a一遇洪水运用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个区，滞蓄总水量23 402万m3，Ⅰ ～Ⅳ区滞洪水位2.65 m，Ⅴ区可不再使用。

建设大黄堡滞洪水库后，整个蓄滞洪区仍分5个分洪小区运用，水库可作为蓄滞洪区的Ⅰ区，原Ⅰ区和Ⅱ区除去水库剩余部分的区域为新Ⅱ区，Ⅲ－Ⅴ区仍按照原分区布局。建库后，水库需滞蓄北运河20 a、50 a、100 a一遇洪水量分别为0.375亿m3、0.587亿m3、0.575亿m3，大黄堡洼蓄滞洪区需滞蓄的河道水量分别为0、0.496亿m3、1.211亿m3。20 a一遇洪水河道入库水量0.375亿m3，洼淀可不启用;50年一遇洪水河道入库水量0.587亿m3，水库达到设计滞洪水位后启用新Ⅱ区，新Ⅱ区滞蓄总水量为5 926万m3，新Ⅱ区滞洪水位为2.73 m，Ⅲ－Ⅴ区可不再使用;100 a一遇洪水水库运用达到设计滞洪水位后需要启用新Ⅱ区和Ⅲ区滞洪，两区滞蓄总水量为14 853万m3，两区滞洪水位2.69 m，Ⅳ、Ⅴ区可不再使用。

3 计算结果与以往调蓄成果比较及原因分析

本次调蓄分析成果与以往规划成果比较，在遇到相同标准的洪水、滞洪水位不高于原设计滞洪水位时，需要分洪的小区数量、分洪后淹没面积明显减少。分析原因主要有以下两个方面:

3.1 地面沉降使区内蓄水容积增大

据1998年天津市水科所编制的“天津市蓄滞洪区不同蓄滞洪水位下面积蓄量及淹没损失研究”图表集中，在设计滞洪水位(黄海3.0 m)情况下，区内淹没面积266 km2，蓄水量2.9亿m3;本次在新测绘的1/1万地形图基础上量算的成果是:相同水位下，区内淹没面积263.4 km2，蓄水量3.22亿m3。两次成果相比较，淹没面积基本没有变化，而蓄水容积增加了11%。

3.2 河道来水量及周边地区汇入涝水大大减少

海河流域各蓄滞洪区设计滞洪水位、面积和蓄量以及调度安排等基本上是在1966年编制的《海河流域防洪规划草案》中确定的，按照该规划，大黄堡洼在50 a一遇洪水时，分泄河道洪量2.2亿m3，加上周边地区20 a一遇涝水，滞蓄水量达到4.1亿m3，设计滞洪水位4.5 m(大沽)，淹没面积347 km2。而按照新的《海河流域防洪规划》(海河水利委员会，2004年)中的设计洪水成果，50 a一遇洪水大黄堡洼分泄洪量为1.083亿m3，为原规划成果的49.2%;加上周边涝水总滞洪水量为1.46亿m3，仅为原规划成果的35.6%。

根据以上分析，在遇到相同标准的洪水、滞洪水位不高于原设计滞洪水位情况下，分洪的小区数量、分洪后淹没面积大大减少是合理的。

4 规划分区运用的调整

大黄堡洼蓄滞洪区现状分5个区运用，具体运用次序由Ⅰ区～Ⅴ区顺序启用。调整后大黄堡洼规划工程布局为:大黄堡洼内规划建设大黄堡滞洪水库，水库位于狼尔窝引河以西，占地约38 km2。水库以外的蓄滞洪区根据以上调节计算结果可分为两个区，规划Ⅰ区为大尔路、狼尔窝引河、清污渠之间区域，基本为原Ⅰ区、原Ⅱ区、原Ⅲ区内滞洪水库以外的范围，面积为152 km2;清污渠以南、大尔路以东为规划Ⅱ区，为原Ⅳ区和原Ⅴ区范围，面积83 km2，为超标准洪水使用区域，规划为蓄滞洪保留区。

［1］ 水利电力部海河勘测设计院.海河流域防洪规划(草案)［R］.天津:水利电力部海河勘测设计院，1966.

［2］ 海河水利委员会.海河流域防洪规划［R］.天津:海河水利委员会，2004.

［3］ 中水北方勘测设计有限责任公司.北三河系防洪规划［R］.天津:中水北方勘测设计研究有限责任公司，2003.

［4］ 天津市水科所.天津市蓄滞洪区不同蓄滞洪水位下面积蓄量及淹没损失研究［R］.天津:天津市水科所，1998.

［5］ 天津市水利勘测设计院.大黄堡滞洪水库工程项目建议书［R］.天津:天津市水利勘测设计院，2008.