从“7·21”暴雨洪水分析白洋淀水位与容积关系

2013-10-20吴新玲费忠浩史超群

水科学与工程技术 2013年1期

吴新玲，程伟，费忠浩，史超群

（河北省大清河河务管理处，河北保定 071051）

1 白洋淀概况

白洋淀是大清河系中游缓洪滞沥、蓄水灌溉、鱼苇生产、综合利用的大型平原洼淀，承纳南支潴龙河、唐河、府、漕、瀑、萍及白沟引河等河的洪沥水，四周筑有堤防，总长202.6km。当十方院水位10.5m（大沽高程，下同）时面积366km2，蓄水10.7亿m3。淀内有纯水村39个，半水村89个，共有人口22万人。

淀区地势自西北向东南倾斜，自然坡度为1∶7000，淀内最低高程5.0m，一般在5.5～6.5m之间，村基高程多在9.5～10.5m之间。纵横交错的3700多条沟壕将全淀分为大小不等的143个淀泊，67hm2以上的淀泊31个，其中白洋淀本淀面积1133.3hm2，为诸淀之首。淀与淀之间主要依靠天然沟壕和航道相连。2012年“7·21”暴雨洪水、引黄济淀中，对水流分别从南、北两个部位进入白洋淀的情况进行了实地监测，发现由于入淀口泥沙淤积，淀内围埝、非法建筑物阻水严重，位于白洋淀下游的十方院附近是一片低水域区，特别是低水位运用时其水位仅能代表附近很小一片水域的水位，不能反映白洋淀行洪期内的水位情况，而十方院水位直接牵涉到整个白洋淀乃至大清河系的洪水调度。通过分析，提出行洪期十方院水位代表性不足的问题，以供白洋淀管理提供参考。

2 “7·21”暴雨洪水白洋淀水位容积关系分析

2012年7月21日，大清河系北支山区普降暴雨，局部地点出现特大暴雨。21日19时南拒马河落宝滩站出现产流，22日8时出现最大洪峰流量2510m3/s，23日15时30分洪水到达新盖房枢纽引河闸前，16时30分引河闸下泄18.5m3/s，24日凌晨5点洪水经白沟引河下口留通闸涌入白洋淀。此时十方院水位6.66m，容积0.61亿m3，在日均入淀量138m3/s的情况下，25日1时十方院水位开始上涨，从留通入淀口到十方院15km路程，洪水用时20h。

至9月13日8时十方院水位8.21m，依据白洋淀水位～容积关系曲线（以下简称曲线），查得相应库容2.94亿m3，水位上涨1.55m，相应容积增加2.33亿m3。

此期间处于白洋淀丰水期，周边灌溉用水量忽略不计，枣林庄枢纽也未向下游放水，其余入淀河流基本无水入淀，因此，白洋淀增加水量＝北支入淀量＋淀区降雨量－淀区损失量。

根据枣林庄水文站提供的实测降雨数据，自7月21日～9月13日，淀内降雨268.8mm（新安、枣林庄4孔闸水文站实测资料加权平均计算），合计产流0.98亿m3。淀区损失量主要考虑蒸发、渗漏，根据历史统计资料可得，此期间淀区蒸发量0.59亿m3，渗漏量0.30亿m3。由此计算得到白洋淀实际水量增加1.2939亿m3，与曲线查得数据相差1.04亿m3，如表1。

表1 白洋淀水位、库容变化情况单位：亿m3

3 引黄济淀白洋淀水位～容积关系分析

2010年12月16日～2011年4月30日，引黄济淀实际测得补给白洋淀0.823亿m3（引黄补淀均选在冬季，此期间降雨、蒸发、渗漏量相对均较小，不做考虑）；引水前十方院水位6.77m，曲线查得库容0.713亿m3，引水结束后水位7.37m，曲线查得库容1.354亿m3，库容增加0.641亿m3。由此看出，实际入淀量较曲线查得库容增加量多0.182亿m3。

2011年11月16日～2012年2月7日，引黄济淀实际测得补给白洋淀0.4825亿m3，引水前十方院水位6.83m，容积0.887亿m3，引水结束后水位7.38m，容积1.577亿m3，据此计算白洋淀库容增加0.69亿m3，相差0.208亿m3。

4 差异原因

“7·21”洪水从地势相对较高的北支白沟引河入淀口留通进淀，距枣林庄枢纽15km；引黄济淀工程是经位于白洋淀东南地势相对较低处的大树刘庄（十二孔闸）入淀，距枣林庄枢纽16km。

4.1 “7·21”暴雨洪水

在“7·21”暴雨洪水过程中，洪水自地势高的淀北流向地势低的主淀区淀南，从大清河系北支白沟引河下口留通进入烧车淀，因北支洪水含沙量较大，入淀口淤积严重，洪水入淀后行进受阻。经荷叶淀、开卡通道至王家寨，由津保新航道到十方院（枣林庄枢纽）后，再向淀南行进入地势相对较低的主淀区，经池鱼淀、前塘淀、后塘淀，进入白洋淀本淀及马棚淀。

根据追踪水头行进过程，调查淀区民众，发现大部分洪水是通过窄深的开卡段及津保航道沟输送（壕沟高程一般在6.0～7.0m），由于行水通道内芦苇及近年来养鱼池建筑围埝增加，中途阻水、壅水现象突出。现状淀内主要旅游景区均在淀北，围埝高程多在8.5～9.5m之间，加之近年来淀内养殖业发展迅速，养殖围埝顶高程多在7.5～8.0m之间，二者加起来挤占库容相当可观，特别是中小洪水低水位运用时影响极大，本次白洋淀水位变化过程（6.66～8.21m）正好处于这个区间，水流由地势较高处行进到位于淀区中部的十方院后，淀北大部分区域并未充满水，向淀南行进也同样受阻，就是造成十方院水位偏高较多的原因。

4.2 引黄济淀

引黄济淀的水是从淀南大树刘庄（十二孔闸）进淀，这里地势相对较低，且位于低水位的主淀区，经白洋淀本淀、马棚淀、前塘淀、后塘淀、池鱼淀到枣林庄枢纽（十方院）。由地势低洼地带流向地势较高区域，是水位逐渐壅高的过程，只有低洼地势全部充满后才继续向地势相对较高的淀北行进，且在6.5～8.5m区间时，整个淀区蓄水容积（本、杂、马淀）大部分位于此处，表现出进淀水量与查曲线所得容积相差不多的结果。上下有些浮动与引水期处于农业春灌期，淀周边可能存在部分村民偷引水现象。