东平湖蓄滞洪区调蓄洪水频率分析

卢书红

（山东黄河勘测设计研究院，山东 济南 250013）

东平湖蓄滞洪区位于山东省泰安市东平县，主要作用有两个：一是分滞西侧黄河洪水，保证黄河下游安全；二是接纳东侧大汶河来水，对大汶河洪水起到蓄洪滞洪作用。根据2009年国务院批复的《全国蓄滞洪区建设与管理规划》、黄汛[2002]5号文件《关于东平湖运用指标及管理调度权限等问题的批复》等，东平湖老湖设计防洪运用水位为44.72 m（85高程系统，下同），相应库容 11.94亿 m3；汛限水位 7～9 月为 40.72 m，10月份可以抬高至41.22 m；警戒水位为41.72 m。东平湖新湖设计防洪运用水位43.72 m，相应库容23.67 亿 m3。

大汶河流域位于黄河下游南岸，发源于沂源县悬固山，流经莱芜、新泰、泰山区、泰安郊区、肥城、宁阳、东平及汶上9个县（市、区），于东平县州城镇马口村汇入东平湖老湖，河长209 km，流域面积为8 633 km2。大汶河是黄河下游的最大支流，是黄河流域5个洪水来源区之一，其洪水首先进入东平湖老湖滞蓄，然后经出湖河道退入黄河。

1 设计洪水

1.1 黄河中下游洪水

1）洪水特性。黄河洪水主要由暴雨形成，故洪水发生的时间与暴雨发生时间相一致。洪水发生时间为6～10月。黄河中游洪水过程为高瘦型，洪水历时较短，洪峰较高，洪量相对较小。据实测资料统计，中游洪水过程有单峰型，也有连续多峰型。一次洪水的主峰历时，支流一般为3～5 d，干流一般为8～15 d。支流连续洪水一般为10～15 d，干流三门峡、小浪底、花园口等站的连续洪水历时可达 30～40 d，最长达 45 d。

2）设计洪水。在1975年，曾对三门峡、花园口、三花间等站及区间的洪水进行了比较全面的频率分析（采用洪水系列截止1969年），其中主要站及区间的成果经原水电部1976年审查核定。后来分别于1980年、1985年、1994年、1999年、2005年多次对以上各站及区间的设计洪水进行了分析计算，洪水系列分别延长至1976年、1982年、1991年、1997年，并对1843年和1761年洪水的重现期作了调整，计算了小花间、三花间、花园口无库不决堤理想洪水，设计洪水成果与1976年审定成果相比减小5%~10%，仍采用1976年审定成果。

1.2 大汶河洪水

1）洪水特性。大汶河属山溪性河流，源短流急，洪水皆由暴雨形成，洪峰形状尖瘦，含沙量小，一般在10 kg/m3以下。一次洪水总历时一般在5～6 d，连续暴雨洪水可达15 d以上，如戴村坝水文站1964年9月13日洪水，洪峰流量6 900 m3/s，从12日16时起涨至13日0时出现洪峰，涨水历时仅8 h。大汶河的洪峰流量年际变差大，Cv值大于1。如临汶水文站实测历年最大洪峰流量为6 810 m3/s（1957年7月），而1989年汛期流量为0，戴村坝水文站1989年全年河干（主要是该年流域内降雨量小，上游有大中小型水库的拦蓄等所致）。大汶河干流的洪水，60%～70%来源于大汶河北支，30%～40%来源于大汶河南支。

2）设计洪水。戴村坝站是大汶河入东平湖的控制站，该站实测洪水资料年限较长，精度较高，资料系列的可靠性和代表性较好。基于“黄河下游防洪规划”专题研究成果，将戴村坝站实测系列延长至2010年。根据对洪水调蓄作用较大的大中型水库工程蓄水量资料，将1998—2010年实测洪峰、洪量系列还原为天然洪峰、洪量系列，对还原后的1918年、1921年、1951—2010年共62年系列进行频率分析计算，复核戴村坝站天然及水库影响后设计洪水，成果详见表1。

表1 戴村坝站设计洪水成果

2 洪水遭遇分析

由于大汶河洪水通过东平湖再进入黄河，影响东平湖分洪能力和围堤建设的主要因素是大汶河进入东平湖的洪量，故分析黄、汶河12日洪量、45日洪量的遭遇情况。

2.1 洪水遭遇特性分析

花园口至大汶河入黄口距离为320 km，洪水传播时间为3～4 d，按3 d计；戴村坝至入黄口距离49.3 km，洪水传播时间按1 d计，即花园口洪水向下游传播2 d后与戴村坝洪水相遇。通过统计分析花园口最大12日、45日洪量与戴村坝相应12日、45日洪量遭遇情况，发现：黄河大洪水与大汶河大洪水不同时遭遇；黄河的大洪水可以和大汶河的中等洪水相遭遇；黄河的中等洪水可以和大汶河的大洪水相遭遇；黄河与大汶河的小洪水遭遇机会较多。

2.2 洪水遭遇量级分析

本次在“黄河下游防洪规划”专题研究的基础上，延长水文资料系列，复核花园口站发生不同频率12日洪量时相应戴村坝站12日洪量，并进一步分析花园口站发生不同频率45日洪量时相应戴村坝站45日洪量。结果表明，由于最近十几年黄河未发生大洪水，且黄河洪水与大汶河洪水基本没有遭遇，本次复核成果与原成果差别不大，为安全起见，仍采用“黄河下游防洪规划”成果，即黄河1 000年一遇12日洪量相应大汶河洪量为9.5亿m3，黄河100年一遇12日洪量相应大汶河洪量为6.2亿m3，黄河30年一遇12日洪量相应大汶河洪量为4.5亿m3。

经分析计算，黄河1 000年一遇45日洪量相应大汶河洪量为18.5亿m3，黄河100年一遇45日洪量相应大汶河洪量为12.3亿m3，黄河30年一遇45日洪量相应大汶河洪量为9.2亿m3。

3 结语

黄河中游水库投入运用后，进入下游的水沙条件发生了较大变化，汛期洪峰被削减，大洪水的威胁得以削弱，东平湖分洪压力减小，大汶河洪水与黄河洪水严重遭遇的几率也降低。从东平湖分洪计算成果来看，东平湖分洪几率为近30年一遇。黄河发生10 000年一遇洪水时，分洪总量按全湖区水位43.22 m控制，相应库容30.5亿m3，考虑老湖区底水4亿m3，大汶河来水9亿m3，允许分蓄黄河洪水17.5亿m3。从东平湖调蓄大汶河洪水成果来看，小浪底水库发挥作用后，下游河道淤积问题得以有效控制，现状黄河河道和出湖河道条件下，东平湖老湖区调蓄大汶河洪水的能力可以达到20年一遇。