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影响枣林庄枢纽防洪安全及对策

2013-08-15司,张

水科学与工程技术 2013年1期
关键词:大清河枣林白洋淀

边 司,张 微

(1.河北省大清河河务管理处,河北保定071051;2.保定市江河水利咨询监理有限公司,河北保定071000)

1 概述

枣林庄枢纽位于河北省任丘市枣林庄村与安新县赵北口村交界处,是一座调节白洋淀水位,发挥调洪、蓄水灌溉和航运等综合效益的重要工程。

枣林庄枢纽始建于1965年,建成于1970年。由4孔节制闸、25孔分洪闸、100t级船闸、赵北口溢流堰4座建筑物组成。其中25孔闸底高程7.0m(大沽高程),4孔闸闸底高程5.5m,船闸底高程3.4m。设计泄洪能力2700m3/s,校核泄洪流量4140m3/s。

1999年10 月~2001年6月,枣林庄枢纽工程进行了除险加固。

2 枣林庄枢纽“96·8”泄流情况

该枢纽建成至“96·8”洪水前,各建筑物虽运用多年却未经较大洪水的考验。“96·8”洪水期间,由于河道泥沙淤积,下游高杆作物阻水,枢纽泄量远远低于枢纽原设计泄流能力。1996年8月5日晚,由于郭里口村南的围埝和荷花淀的密集芦苇严重阻水,大清河北支洪水主流折向西南方向,经王家寨村由西转东到枣林庄枢纽闸前,但由于原津保航道沟的断面较小,使洪水过流不畅,洪水主流被阻挡在端村附近的烧香口,导致白洋淀内水位迅速上涨;8月10日,潴龙河洪水进淀,洪水主流进入马棚淀后,也因芦苇阻水、残存的玉皇庙堤及同口与南冯的围埝致使水流受阻,水流雍高;8月16日,淀内水位平均达9.46m。1996年8月2日,枣林庄枢纽开始提闸泄洪;8月5日,25孔闸和4孔闸全部提出水面,达到最大泄量505m3/s。

3 影响枣林庄枢纽防洪安全问题

3.1 25孔闸达不到设计行洪能力

3.1.1 下游河道洪水顶托

承接枣林庄枢纽下泄洪水的主河道是赵王新河,赵王新河下泄洪水不畅的主要原因是由于其下游东淀大清河和独流减河洪水的顶托导致。“96·8”洪水期间,独流减河的进洪闸上下游水位差维持在1~3cm,直接造成赵王新河的洪水下泄不畅,导致枣林庄枢纽25孔闸和4孔闸上下游水位差8~11cm(设计值15cm)和4~7cm(设计值20cm),大大降低了枢纽的行洪能力。

3.1.2 闸前供水不足,河道内高杆作物阻水

25孔闸前1km范围内为高堼区,地面高程比闸底板高程高0.5m,严重影响枢纽的泄洪能力。为了提高泄洪能力,1988年、1995年、2000年对25孔闸前相继实施了除堼一、二、三期工程,虽然泄洪能力得到一定提高,但闸前供水不足的矛盾未能全面解决。

(1)25孔闸前泥沙沉积,芦苇水草丛生,这些水生植物对25孔闸前供水有很大的阻碍作用。

(2)25孔闸闸后,由于多年未来大水,部分群众未经水利部门批准,在下游河道滩地上大面积种植果树、林木、苗木等。这些障碍物的存在,大大降低了下游河道的行洪能力,加大了25孔闸的防洪压力。

3.2 赵北口溢流堰前后严重阻水

赵北口溢流堰北端两侧是赵北口村。村民常会将垃圾及废弃物堆放在溢流堰北端堰下消力池内,溢流堰下游有当地居民非法搭建的水泥板厂和收购废品的仓库。2012年8月,枣林庄闸所组织人员对赵北口溢流堰实施了清障工作,但是由于地理位置的原因,村民还会将垃圾与废弃物堆放在溢流堰工程范围之内,随着时间的推移,势必会使溢流堰泄流能力下降。另外,赵北口溢流堰前生长着成片的芦苇,芦苇高过堰顶,形成一道阻水墙。堰前还有人为的围埝纵横,大大降低了溢流堰的泄洪能力。

3.3 依据十方院水位调控白洋淀防洪代表性差

枣林庄枢纽上游的白洋淀面积大,淀内地形复杂,各点水位相差很多。但是目前仍以十方院水位代表白洋淀的水位,并以此计算整个白洋淀的容积。实际上,当枣林庄枢纽提闸泄洪时,十方院水位仅以水尺附近很小的范围来反应白洋淀的水位,与实际出入很大。

“96·8”洪水期间,用十方院水位9.14m计算白洋淀库容5.61亿m3,用白洋淀内8个水位均值9.46m,计算淀库容6.472亿m3,两者相差0.862亿m3;随着时间的推移,白洋淀地物地形均有较大变化,在2010~2011年4次引黄补淀过程中,发现当前白洋淀水位~容积曲线与实际数据有较大误差。这些问题将直接造成白洋淀水资源管理困难,并且也会对枣林庄枢纽的防汛抗洪工作带来依据不实的问题。

4 枣林庄枢纽泄洪能力分析

枣林庄枢纽的原设计泄洪能力2700m3/s,《大清河流域防洪规划报告(河北省部分)》指出枣林庄枢纽的现状泄洪能力2050m3/s,只有原设计的76%。考虑枢纽泄洪时东淀大清河及赵王新河洪水的顶托、溢流堰前的芦苇阻水问题及25孔闸4孔闸的闸前供水问题,那么枢纽的泄洪能力很难达到设计标准。

5 治理措施

(1)由于枣林庄枢纽泄洪直接受下游河道东淀大清河洪水及赵王新河的影响,下游洪水顶托已成为枣林庄枢纽泄洪量减少的主要原因。为了确保白洋淀顺利泄洪和安全度汛,应加快对下游河道的改造与治理。

(2)为了保证25孔闸前通道的过流能力,2004~2006年在枢纽的闸前闸后进行了除苇工作,获得了一定效果。但是芦苇等水生植物生长速度快,还应继续在闸前进行灭苇工程,进一步加大闸前供水。

(3)对赵北口溢流堰消力池内的堆砌物及非法围埝加大清理力度,及时清除隐患。在汛前,必要时采用临时割苇等方法,对溢流堰前芦苇进行处理。

(4)由于行洪期内十方院水位已不能真实反映白洋淀的洪水状况,建议白洋淀调度采取多水位控制,在各控制点增加水位观测站,以便及时掌握白洋淀不同部位的水位变化情况,为枣林庄枢纽及其他分洪区科学合理的运用提供准确数据。

6 结语

枣林庄枢纽既是白洋淀出口的唯一控制性工程,又是大清河系乃至海河流域防洪的重中之重。汛期一旦出现问题,将直接影响白洋淀周边及下游广大人民的生命财产安全。虽然现有的治理工作取得了一定效果,但枣林庄枢纽治理是一个长期工程。近年来,北方地区的水量持续减少,枣林庄的泄洪功能正渐渐淡化,但是2012年“7·21”特大暴雨洪水敲响了警钟。受“7·21”特大暴雨和洪水入淀影响,白洋淀淀区水位由6.61m上涨了1.38m,达7.99m,创下1999年以来的淀区水位最高值。因此,要继续加大对枣林庄枢纽的治理力度,以保证洪水到来时,白洋淀能够安全度汛。

[1]河北省大清河河务管理处.大清河系水利工程参考资料[Z].1975.

[2]李振卿.白洋淀泥沙淤积成因分析[J].河北水利水电技术,2002(2).

[3]邱人立.从“96·8”洪水看大清河及白洋淀急待解决的几个问题[J].河北水利水电技术,1998(3).

[4]王文林.枣林庄枢纽现状泄洪能力分析[J].水科学与工程技术,2007(5).

[5]河北省大清河河务管理处.1996年白洋淀水位观测分析报告[R].1997.

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