詹道强 王 磊

一、流域概况

南四湖流域多年平均降水量707mm，汛期6—9月降水量503mm，占比71.1%。1949年新中国成立以后，南四湖流域以1957年洪水为最大，在没有修筑二级坝和湖西大堤的情况下，南阳最高水位36.48m，微山岛最高水位36.28m。根据分析计算，1957年洪水，南四湖30 天洪量114×108m3，洪水在35.0m 高程以上持续时间长达84 天，湖西部分地区一直到第二年3月水才退尽。

二、二级坝闸的泄流能力变化分析

南四湖上级湖、下级湖的汛限水位分别为34.2m 和32.5m，上级湖、下级湖的汛末蓄水位分别为34.5m 和32.5m，二级坝闸上、下游水位差一般保持在1.7～2.0m。南四湖为狭长型湖泊，南北长125km，东西宽6～25km。当二级坝闸大流量下泄时，刚开闸时瞬时泄流量一般都比较大，它可以在1～2h的时间里把闸前的有限蓄水泄至下级湖，使得闸前水位迅速下降，闸下水位迅速上升，闸上下游水位差逐步减小，下泄流量也会逐步减小，尤其是当闸门提出水面时，此时的下泄流量基本代表了当时工况下的闸坝泄流能力。

1998—2001年、2007—2012年先后实施了南四湖内浅槽一期、二期工程，浅槽工程的实施，连通了上级湖南阳岛上下游，改善了二级坝闸的入流条件，对南四湖泄流能力的提高产生了积极影响。

（一）1960—1998年二级坝闸泄流情况分析

二级坝枢纽建成于1960年。1960—1998年，南四湖二级坝闸泄流量以1978年7月14日2110m3/s（瞬时流量）为最大，当天日平均泄流量970m3/s。最大日均泄流量以1993年8月6日1280m3/s 为最大。

以南四湖“1998·8”洪水为例，24hr 二级坝闸前水位下降0.38m，闸下水位上升0.55m，48hr 闸前水位下降0.67m，闸下水位上升0.90m；而同时段内，南阳站水位24hr 上升0.2m，48hr 上升0.35m。之后，二级坝闸上、下游以及南阳站水位都进入了一个变化较为缓慢、二级坝闸泄流较为稳定的阶段。以南四湖“1998·8”洪水为例，当二级坝闸开始泄流的时候，开始时的泄流量可以达到1060m3/s，随着二级坝闸上、下游水位差的逐步减小，后来的下泄量一般稳定在750m3/s 左右。

分析结果表明，20 世纪90年代，当南阳站水位达到35.0m 左右，二级坝闸前水位33.5～33.7m，闸上、下游水位差在0.02～0.05m 时，二级坝闸的泄流能力一般在1000～1100m3/s。另外，同样是下泄1100m3/s，南阳站及二闸闸前平均水位1998年较1993年分别上升了0.06m 和0.10m，较1978年分别上升了0.16m 和0.19m，说明南四湖的泄流能力20世纪90年代较70年代有了明显降低（主要原因是湖内行洪不畅以及抗旱坝拆除不彻底，造成了湖内上级湖上、下游水位差加大）。

（二）2003—2005年二级坝闸泄流情况分析

2003—2005年，沂沭泗流域连续三年汛期降雨偏多，南四湖二级坝闸连续三年大流量泄洪。分析结果表明：①当南阳站出现最高水位时，南阳与二级坝闸上的水位差有明显减少的趋势。“1998·8”洪水时水位差为1.58m，“2003·9”、“2004·8”以及“2005·9”洪水水位差分别减小到1.01m、0.86m和0.57m。说明行洪通道的开挖对上级湖的洪水下泄产生了积极影响。②二级坝闸的瞬时下泄流量逐渐增大。二级坝闸开始畅泄时的瞬时下泄流量，“1998·8”洪水为1160m3/s，“2003·9”“2004·8”以及“2005·9”洪水分别为1060m3/s、2310m3/s 和2180m3/s。③二级坝闸的日均下泄流量逐渐增大。二级坝闸日均最大下泄流量“1998·8”洪水时1120m3/s，“2003·9”“2004·8” 以及“2005·9”洪水分别为1060m3/s、2310m3/s 和2010m3/s。“1998·8”“2003·9”“2004·8”洪水，最大瞬时流量与最大日均流量一致或接近，恰能说明此时的流量值基本就是此种工况下的二级坝闸的泄流能力。

（三）2018年8—9月二级坝闸泄流情况分析

2018年8月17日，第18 号台风“温比亚”在上海浦东新区南部沿海登陆，登陆后继续向西北方向移动。受其影响，8月17—19日，南四湖地区出现连续强降水过程，过程降水量198.6mm，最大点雨量南四湖湖西沛县沿河栖山站456.5mm。连续强降水导致南四湖水位快速上涨，二级坝闸、韩庄闸等控制性水闸大流量泄洪。

根据资料分析，上级湖南阳站8月21日出现最高水位34.92m。8月20—23日，二级坝闸闸门提出水面，最大下泄流量3490m3/s，刷新1960年二级坝枢纽建成以来最大下泄流量记录。南阳站出现最高水位34.92m 时，南阳与二级坝闸上的水位差0.76m，较“1998·8”洪水降低0.82m，较“2003·9”洪水低0.25m，较“2004·8”洪水低0.10m，较“2005·9”洪水高0.19m。南四湖湖内浅槽开挖，改善了上级湖湖内洪水传播条件，提高了二级坝闸的泄流能力。

（四）2020年8月二级坝闸泄流情况分析

2020年8月5—7日，南四湖地区出现强降水天气，3日累计雨量139mm，最大点雨量马口站365mm，南四湖水位快速上涨，二级坝闸、韩庄闸等控制性水闸闸门提出水面，大流量泄洪。

根据资料分析，上级湖南阳站8月8日出现最高水位34.82m。8月7-11日，南四湖二级坝闸闸门提出水面，最大下泄流量2670m3/s。南阳站出现最高水位34.82m 时，南阳与二级坝闸上的水位差0.56m，较“1998·8”洪水降低1.02m，较“2005·9”洪水低0.01m，较“2018·8”洪水低0.20m，再次验证了南四湖湖内浅槽的开挖，有利于改善上级湖湖内洪水传播条件，从而提高二级坝闸的泄流能力。

三、结论与讨论

（一）结论

1.南四湖二级坝枢纽建成后的20 世纪60年代至20 世纪末，上级湖南阳站出现35.0m 高水位时，二级坝闸的泄流能力一般只有1000～1100m3/s。

2.1998—2001年实施的南四湖湖内浅槽一期工程开挖，提高了南四湖二级坝闸的泄流能力。2004—2005年，上级湖南阳站出现超过35.0m 高水位时，二级坝闸的泄流能力为2100～2300m3/s。

3.2007—2012年实施的南四湖湖内浅槽二期工程的开挖，使得二级坝闸泄流条件继续得到改善，泄流能力得到提高。2018年、2020年，上级湖南阳站出现低于35.0m 水位时（34.8～34.9m），二级坝闸最大下泄流量2600～3500m3/s，泄流能力明显提高。

（二）讨论

1957年大水距今已过去了60 余年，经过多年持续治理，南四湖流域的水利工程面貌发生了较大改变，为抵御洪水奠定了一定的物质基础，目前南四湖整体防洪标准已提高到了50年一遇。湖内行洪通道的开挖，对南四湖上级湖洪水的及时下泄无疑起到了积极作用，但是，南四湖行洪不畅问题依然存在，虽然目前发生大水时上级湖南阳站至二级坝闸上水位差较21 世纪末减小了1m 左右（1998年水位差1.58m，2020年为0.56m），而二级坝闸下至微山岛的水位差却有明显增大的趋势，“1998·8”“2005·9”“2019·8”、“2020·8”洪水，二级坝闸下至微山站的水位差分别为0.89m、1.82m、1.78m 和1.61m，说明上级湖行洪情况有所改善，而下级湖行洪不畅问题依然存在，而且较20 世纪末更加突出。二级坝枢纽建成至今已有60 余年，尚未经过南四湖流域设计标准洪水以及闸坝设计流量工况的实际运行考验。下级湖二级坝以下至微山岛段实际存在着卡口湖段，湖东航道湖兴村至韩庄航道宽度明显缩窄，下级湖开挖的湖内浅槽也未能联通至深水区，下级湖爱湖至微山岛、韩庄闸目前主要依靠京杭运河湖内航道进行水量下泄，以上这些都为今后迎战流域大洪水留下了许多未知和疑问，譬如设计标准大洪水出现时，二级坝闸以及韩庄闸可不可能出现设计状况下的上下游水位差，实际泄洪流量能不能满足设计泄量要求等，上述疑问都有待通过诸如联通湖内已完成的浅槽等工程措施早日加以解决■