東平湖分洪工程簡介

東平湖為宋代梁山泊演變而來，由于黃河多次決口南徙，梁山泊逐漸淤積萎縮，為居民逐步墾殖。大汶河原經(jīng)山東大清河流入渤海。1855年黃河改道奪大清河入渤海，大汶河（下游仍稱大清河）遂入黃河。黃河河床逐年淤高，大清河入黃河口淤塞，以致積水成湖，形成黃河的自然滯洪區(qū)，民國年間始稱東平湖。1958年，在位山修建攔河閘壩、進(jìn)湖閘、出湖閘，并加高加固圍堤成為東平湖水庫。由于黃河河道淤積及湖周浸沒等問題，于1962年改為滯洪工程。1963年改造為無壩分洪工程。

東平湖是古代大野澤的遺留水域，也是汶河、濟(jì)水尾閭匯水的天然湖泊。從民國年間始稱東平湖分洪區(qū)。它以梁山為主要標(biāo)志。1855年黃河改道奪大清河人海后，東平湖便與黃河連通，成為河湖不分的黃河自然滯洪區(qū)。1949年、1954年、1958年黃河大洪水時(shí)，曾起到了很好的自然調(diào)蓄作用。1958年汛后修建位山水利樞紐，將原滯洪區(qū)治理成平原水庫(可反調(diào)節(jié))，納入樞紐組成部分。1960年汛前基本建成。其功能以防洪為主，兼有灌溉、發(fā)電、水運(yùn)、養(yǎng)殖等綜合效益。后因位山樞紐以上河道溯源淤積嚴(yán)重，1963年位山樞紐破壩報(bào)廢，保留東平湖水庫，遂成為單一分滯洪水的工程。

包括分洪區(qū)、分洪閘、泄洪(退水)閘、圍堤(含二級湖堤)4部分(見圖)。

總面積627km2。為減少分洪時(shí)的淹沒損失，在原運(yùn)河堤的基礎(chǔ)上加修二級湖堤，劃分為新湖與老湖分洪區(qū)，其中老湖區(qū)面積209km2，新湖區(qū)418km2。東平湖分洪工程在1958年建設(shè)時(shí)，按水庫要求進(jìn)行，設(shè)計(jì)水位46.0m,總庫容40億m3。改為分洪工程后,由于圍堤加固尚未完成,近期運(yùn)用水位為44.5m，相應(yīng)容積為30.4億m3,其中老湖區(qū)為21.6億m3?？鄢姿约翱紤]與汶河洪水遭遇，尚有16～18億m3的容積可用來調(diào)蓄黃河洪水。②分洪閘和泄洪閘:在臨黃堤上建有石洼、林辛、十里鋪、徐莊、耿山口等五座分洪閘（見彩圖）,設(shè)計(jì)分洪流量為11340m3/s,由于閘上下游淤積，20世紀(jì)80年代有效分洪流量為8500m3/s。在大清河陳山口附近建有陳山口、清河門兩座泄洪閘，設(shè)計(jì)泄洪流量2500m3/s, 退水回黃河。由于黃河河道淤積抬高,湖區(qū)退水日益困難,圍堤上還建有碼頭、流長河、司垓排水閘，退水經(jīng)京杭運(yùn)河梁濟(jì)段入南四湖。③圍堤：分洪區(qū)東北以泰山山脈為界，北為臨黃大堤，再沿湖修堤與大清河相銜接，全長107.88km，其中臨黃大堤段長10.47km,山口隔堤19.6km。圍堤一般高8～10m,頂寬10m，修有戧堤，臨水坡有干砌石護(hù)坡防浪。二級湖堤為新湖與老湖區(qū)之間隔堤,長26.7km,堤高5～8m,堤頂寬6m，為防風(fēng)浪，臨水坡修有干砌石護(hù)坡。

有分洪閘3座(新湖1座、老湖2座)，總設(shè)計(jì)分洪流量8500m3/s，建于河湖兩用堤上，側(cè)向分洪。①石洼分洪閘，向新湖分洪，設(shè)計(jì)分洪流量5000m3/s，49孔，每孔凈寬6m，高4m，開敞式寬頂堰閘，鋼筋混凝土平板直升閘門，固定式啟閉機(jī)，混凝土灌注樁基。1967年3月～1969年6月始建，1976年10月～1979年6月改建，未曾運(yùn)用過。②林辛分洪閘，向老湖分洪，設(shè)計(jì)分洪流量1500m3/s，15孔，每孔凈寬6m，高4m，其他結(jié)構(gòu)與石洼閘同，興建及改建時(shí)間與石洼閘同。1982年8月曾分洪運(yùn)用，最大分洪流量1350m3/s，運(yùn)行正常。③十里堡分洪閘，向老湖分洪，設(shè)計(jì)分洪流量2000m3/s，10孔，每孔凈寬9.7m，高4m?；炷凉嘧痘?，開敞式結(jié)構(gòu)，平板鋼閘門，1960年建成，1979年～1981年改建，于1960年、1982年先后兩次運(yùn)用，最大分洪流量為1340m3/s。④徐莊、耿山口兩進(jìn)湖閘，于1960年建成，因老化失修，引河淤塞，于2000年報(bào)廢。

建有泄洪閘3座，總設(shè)計(jì)流量3500m3/s。①陳山口泄洪閘，為老湖向黃河退水之用，設(shè)計(jì)泄水流量1200m3/s，7孔，閘孔凈寬10m，高5.5m，鋼平板閘門,1960年建成，1998年改建。②清河門(退水)閘，設(shè)計(jì)泄洪流量1300m3/s，15孔，每孔凈寬6m，高5.5m，混凝土灌注樁基，開敞式混凝土平板直升閘門。1968年建戒，1997年改建。該閘與陳山口閘聯(lián)合運(yùn)用，但因黃河河道淤積，泄水日益困難。③司垓泄水閘，為保證圍堤安全及分洪調(diào)度的需要，緊急向南四湖泄水之用，設(shè)計(jì)流量1000m3/s，9孔(其中1低孔)，閘孔凈寬8m，高3.6m，開敞式混凝土灌注樁基。鋼筋混凝土平板直升閘門，1987年10月～1989年10月建成。此外，圍堤還有流長河、碼頭閘等小型排灌閘，供農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用。

湖東北部為山嶺，其他為平原。圍堤自西部徐莊至國那里10.47km河湖兩用堤，再向東南折向東北與大清河南堤于武家漫相接，長77.83km；西北部山嶺間有3段河湖兩用堤和3段山口隔堤，長11.78km，圍堤共長100.08km。圍堤一般高8m～10m，頂寬10m，臨水坡1:3，有防浪干砌石護(hù)坡，背水坡1:2.5，有后戧(頂寬4m，邊坡1:5)。圍堤土質(zhì)東北部多為黏土，但地基未進(jìn)行處理，有多條古河道橫貫，粉砂、粉質(zhì)砂壤土混雜。其他堤段為亞沙土和沙土，透水性強(qiáng)，加之施工質(zhì)量差，工段接頭多，因此，1960年蓄水時(shí)發(fā)生嚴(yán)重滲水、管涌、堤身坍塌裂縫等險(xiǎn)情，被迫排水加固。先后采用大堤翻筑、壓力灌漿、填塘蓋重、減壓井及黏土混凝土截滲墻等措施加固堤身及地基。

全長26.73km，為充分發(fā)揮老湖調(diào)蓄能力，20世紀(jì)末按頂高48.0m進(jìn)行加高加固，頂寬6m，臨老湖側(cè)邊坡1:2.5，防浪石護(hù)坡已加固加高。臨新湖側(cè)邊坡1:2.5，根據(jù)各段不同情況修有1級或2級后戧，可將老湖蓄水水位提高至46.0m

據(jù)1985年統(tǒng)計(jì)，分洪區(qū)內(nèi)有居民27.2萬人，耕地47.0萬畝，水面15萬畝。本著安全和有利分洪，有利于生產(chǎn)的原則，分洪區(qū)內(nèi)一部分居民遷往高處和湖區(qū)外筑臺定居,一部分居民在湖內(nèi)修筑避水村臺定居,還有一部分居民分散居住在湖內(nèi)。分洪區(qū)修筑遷安道路，以便分洪時(shí)居民臨時(shí)遷出。還修有灌溉、排澇工程，為不分洪時(shí)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)造有利的條件。

原則是控制分洪區(qū)以下河道不超過安全泄流量。黃河陶城埠以下防洪標(biāo)準(zhǔn)為 10000m3/s。當(dāng)花園口發(fā)生不超過15000m3/s洪水時(shí),視黃河洪水量和汶河來水大小決定是否分洪。若需分洪，可運(yùn)用老湖區(qū)分洪。當(dāng)花園口發(fā)生15000～22000m3/s洪水時(shí)，經(jīng)分析計(jì)算，如老湖區(qū)不能解決問題時(shí)，則用新湖區(qū)；如新老湖區(qū)都需運(yùn)用時(shí)，則先開放石洼閘分洪進(jìn)新湖區(qū)；再自上而下順序使用分洪閘進(jìn)老湖區(qū)。分洪后，根據(jù)黃河洪水情況，運(yùn)用陳山口和清河門泄洪閘將湖區(qū)分蓄的洪水退入黃河；在不與梁濟(jì)運(yùn)河、南四湖洪澇水遭遇時(shí)，也可相機(jī)排水入南四湖。

分洪區(qū)建成后，利用老湖蓄汶河水每年1次，最高水位43.72m(1994年)。分蓄黃河水2次：①1960年7月，開啟十里堡、徐莊、耿山口3閘全湖蓄水，最大分水流量1250m3/s，蓄水24.5億m3，最高蓄水位43.5m，因圍壩險(xiǎn)情叢生，只得排水加固，并由此帶來大量移民問題。②1982年8月花園口站發(fā)生15300m3/s的大洪水，用十里堡、林辛兩閘向老湖分洪，最大分洪流量2400m3/s，洪量4億m3，減輕了下游防洪負(fù)擔(dān)，但也造成分洪閘后土地沙化。

①堤基滲水嚴(yán)重，堤身存在隱患，石護(hù)坡殘缺等需要處理。

②由于黃河河床淤積，退水人黃日益困難。

③分洪運(yùn)用后，閘下沙化問題需要研究解決。

④區(qū)內(nèi)避洪及群眾遷安道路需進(jìn)一步續(xù)建。

⑤東平湖為無壩分洪，河道沖淤，閘上下游沖淤變化迅速，需要利用高科技手段研究泥沙沖淤、分洪能力、洪水演進(jìn)、災(zāi)情評估、減災(zāi)措施等問題。

中國的主要江河上多設(shè)有分洪工程，如黃河下游的東平湖分洪工程，長江中游有荊江分洪工程，漢水下游的杜家臺分洪工程。這些分洪工程均設(shè)有分洪閘。中國于1952年在長江中游沙市附近建成的長1045米、進(jìn)洪流量達(dá)12100m/s的荊江分洪工程進(jìn)洪閘，經(jīng)1954年分洪實(shí)踐，運(yùn)用情況良好。

（1）進(jìn)洪設(shè)施。設(shè)于河道的一側(cè)，用以分泄河道洪水進(jìn)入分洪道或分（蓄）洪區(qū)。進(jìn)洪設(shè)施可分為有控制的、半控制的和無控制的3種：①有控制的進(jìn)洪設(shè)施，即在擬定的分洪口門處興建進(jìn)洪閘（也稱分洪閘），當(dāng)河道流量大于河道安全泄量時(shí)，按計(jì)劃開閘分洪。分洪流量可由進(jìn)洪閘控制。②半控制的進(jìn)洪設(shè)施，是在進(jìn)洪口門處修建溢流壩或滾水壩，以其頂面高程控制分洪，河道洪水位超過堰頂高程即自然漫溢分洪。分洪流量隨洪水位漲落而增減。③無控制的進(jìn)洪設(shè)施，包括臨時(shí)破口分洪，即在計(jì)劃分洪口門處修建一段自潰堤。采用臨時(shí)破口進(jìn)洪措施，一般在計(jì)劃分洪口門處的堤身內(nèi)預(yù)埋炸藥，需要分洪時(shí)，臨時(shí)爆破進(jìn)洪。為控制分洪流量，防止口門過量擴(kuò)大，可事先在計(jì)劃分洪口門兩端的堤頭和底部用石料裹頭和護(hù)底。有控制的進(jìn)洪工程分洪運(yùn)用靈活，分流可及時(shí)適量，但需較多的投資。臨時(shí)扒口進(jìn)洪措施雖可節(jié)省投資，但分洪難以及時(shí)適量。進(jìn)洪設(shè)施的位置一般宜選在受保護(hù)地區(qū)的上游附近，以取得較好的分洪效果。具體位置應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)、河流流勢、泥沙等條件，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理選用。進(jìn)洪建筑物一般宜盡，可能設(shè)在河勢穩(wěn)定的河道凹岸，使分洪水流順暢，避免產(chǎn)生渦旋回流。進(jìn)洪建筑物的分水角一般為15°~30°，通過分析結(jié)合模型試驗(yàn)合理確定。對于多泥沙的河流，要充分考慮水沙與分洪的相互影響。

（2）分洪道。引導(dǎo)超額洪水進(jìn)入承泄區(qū)的工程，只有過洪能力,沒有明顯調(diào)蓄作用。分洪道通常在河道的一側(cè)，通常利用天然河道或低洼地帶，在兩側(cè)筑堤形成。分洪道的線路以地形、地質(zhì)、洪水特性和社會經(jīng)濟(jì)情況等因素為選擇依據(jù)，并以洪水分析演算成果確定分洪道斷面尺寸及兩岸堤距和堤頂高程。分洪道的路線選擇，一般以地形、地質(zhì)、洪水特性和社會經(jīng)濟(jì)情況等因素為依據(jù)，并以洪水演算成果，確定分洪道斷面尺寸及兩岸堤距和堤頂高程。分洪道根據(jù)泄洪出路，一般有以下幾種情況。①直接分洪入海：如海河下游近海區(qū)的獨(dú)流減河，分海河水系大清河洪水入渤海。②分洪入蓄洪區(qū)：如長江支流漢江下游杜家臺分洪工程通過分洪道，將漢江超額洪水引入蓄洪區(qū)。③分洪入臨近其他河流，如長江支流滁河的馬汊河分洪道，分滁河洪水入長江。④繞過保護(hù)區(qū)回原河道的分洪道，如美國密西西比河的新馬德里分洪道。

（3）分（蓄）洪區(qū)。利用平原湖泊、洼地滯蓄調(diào)節(jié)洪水的區(qū)域，一般由分洪區(qū)圍堤和避洪安全設(shè)施構(gòu)成。其范圍一般由圍堤劃定。蓄洪區(qū)圍堤，可由舊有圩堤加培，也可新建圍堤。圍堤斷面一般都按江、湖堤防標(biāo)準(zhǔn)修建。蓄洪區(qū)最高蓄洪水位高于外江或湖泊水位時(shí)，則按蓄洪最高水位加風(fēng)浪，再加安全超高。為了防御風(fēng)浪對堤坡的襲擊破壞，常在水位變動范圍內(nèi)采用塊石或混凝土預(yù)制塊護(hù)坡。蓄洪區(qū)在世界上大江大河的防洪中廣為應(yīng)用，工程較簡單，施工期短，投資相對較省。

中國有些蓄洪區(qū)在大水年蓄洪，小水年墾殖，這樣的蓄洪區(qū)稱為蓄洪墾殖區(qū)。中國大江大河的中下游平原防洪，利用地形的有利條件，開辟了較多蓄洪區(qū)。如在長江中游有荊江分洪區(qū)、洪湖蓄洪區(qū)等；黃河下游有東平湖分洪區(qū)；海河下游有白洋淀、東淀等蓄洪區(qū)。它們都是各江河防洪工程系統(tǒng)的組成部分，并具蓄洪墾殖效益。

分（蓄）洪區(qū)在不分洪的年份可以墾殖。中國較大江河中下游湖泊洼地較多，在防洪治理中，根據(jù)“薔泄兼籌”、“江湖兩利”的原則，安排了較多的分（蓄）洪區(qū)，在歷年防洪中取得了良好的效益。但中國江河中下游的分（蓄）洪區(qū)大都人口密集、土地肥沃、物產(chǎn)豐盛，分（蓄）洪會造成很大的損失，因此一直在研究降低分洪幾率和減少分洪損失的措施。

（4）排洪設(shè)施。主要在分洪時(shí)盡快排泄進(jìn)入分（蓄）洪區(qū)內(nèi)的洪水，使區(qū)內(nèi)群眾能恢復(fù)生產(chǎn)、重建家園。運(yùn)用機(jī)會多的分（蓄）洪區(qū)，可建泄洪閘排洪，反之，可采取破圍堤排洪的方式。在不分洪的年份，為排除區(qū)內(nèi)漬水、發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，往往建有排水設(shè)施。排水方式有自排（如排水涵閘）和提排（如電力排水站）兩種。自流排水工程大多建閘控制，排水工程的位置根據(jù)分（蓄）洪區(qū)的地形、河勢、地質(zhì)等條件研究確定，一般選在分（蓄）洪區(qū)地勢較低的地帶。提排漬水工程的規(guī)模，根據(jù)區(qū)域暴雨特性、區(qū)內(nèi)作物生長期對排漬的要求以及承泄點(diǎn)江湖水文特性，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，選定合理標(biāo)準(zhǔn)后確定。

（5）區(qū)內(nèi)避洪安傘措施與防御風(fēng)浪措施。

分洪工程作為防洪措施在中國有悠久的歷史。如清代王柏心在《導(dǎo)江三議》中就提出“捐棄二三百里江所蹂躪之地與水，全千余里肥饒之地與民”，他主張把虎渡河浚深拓寬作為分洪道，將荊江洪水注入洞庭湖。這一分洪上程的設(shè)想限于當(dāng)時(shí)的客觀條件難以全部實(shí)現(xiàn)，但給以后的治河工作以有益的啟發(fā)。1949年以后，中國的大江大河在河流綜合利用規(guī)劃的指導(dǎo)下，建了不少分洪工程，發(fā)揮了重要的防洪作用。美國密西西比河建有阿查法拉亞分洪工程、邦尼卡甫和新馬德里分洪道等著名分洪工程。