东平湖分洪工程位于黄河、汶河交汇处,跨山东省东平、梁山、汶上3县,它滞蓄黄、汶河洪水,控制黄河艾山站下泄流量不超过设计值,确保南市、津浦铁路、胜利油田和黄河下游堤防安全,是黄河下游防洪体系的重要组成部分。
简介
东平湖为
宋代梁山泊演变而来,由于黄河多次决口南徙,
梁山泊逐渐淤积萎缩,为居民逐步垦殖。大汶河原经山东大清河流入渤海。1855年黄河改道夺大清河入渤海,大汶河(下游仍称大清河)遂入黄河。黄河河床逐年淤高,大清河入黄河口淤塞,以致积水成湖,形成黄河的自然滞洪区,民国年间始称东平湖。1958年,在位山修建拦河闸坝、进湖闸、出湖闸,并加高加固围堤成为东平湖水库。由于黄河河道淤积及湖周浸没等问题,于1962年改为滞洪工程。1963年改造为无坝分洪工程。
沿革
东平湖是古代大野泽的遗留
水域,也是
汶河、济水尾闾汇水的天然湖泊。从民国年间始称东平湖分洪区。它以梁山为主要标志。1855年黄河改道夺大清河人海后,东平湖便与黄河连通,成为河湖不分的黄河自然滞洪区。1949年、1954年、1958年黄河大洪水时,曾起到了很好的自然调蓄作用。1958年汛后修建位山水利枢纽,将原滞洪区治理成平原水库(可反调节),纳入枢纽组成部分。1960年汛前基本建成。其功能以防洪为主,兼有灌溉、发电、水运、养殖等综合效益。后因位山枢纽以上河
道溯源淤积严重,1963年位山枢纽破坝报废,保留东平湖水库,遂成为单一分滞洪水的
工程。
组成
包括分洪区、
分洪闸、泄洪(退水)闸、围堤(含二级湖堤)4部分(见图)。
分洪区
总面积627km2。为减少分洪时的淹没损失,在原运河堤的基础上加修二级湖堤,划分为新湖与老湖分洪区,其中老湖区面积209km2,新湖区418km2。东平湖分洪工程在1958年建设时,按水库要求进行,设计水位46.0m,总库容40亿m3。改为分洪工程后,由于围堤加固尚未完成,近期运用水位为44.5m,相应容积为30.4亿m3,其中老湖区为21.6亿m3。扣除底水以及考虑与汶河
洪水遭遇,尚有16~18亿m3的容积可用来调蓄黄河洪水。②分洪闸和泄洪闸:在临黄堤上建有石洼、林辛、十里铺、徐庄、
耿山口等五座
分洪闸(见彩图),设计分洪流量为11340m3/s,由于闸上下游淤积,20世纪80年代有效分洪流量为8500m3/s。在大清河陈山口附近建有陈山口、清河门两座泄洪闸,设计泄洪流量2500m3/s, 退水回黄河。由于黄河河道淤积抬高,湖区退水日益困难,围堤上还建有码头、流长河、司垓排水闸,退水经
京杭运河梁济段入南四湖。③围堤:分洪区东北以泰山山脉为界,北为临黄大堤,再沿湖修堤与大清河相衔接,全长107.88km,其中临黄大堤段长10.47km,山口隔堤19.6km。围堤一般高8~10m,顶宽10m,修有戗堤,临水坡有干砌石护坡防浪。二级湖堤为新湖与老湖区之间隔堤,长26.7km,堤高5~8m,堤顶宽6m,为防风浪,临水坡修有干砌石护坡。
分洪闸
有分洪闸3座(新湖1座、老湖2座),总设计分洪流量8500m3/s,建于河湖两用堤上,侧向分洪。①石洼分洪闸,向新湖分洪,设计分洪流量5000m3/s,49孔,每孔净宽6m,高4m,开敞式宽顶堰闸,钢筋混凝土平板直升闸门,固定式启闭机,混凝土灌注桩基。1967年3月~1969年6月始建,1976年10月~1979年6月改建,未曾运用过。②林辛分洪闸,向老湖分洪,设计分洪流量1500m3/s,15孔,每孔净宽6m,高4m,其他结构与石洼闸同,兴建及改建时间与石洼闸同。1982年8月曾分洪运用,最大分洪流量1350m3/s,运行正常。③十里堡分洪闸,向老湖分洪,设计分洪流量2000m3/s,10孔,每孔净宽9.7m,高4m。混凝土灌注桩基,开敞式结构,平板钢闸门,1960年建成,1979年~1981年改建,于1960年、1982年先后两次运用,最大分洪流量为1340m3/s。④徐庄、耿山口两进湖闸,于1960年建成,因老化失修,引河淤塞,于2000年报废。
泄洪(退水)闸
建有泄洪闸3座,总设计流量3500m3/s。①陈山口泄洪闸,为老湖向黄河退水之用,设计泄水流量1200m3/s,7孔,闸孔净宽10m,高5.5m,钢平板闸门,1960年建成,1998年改建。②清河门(退水)闸,设计泄洪流量1300m3/s,15孔,每孔净宽6m,高5.5m,混凝土灌注桩基,开敞式混凝土平板直升闸门。1968年建戒,1997年改建。该闸与陈山口闸联合运用,但因
黄河河道淤积,泄水日益困难。③司垓泄水闸,为保证围堤安全及分洪调度的需要,紧急向南四湖泄水之用,设计流量1000m3/s,9孔(其中1低孔),闸孔净宽8m,高3.6m,开敞式混凝土灌注桩基。钢筋混凝土平板直升闸门,1987年10月~1989年10月建成。此外,围堤还有流长河、码头闸等小型排灌闸,供农业生产用。
围堤(围坝)
湖东北部为山岭,其他为平原。围堤自西部徐庄至国那里10.47km河湖两用堤,再向东南折向东北与大清河南堤于武家漫相接,长77.83km;西北部山岭间有3段河湖两用堤和3段山口隔堤,长11.78km,围堤共长100.08km。围堤一般高8m~10m,顶宽10m,临水坡1:3,有防浪干砌石护坡,背水坡1:2.5,有后戗(顶宽4m,边坡1:5)。围堤土质东北部多为黏土,但地基未进行处理,有多条古河道横贯,粉砂、粉质砂壤土混杂。其他堤段为亚沙土和沙土,透水性强,加之施工质量差,工段接头多,因此,1960年蓄水时发生严重渗水、管涌、堤身坍塌裂缝等险情,被迫排水加固。先后采用大堤翻筑、压力灌浆、填塘盖重、减压井及黏土混凝土截渗墙等措施加固堤身及地基。
二级湖堤
全长26.73km,为充分发挥老湖调蓄能力,20世纪末按顶高48.0m进行加高加固,顶宽6m,临老湖侧边坡1:2.5,防浪石护坡已加固加高。临新湖侧边坡1:2.5,根据各段不同情况修有1级或2级后戗,可将老湖蓄水水位提高至46.0m
避洪工程
据1985年统计,分洪区内有居民27.2万人,耕地47.0万亩,水面15万亩。本着安全和有利分洪,有利于生产的原则,分洪区内一部分居民迁往高处和湖区外筑台定居,一部分居民在湖内修筑避水村台定居,还有一部分居民分散居住在湖内。分洪区修筑迁安道路,以便分洪时居民临时迁出。还修有灌溉、排涝工程,为不分洪时农业生产创造有利的条件。
分洪区运用
原则是控制分洪区以下河道不超过安全泄流量。黄河陶城埠以下
防洪标准为 10000m3/s。当花园口发生不超过15000m3/s洪水时,视黄河洪水量和汶河来水大小决定是否分洪。若需分洪,可运用老湖区分洪。当花园口发生15000~22000m3/s洪水时,经分析计算,如老湖区不能解决问题时,则用新湖区;如新老湖区都需运用时,则先开放石洼闸分洪进新湖区;再自上而下顺序使用分洪闸进老湖区。分洪后,根据黄河洪水情况,运用陈山口和清河门泄洪闸将湖区分蓄的洪水退入黄河;在不与
梁济运河、南四湖洪涝水遭遇时,也可相机排水入南四湖。
分洪区建成后,利用老湖蓄汶河水每年1次,最高水位43.72m(1994年)。分蓄黄河水2次:①1960年7月,开启十里堡、徐庄、耿山口3闸全湖蓄水,最大分水流量1250m3/s,蓄水24.5亿m3,最高蓄水位43.5m,因围坝险情丛生,只得排水加固,并由此带来大量移民问题。②1982年8月花园口站发生15300m3/s的大洪水,用十里堡、林辛两闸向老湖分洪,最大分洪流量2400m3/s,洪量4亿m3,减轻了下游防洪负担,但也造成分洪闸后土地沙化。
存在问题
①堤基渗水严重,堤身存在隐患,石护坡残缺等需要处理。
②由于黄河河床淤积,退水人黄日益困难。
③分洪运用后,闸下沙化问题需要研究解决。
④区内避洪及群众迁安道路需进一步续建。
⑤东平湖为无坝分洪,河道冲淤,闸上下游冲淤变化迅速,需要利用高科技手段研究泥沙冲淤、分洪能力、
洪水演进、灾情评估、减灾措施等问题。