簡介
東平湖為宋代梁山泊演變而來,由於黃河多次決口南徙,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,民國年間始稱東平湖。1958年,在位山修建攔河閘壩、進湖閘、出湖閘,並加高加固圍堤成為東平湖水庫。由於黃河河道淤積及湖周浸沒等問題,於1962年改為滯洪工程。1963年改造為無壩分洪工程。
沿革
東平湖是古代大野澤的遺留水域,也是汶河、濟水尾閭匯水的天然湖泊。從民國年間始稱東平湖分洪區。它以梁山為主要標誌。1855年黃河改道奪大清河人海後,東平湖便與黃河連通,成為河湖不分的黃河自然滯洪區。1949年、1954年、1958年黃河大洪水時,曾起到了很好的自然調蓄作用。1958年汛後修建位山水利樞紐,將原滯洪區治理成平原水庫(可反調節),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、發電、水運、養殖等綜合效益。後因位山樞紐以上河道溯源淤積嚴重,1963年位山樞紐破壩報廢,保留東平湖水庫,遂成為單一分滯洪水的工程。
組成
包括分洪區、分洪閘、泄洪(退水)閘、圍堤(含二級湖堤)4部分(見圖)。
分洪區
總面積627km2。為減少分洪時的淹沒損失,在原運河堤的基礎上加修二級湖堤,劃分為新湖與老湖分洪區,其中老湖區面積209km2,新湖區418km2。東平湖分洪工程在1958年建設時,按水庫要求進行,設計水位46.0m,總庫容40億m3。改為分洪工程後,由於圍堤加固尚未完成,近期運用水位為44.5m,相應容積為30.4億m3,其中老湖區為21.6億m3。扣除底水以及考慮與汶河洪水遭遇,尚有16~18億m3的容積可用來調蓄黃河洪水。②分洪閘和泄洪閘:在臨黃堤上建有石窪、林辛、十里舖、徐莊、耿山口等五座分洪閘(見彩圖),設計分洪流量為11340m3/s,由於閘上下游淤積,20世紀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,設計泄洪流量2500m3/s, 退水回黃河。由於黃河河道淤積抬高,湖區退水日益困難,圍堤上還建有碼頭、流長河、司垓排水閘,退水經京杭運河梁濟段入南四湖。③圍堤:分洪區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,臨水坡有乾砌石護坡防浪。二級湖堤為新湖與老湖區之間隔堤,長26.7km,堤高5~8m,堤頂寬6m,為防風浪,臨水坡修有乾砌石護坡。
分洪閘
有分洪閘3座(新湖1座、老湖2座),總設計分洪流量8500m3/s,建於河湖兩用堤上,側向分洪。①石窪分洪閘,向新湖分洪,設計分洪流量5000m3/s,49孔,每孔淨寬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,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,未曾運用過。②林辛分洪閘,向老湖分洪,設計分洪流量1500m3/s,15孔,每孔淨寬6m,高4m,其他結構與石窪閘同,興建及改建時間與石窪閘同。1982年8月曾分洪運用,最大分洪流量1350m3/s,運行正常。③十里堡分洪閘,向老湖分洪,設計分洪流量2000m3/s,10孔,每孔淨寬9.7m,高4m。混凝土灌注樁基,開敞式結構,平板鋼閘門,1960年建成,1979年~1981年改建,於1960年、1982年先後兩次運用,最大分洪流量為1340m3/s。④徐莊、耿山口兩進湖閘,於1960年建成,因老化失修,引河淤塞,於2000年報廢。
泄洪(退水)閘
建有泄洪閘3座,總設計流量3500m3/s。①陳山口泄洪閘,為老湖向黃河退水之用,設計泄水流量1200m3/s,7孔,閘孔淨寬10m,高5.5m,鋼平板閘門,1960年建成,1998年改建。②清河門(退水)閘,設計泄洪流量1300m3/s,15孔,每孔淨寬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。該閘與陳山口閘聯合運用,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度的需要,緊急向南四湖泄水之用,設計流量1000m3/s,9孔(其中1低孔),閘孔淨寬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,供農業生產用。
圍堤(圍壩)
湖東北部為山嶺,其他為平原。圍堤自西部徐莊至國那裡10.47km河湖兩用堤,再向東南折向東北與大清河南堤於武家漫相接,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,有防浪乾砌石護坡,背水坡1:2.5,有後戧(頂寬4m,邊坡1:5)。圍堤土質東北部多為黏土,但地基未進行處理,有多條古河道橫貫,粉砂、粉質砂壤土混雜。其他堤段為亞沙土和沙土,透水性強,加之施工質量差,工段接頭多,因此,1960年蓄水時發生嚴重滲水、管涌、堤身坍塌裂縫等險情,被迫排水加固。先後採用大堤翻築、壓力灌漿、填塘蓋重、減壓井及黏土混凝土截滲牆等措施加固堤身及地基。
二級湖堤
全長26.73km,為充分發揮老湖調蓄能力,20世紀末按頂高48.0m進行加高加固,頂寬6m,臨老湖側邊坡1:2.5,防浪石護坡已加固加高。臨新湖側邊坡1:2.5,根據各段不同情況修有1級或2級後戧,可將老湖蓄水水位提高至46.0m
避洪工程
據1985年統計,分洪區內有居民27.2萬人,耕地47.0萬畝,水面15萬畝。本著安全和有利分洪,有利於生產的原則,分洪區內一部分居民遷往高處和湖區外築台定居,一部分居民在湖內修築避水村台定居,還有一部分居民分散居住在湖內。分洪區修築遷安道路,以便分洪時居民臨時遷出。還修有灌溉、排澇工程,為不分洪時農業生產創造有利的條件。
分洪區運用
原則是控制分洪區以下河道不超過安全泄流量。黃河陶城埠以下防洪標準為 10000m3/s。當花園口發生不超過15000m3/s洪水時,視黃河洪水量和汶河來水大小決定是否分洪。若需分洪,可運用老湖區分洪。當花園口發生15000~22000m3/s洪水時,經分析計算,如老湖區不能解決問題時,則用新湖區;如新老湖區都需運用時,則先開放石窪閘分洪進新湖區;再自上而下順序使用分洪閘進老湖區。分洪後,根據黃河洪水情況,運用陳山口和清河門泄洪閘將湖區分蓄的洪水退入黃河;在不與梁濟運河、南四湖洪澇水遭遇時,也可相機排水入南四湖。
分洪區建成後,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,因圍壩險情叢生,只得排水加固,並由此帶來大量移民問題。②1982年8月花園口站發生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,減輕了下游防洪負擔,但也造成分洪閘后土地沙化。
存在問題
①堤基滲水嚴重,堤身存在隱患,石護坡殘缺等需要處理。
②由於黃河河床淤積,退水人黃日益困難。
③分洪運用後,閘下沙化問題需要研究解決。
④區內避洪及民眾遷安道路需進一步續建。
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、災情評估、減災措施等問題。
全球著名防洪工程
防洪工程(flood control works),是指為控制、防禦洪水以減免洪災損失所修建的工程,主要有堤、河道整治工程、分洪工程和水庫等,它們在對抗洪魔過程中發揮著不可或缺的作用。 |