摘 要：2000年修訂永定河防洪規(guī)劃提出的100年一遇洪水屈家店最大流量為1800m³/s，較原規(guī)劃的2200m³/s減小了400m³/s.主要原因一是控制官?gòu)d山峽洪水的方案，由建三家店水庫(kù)改為建滯洪水庫(kù)；二是設(shè)計(jì)洪水減��；三是洪水演進(jìn)計(jì)算范圍加大。

　　關(guān)鍵詞：永定河 屈家店 洪水流量 防洪規(guī)劃

　　永定河上游兩大支流桑干河、洋河在河北省懷來(lái)縣朱官屯匯合后稱永定河，注入官?gòu)d水庫(kù)，水庫(kù)控制流域面積43400km²，占山區(qū)面積的96％。出官?gòu)d水庫(kù)，經(jīng)官?gòu)d山峽，于三家店進(jìn)入平原。三家店以下習(xí)慣上分為四段：

　�、偃�家店—盧溝橋段河道長(zhǎng)17km.

　�、诒R溝橋—梁各莊段河道長(zhǎng)約57km，兩岸均有堤防，河槽寬度250～3600m，河道縱坡為1/1000～1/2500，在盧溝橋下游，永定河右側(cè)灘地上，正在修建永定河滯洪水庫(kù)。

　　③梁各莊—屈家店為永定河泛區(qū)，在永定河中下游起緩洪沉沙作用，主河道長(zhǎng)約67km，總面積約500km².

　�、芮�家店—北塘為永定新河，全長(zhǎng)62km，上游來(lái)水大部分由永定新河入海。

　　1、永定河洪水總體安排

　　1.1 永定河設(shè)計(jì)洪水

　　永定河三家店基本是山區(qū)和平原的分界點(diǎn)。因此，三家店既是上游山區(qū)洪水的控制斷面，也是中下游防洪的設(shè)計(jì)代表斷面。三家店設(shè)計(jì)洪水由官?gòu)d山峽洪水和官?gòu)d以上洪水組成。其地區(qū)組成為官?gòu)d山峽與三家店同頻率，官?gòu)d水庫(kù)以上相應(yīng)。

　　1.2 洪水安排

　　永定河流域防洪體系按100年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防。官?gòu)d水庫(kù)控制了官?gòu)d以上流域內(nèi)的洪水，遇100年一遇及以下洪水，水庫(kù)控泄600m³/s.水庫(kù)下泄洪水與官?gòu)d山峽洪水匯合后經(jīng)三家店進(jìn)入平原。遇100年一遇及以下洪水：盧溝橋攔河閘控泄2500m³/s，2500m³/s及以下洪水經(jīng)永定河河道下泄；超過(guò)2500m³/S部分經(jīng)小清河分洪閘入大寧水庫(kù)和滯洪水庫(kù)，經(jīng)水庫(kù)滯蓄，當(dāng)永定河發(fā)生100年一遇洪水時(shí)，大寧水庫(kù)下泄214m³/s入小清河。

　　盧溝橋攔河閘下泄的洪水，經(jīng)盧溝橋至梁各莊河道，由梁各莊進(jìn)入永定河泛區(qū)。永定河泛區(qū)承擔(dān)“緩洪、沉沙、削峰”任務(wù)。永定河洪水匯天堂河、龍河澇水經(jīng)泛區(qū)滯洪、沉沙后，分別由永定新河和北運(yùn)河入海。

　　2、屈家店設(shè)計(jì)洪水流量

　　2.1 原規(guī)劃成果

　　1970年，原海河院在永定新河設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)泛區(qū)進(jìn)行了調(diào)蓄，計(jì)算調(diào)算結(jié)果為，50年一遇和100年一遇洪水，泛區(qū)出口屈家店洪水流量分別為1800m³/s和2200m³/s.80年代編制海河流域綜合規(guī)劃時(shí)，沿用了這一成果。

　　2.2 本次規(guī)劃成果

　　1999～2000年編制海河流域防洪規(guī)劃（簡(jiǎn)稱“修訂防洪規(guī)劃”）時(shí)，根據(jù)流域洪水的總體安排，采用最新水文成果和一、二維嵌套的非恒定流數(shù)學(xué)模型進(jìn)行洪水演進(jìn)計(jì)算。計(jì)算結(jié)果為100年一遇洪水，屈家店最大洪水流量為1800m³/s.100年一遇洪水，兩次規(guī)劃采用的屈家店最大洪水流量分別為2200m³/s和1800m³/s，相差400m³/s，新成果減小了18％。

　　3、屈家店洪水流量減小的原因

　　3.1 洪水總體安排的影響

　　1966年原水利電力部海河勘測(cè)設(shè)計(jì)院編制了《海河流域防洪規(guī)劃》（草案），提出了“上蓄、中疏、下排、適當(dāng)?shù)販�”的防洪治理方針。永定河官�(gòu)d水庫(kù)控制官?gòu)d以上洪水，遇50年一遇及以下洪水控泄600m³/s.為控制官?gòu)d山峽洪水，規(guī)劃在山峽出口附近修建三家店水庫(kù)。三家店水庫(kù)總庫(kù)容為1.9億m³，遇100年一遇及以下洪水水庫(kù)控泄2500m³/s，可不向小清河流域分洪，全部由永定河河道承泄，經(jīng)梁各莊進(jìn)入泛區(qū)滯蓄。永定新河設(shè)計(jì)時(shí)，泛區(qū)的調(diào)蓄計(jì)算就是依據(jù)以上的洪水總體安排。

　　官?gòu)d水庫(kù)最近一次加固后，對(duì)下游河道的防洪情況有所改善，遇100年一遇及以下洪水，控泄600m³/s.因原規(guī)劃修建的三家店水庫(kù)已不具備實(shí)施的條件，后來(lái)提出的陳家莊水庫(kù)也因種種原因在近期內(nèi)難以實(shí)施。“修訂防洪規(guī)劃”中，將控制官?gòu)d山峽洪水的方案改為，在盧溝橋下游永定河右側(cè)灘地上，修建永定河滯洪水庫(kù)，水庫(kù)防洪庫(kù)容為4389萬(wàn)m³（稻田、馬場(chǎng)兩庫(kù)總庫(kù)容）。遇100年一遇及以下洪水，盧溝橋攔河閘控泄2500m³/s，2500m³/s及以下洪水由永定河河道承泄。超過(guò)2500m³/s部分，經(jīng)小清河分洪閘進(jìn)入大寧水庫(kù)和滯洪水庫(kù)滯蓄，在泛區(qū)滯洪期間滯洪水庫(kù)不向泛區(qū)退水。100年一遇洪水的滯洪水量為8000萬(wàn)m³.

　　由上述可見(jiàn)，兩次規(guī)劃關(guān)于洪水的總體安排主要不同點(diǎn)在于控制山峽洪水的方案不同，這種不同直接影響進(jìn)入泛區(qū)的水量，進(jìn)而影響了屈家店的洪水流量。三家店水庫(kù)控制官?gòu)d山峽洪水，因水庫(kù)位于山峽出口且防洪庫(kù)容較大，可將100年一遇洪水過(guò)程削減到不超過(guò)2500m³/s，并全部由永定河河道進(jìn)入泛區(qū)滯蓄。滯洪水庫(kù)因其位于盧溝橋樞紐下游且屬于旁側(cè)水庫(kù)，超過(guò)2500m³/s部分由小清河分洪閘分入大寧水庫(kù)和滯洪水庫(kù)的水量，至少在泛區(qū)滯洪期間不進(jìn)入泛區(qū)。因此，兩個(gè)方案進(jìn)入泛區(qū)的水量和過(guò)程不同。水量大、較大流量持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，則泛區(qū)滯洪水位高，出口流量大；水量小、較大流量持續(xù)時(shí)間短，則泛區(qū)滯洪水位低，出口流量小。

　　3.2 水文成果的影響

　　1970年設(shè)計(jì)永定新河時(shí)，泛區(qū)調(diào)蓄計(jì)算采用的三家店設(shè)計(jì)洪水為1964年原水電部北京院成果（稱“老成果”），“修訂防洪規(guī)劃”采用的三家店設(shè)計(jì)洪水為1993年天津院成果（稱“新成果”），新成果比老成果小。50年一遇洪水最大5d洪量新成果9.63億m³，老成果為12.23億m³，新成果較老成果減小了21％；100年一遇洪水最大5d洪量新成果為12.08億m³，老成果為15.04億m³，新成果較老成果減小了20％。采用老水文成果，加上有三家店水庫(kù)方案的調(diào)蓄作用，100年一遇以下老成果偏大的洪量全部進(jìn)入泛區(qū)是造成屈家店出流量偏大的主要原因。

　　3.3 計(jì)算范圍的影響

　　永定河洪水的傳播演進(jìn)范圍為：三家店至北塘河口，共約203km，其中屈家店以上為141km.1970年永定新河設(shè)計(jì)時(shí)，泛區(qū)調(diào)蓄計(jì)算的范圍為梁各莊至東州（位于屈家店上游約15km），即計(jì)算時(shí)只考慮了52km泛區(qū)的調(diào)蓄作用，沒(méi)有考慮三家店至梁各莊段74km河道和東州以下15km泛區(qū)的調(diào)蓄作用�！靶抻喎篮橐�(guī)劃”時(shí)的計(jì)算范圍為三家店至屈家店的全部范圍，調(diào)蓄范圍加大，使得出口屈家店的計(jì)算流量減小。

　　3.4 關(guān)于計(jì)算方法的驗(yàn)證

　　1970年永定新河設(shè)計(jì)時(shí)，泛區(qū)調(diào)蓄計(jì)算采用恒定非均勻流推水面線與河道分段調(diào)洪相結(jié)合方法。

　　“修訂規(guī)劃”時(shí)，采用河網(wǎng)一、二維非恒定流數(shù)學(xué)模型。描述河道水流運(yùn)動(dòng)采用一維圣維南方程組，描述泛區(qū)水流采用二維淺水運(yùn)動(dòng)方程。

　　有人提出，屈家店流量減小是否與計(jì)算方法不同有關(guān)，為此，曾做過(guò)如下驗(yàn)證：兩次規(guī)劃成果除計(jì)算方法不同外，計(jì)算條件主要有三點(diǎn)不同，即官?gòu)d山峽洪水的控制方案不同、設(shè)計(jì)洪水不同和計(jì)算范圍不同。驗(yàn)證計(jì)算采用本次的洪水演進(jìn)計(jì)算方法，即一、二維非恒定流數(shù)學(xué)模型；計(jì)算條件采用原規(guī)劃的條件，即控制官?gòu)d山峽洪水采用三家店建庫(kù)方案，水文成果采用1964年北京院成果，計(jì)算范圍從梁各莊到屈家店（讀取東州成果）。

　　以上分析和驗(yàn)證計(jì)算表明，三家店設(shè)計(jì)洪水減小了20％，滯洪水庫(kù)方案又滯蓄了8000萬(wàn)m³水量，使得進(jìn)入泛區(qū)的水量減少了30％～40％，再加上調(diào)蓄范圍的加大，三個(gè)方面均導(dǎo)致屈家店流量減小。驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果說(shuō)明不同計(jì)算方法，結(jié)果相近。

　　4、結(jié) 語(yǔ)

　　一、二維非恒定流數(shù)學(xué)模型在其他工程，特別在淮河流域得到廣泛應(yīng)用并經(jīng)實(shí)測(cè)洪水驗(yàn)證，模擬洪水演進(jìn)過(guò)程精度較高。屈家店在50年和100年一遇洪水時(shí)出流量減小主要是由于官?gòu)d山峽洪水控制方案、設(shè)計(jì)洪水成果以及計(jì)算范圍的變化造成的，其成果是合理的。

　　鄭永良