黄庄洼洪水调节计算及其成果合理性分析

王 南，李胜军，刘 薇

（1.天津市水利勘测设计院，天津 300204；2.天津市水利科学研究院，天津 300061）

1 引言

为合理确定黄庄洼蓄滞洪区分类分区运用的规划方案，提出完善的黄庄洼蓄滞洪区工程设施、安全设施和社会管理框架建设体系的总体布局，需要进行洪水调节计算及其淹没风险分析，为蓄滞洪区建设规划提供科学的依据。

2 基本资料和计算条件

（1）河系洪水调度运用原则：黄庄洼是潮白河系的蓄滞洪区。潮白河的洪水调度运用原则[1-3]为：

潮白河按50年一遇洪水设计。山区洪水基本由密云水库控制，50年一遇以下洪水控泄550 m3/s。主要支流怀河洪水由怀柔水库控制，怀柔水库50年一遇洪水控泄400 m3/s，20年一遇洪水控泄320 m3/s，下游洪水主要来自苏庄、密云、怀柔区间，水库下泄加区间洪水，苏庄站50年一遇洪水为3 000 m3/s，纳入运潮减河900 m3/s 分洪流量后为3 660 m3/s，郭庄以下纳入引泃入潮来水后为3 590 m3/s，至黄庄洼分洪闸为3 520 m3/s，河道下泄2 160 m3/s，其余1 360 m3/s分洪入黄庄洼。潮白新河纳青龙湾减河后设计流量为3 060 m3/s，经宁车沽防潮闸汇入永定新河。

（2）黄庄洼蓄滞洪区分洪运用原则：黄庄洼为潮白河的蓄滞洪区。现分洪运用原则[1-3]为：当黄庄洼分洪闸上洪峰流量达到2 160 m3/s，或分洪闸上水位达到6.7 m，且水势继续上涨时，运用分洪闸向黄庄洼Ⅰ区分洪。当Ⅰ区水位达到3.0 m（黄海高程）且水势继续上涨时，由Ⅰ区口门向Ⅱ区分洪。

黄庄洼水库建成后的分洪运用原则为： 当黄庄洼分洪闸上洪峰流量达到2 160 m3/s，或分洪闸上水位达到6.7 m，且水势继续上涨时，运用黄庄洼分洪闸先向水库分洪，当水库达到设计滞洪水位5.71 m且继续来水时，破水库大坝向Ⅰ区分洪。当Ⅰ区水位达到3.0 m（黄海高程）且水势继续上涨时，由Ⅰ区口门向Ⅱ区分洪。洼淀滞洪后，由黄庄洼退水闸和张头窝退水闸分别向潮白新河和蓟运河退水。

（3）天津市测绘院1999年实测1：1 万比例尺地形图。

（4）潮白河洪水在黄庄洼分洪闸处的设计洪水过程线。

3 洪水调节计算及其结果

按潮白河洪水调度运用原则及黄庄洼分洪运用的规划安排，对黄庄洼蓄滞洪区进行洪水调节计算，以便为蓄滞洪区工程规划提供依据。

3.1 水位-面积-容积关系曲线

采用天津市测绘院1999年1：1 万电子地图对黄庄洼蓄滞洪区建库前后的水位-面积-容积关系重新进行了量算。

3.2 水位-泄量关系

黄庄洼退水闸和张头窝退水闸是黄庄洼蓄滞洪区的泄洪出口。采用黄庄洼退水闸和张头窝退水闸各项参数确定水位-泄量关系。

3.3 调蓄分析及结果

按照现行调度方案，分别对20、50、100年一遇3 种标准洪水进行了分析。调蓄分析结果，见表1。

根据计算结果，在不建黄庄洼水库的情况下，黄庄洼按原Ⅰ、Ⅱ区分区运用，20年一遇洪水时仅启用I 区，Ⅰ区滞洪水位达到1.74 m；50、100年一遇洪水时Ⅰ区和Ⅱ区都需要启用，当Ⅰ区滞洪水位达到2.87 m 后即向Ⅱ区分洪，Ⅱ区滞洪水位分别达到0.72、0.93 m。

建成黄庄洼水库后，黄庄洼按水库、原I 区剩余区域、原Ⅱ区分区运用，20年一遇洪水向黄庄洼水库分洪，库水位达到5.71 m，可以不启用洼淀。50、100年一遇洪水时，先向黄庄洼水库分洪，当水库水位达到5.71 m 且继续上涨时，向Ⅰ区分洪，Ⅱ区可不再使用。50、100年一遇时Ⅰ区滞洪水位分别达到2.54、2.64 m。

随后，通过3D-DNA 分析流程(版本170123)对有效的高通量测序数据与上述装配数据一起进行处理，得到了一个合理的连接模式，准确的染色体组装结果。如原文图2所示，使用Juicebox(版本1.5.2)显示连接模式图谱。原文表S5展示了单叶省藤12个最长的染色体水平Scaffold和黄藤13个最长的染色体水平Scaffold。预测染色体总长度分别占单叶省藤和黄藤基因组总长度的92.08%和92.01%，Scaffold N50分别为169 Mb和119 Mb。

表1 黄庄洼蓄滞洪区调蓄分析成果

4 计算结果与以往调蓄成果比较及原因分析

将本次调蓄分析成果与以往规划成果相比较，在遇到相同标准的洪水、滞洪水位不高于原设计滞洪水位时，需要分洪的小区数量、分洪后淹没面积较以前明显减少。

经分析，原因主要有以下两个方面：

（1）地面沉降使区内蓄水容积增大：1998年天津市水科所编制的“天津市蓄滞洪区不同蓄滞洪水位下面积蓄量及淹没损失研究”图表集中，在设计滞洪水位（黄海高程3.0 m）时，黄庄洼区内淹没面积为330 km2，蓄水量为5.144 亿m3；本次在新测绘的1：1 万地形图基础上量算的成果是：相同水位下，区内淹没面积为308 km2，蓄水量为5.98 亿m3。两次成果相比较，淹没面积减少了6.7%，而蓄水容积增加了16%。

（2）河道来水量及周边地区汇入沥水大大减少：海河流域各蓄滞洪区设计滞洪水位、面积和蓄量以及调度安排等基本是在1966年编制的《海河流域防洪规划草案》中确定的，按照该规划，黄庄洼在50年一遇洪水时，分泄河道洪量为4.5 亿m3，加上周边地区10年一遇沥水，滞蓄水量达到5.8 亿m3，设计滞洪水位为4.5 m（大沽高程），淹没面积为329 km2。而按照新的《海河流域防洪规划》（海河水利委员会，2004年） 中的设计洪水成果，50年一遇洪水黄庄洼分泄洪量为1.71 亿m3，仅为原规划成果的38%。加上自身降水总滞洪水量为2.22 亿m3，为原规划成果的38.3%。

根据以上分析，在遇到相同标准的洪水、滞洪水位不高于原设计滞洪水位的情况下，分洪的小区数量、分洪后淹没面积大大减少是合理的。

5 黄庄洼蓄滞洪区规划布局调整

根据以上计算结果及分析，综合考虑各方面的影响因素，对黄庄洼蓄滞洪区的建设总体布局做了调整，具体如下：

5.1 为减少分洪损失，避免小水大淹的情况，实行分区运用调整

在黄庄洼现状仅划分为Ⅰ、Ⅱ两区的基础上，安排建设黄庄洼水库，20年一遇及以下洪水可只启用黄庄洼水库，淹没面积为14.1 km2，较原分区可减少淹没面积112.9 km2；20年一遇以上、50年一遇以下洪水还需启用原I 区水库以外的区域，可使整个Ⅱ区淹没面积相应减少181.5 km2。

5.2 对工程设施和安全设施建设体系进行调整

（1）工程建设：按50年一遇洪水滞洪要求建设以下挡水及进退水工程：加固北围堤、箭杆河右堤、西关引河北堤、江洼口深渠北堤等围堤；对九园公路隔堤段不做变动，维持黄庄洼分两区运用的基本格局；重建黄庄洼退水闸，对黄庄洼退水渠进行清淤；安排建设黄庄洼水库。

（2）安全建设：黄庄洼Ⅰ区为标准洪水滞洪启用区，因此重点对I 区内安全设施的建设进行规划安排，主要包括高庄基和撤退路；II 区为超标准洪水启用区，区内的安全建设以撤退路为主。

[1]水电部海河勘测设计院.海河流域防洪规划（草案）[R].北京：水电部海河勘测设计院，1966.

[2]海河水利委员会.海河流域防洪规划[R].天津：海河水利委员会，2004.

[3]中水北方勘测设计研究有限责任公司.北三河系防洪规划[R].天津：中水北方勘测设计研究有限责任公司，2003.