（水利工程专业论文）滦河中下游水库群联合防洪调度问题的研究.pdf

摘要 滦河中下游地处河北省唐山、秦皇岛市境内，是河北省经济十分发达 的地区之一，同时也是洪水灾害频发的地区之一。潘家口、大黑汀、桃林 口水库为滦河中下游上的主要工程，控制了流域面积的9 0 ，对防御滦河 流域洪水起到了重要作用，研究三个水库联合防洪调度问题具有十分重要 的意义。从目前三个水库防洪调度方式上看，只有潘家口水库考虑了防洪 任务，大黑汀与桃林口水库由于在设计上不承担防洪任务，调度方式基本 上采用“来多少、泄多少”的原则，目前还未开展过三水库联合防洪调度 问题研究，因此开展滦河中下游三水库的联合防洪调度问题研究是十分必 要的，对三水库的实际联合防洪调度也将提供一定的理论基础。 本文主要研究单个水库的洪水调度方案、控制站洪水过程、水库群联 合调度方案拟定和水库群联合调度方案优选等内容。围绕着实现水库群下 游保护目标白龙山电站和下游防洪小埝防洪安全这一目的，通过1 9 9 4 年实 际洪水分析，在系统科学思维和方法论的指导下，综合运用水文学、模糊 集理论、风险分析、系统分析等理论，对三水库的联合防洪调度进行综合 分析研究，具有理论上的先进性。并形成了单个水库的调度方案、水库群 的联合调度方案、水库群联合调度中较优的方案和水库群联合防洪调度结 论等成果。 本文的研究结果表明：滦河在发生中小洪水时，中下游水库群进行联 合调度方案是可行的；水库群联合防洪调度可以起到显著的削峰作用，保 护下游防护目标的安全，经济和社会效益显著：三水库联合防洪调度，选 取最优的方案，既可保证下游防护目标安全，又可以保证水库自身安全， 同时兼顾水库蓄水，综合效益较好。建议根据本文的分析，细化潘家口水 库的洪水调度方案，补充中小洪水时的详细调度规程；建议尽快制定三水 库最优的联合调度方式，确定三水库为下游错峰的边界条件，提高方案的 可操作性；建议完善滦河水库群的洪水预报方案，为实现三水库群联合调 度创造条件。 关键词：滦河水库群联合防洪调度 a b s t r a c t t h el u a n h er i v e r ，w h i c hi sl o c a t e di nt a n g s h a na n dq i n h u a n g d a oc i t i e so f h e b e ip r o v i n c e ，i so n eo ft h ed e v e l o p e da r e a si ne c o n o m y t h el u a n h er i v e r i sa l s oo f t e nh i tb ys u c hd i s a s t e ra sf l o o d i n g p a n j i a k o u ，d a h e i t i n ga n d t a o l i n k o ur e s e r v o i r sa r et h em a j o rp r o j e c t si nt h el u a n h er i v e r t h e yc o v e r 9 0 a r e ao fr i v e rb a s i na n dp l a ya ni m p o r t a n tr o l ei np r e v e n t i n gf l o o di n l u a n h er i v e r t h e r e f o r e ，i ti ss i g n i f i c a n tt or e s e a r c ho njo i n tf l o o d - p r e v e n t i o n c o n t r o li nt h e s e t h r e er e s e r v o i r s 。b a s e do nt h ep r e s e n ta p p r o a c h ，o n l y p a n j i a k o ur e s e r v o i ri s c o n s i d e r e dw i t hf l o o d - p r e v e n t i o nt a s k b e c a u s et h e d a h e i t i n ga n dt a o l i n k o ur e s e r v o i r sh a v en of l o o d - p r e v e n t i o nt a s ki nd e s i g n a n dt h ec o n t r o lp r i n c i p l ei s “h o wm u c hi th a sc o m e ，h o wm u c hi tw i l lb e d i s c h a r g e d ”，b yf a rt h e r e i sn or e s e a r c ho nj o i n tf l o o d - p r e v e n t i o nc o n t r o li n t h r e er e s e r v o i r s t h e r e f o r e ，i ti sn e c e s s a r yt od ot h i sr e s e a r c ht h a tw i l lp r o v i d e t h et h e o r yf o u n d a t i o n ：t oa c t u a l l yj o i n tf l o o d p r e v e n t i o nc o n t r o li nt h r e e r e s e r v o i r s t h i sa r t i c l ef o r m u l a t e st h ef l o o dc o n t r o ls o l u t i o no fs i n g l er e s e r v o i r ，t h e p r o c e s s o fc o n t r o l l i n gf l o o d ，s o l u t i o ns t u d y o u ta n dp r i o r i t yo fj o i n t f l o o d - p r e v e n t i o nc o n t r o li nr e s e r v o i rg r o u p ，e t c f o rr e a l i z i n gt h eo b j e c t i v eo f p r o t e c t i n gb a i l o n g s h a np o w e rs t a t i o ni nd o w n s t r e a mo fr e s e r v o i rg r o u pa n d f l o o d p r e v e n t i o ns a f e t yo fm o u n d ，t h r o u g ha c t u a lf l o o da n a l y s i si n 19 9 4a n d u n d e rt h eg u i d e l i n eo fs y s t e ms c i e n c et h o u g h ta n dm e t h o d o l o g y , d o i n gt h e i n t e g r a t e da n a l y s i sa n dr e s e a r c ho nj o i n tf l o o d - p r e v e n t i o n c o n t r o li nt h r e e r e s e r v o i r sw i t hu s i n gh y d r o l o g y ，i n k l i n gt h e o r y ，r i s ka s s e s s m e n ta n ds y s t e m a n a l y s i s t h i sr e s e a r c hi sa d v a n c e di nt h e o r y ，f o r m i n gt h ea c h i e v e m e n t so f s i n g l er e s e r v o i rc o n t r o ls o l u t i o n ，j o i n tf l o o dc o n t r o ls o l u t i o nf nr e s e r v o i rg r o u p ， e x c e l l e n ts o l u t i o no fj o i n tf l o o dc o n t r o li n r e s e r v o i r g r o u p a n dj o i n t f l o o d p r e v e n t i o nc o n t r o lc o n c l u s i o ni nr e s e r v o i rg r o u p ，e t c ， t h er e s u l to fr e s e a r c hi n d i c a t e s ： t h ej o i n tc o n t r o ls o l u t i o ni sf e a s i b l ei nr e s e r v o i rg r o u pw h e ns m a l la n d m o d e r a t ef l o o dh a p p e n si nl u a n h e ； t h ej o i n t f l o o d p r e v e n t i o nc o n t r o l i nr e s e r v o i rg r o u pc a np l a yt h e r e m a r k a b l er o l ei nw e a k e n i n gf l o o dp e a k ，p r o t e c t i n gt h ed e f e n d i n gt a r g e t i nd o w n s t r e a m i ta l s oh a sr e m a r k a b l ye c o n o m i ca n ds o c i a lb e n e f i t ； c h o o s i n gt h eo p t i m u ms o l u t i o nc a l le n s u r et h es a f e t yo fd e f e n d i n gt a r g e t i nd o w n s t r e a ma n dr e s e r v o i ri t s e l fa sw e l la sc o n s i d e r a t i o no fw a t e r s t o r i n g ，w h i c hh a se x c e l l e n ti n t e g r a t e db e n e f i t s o m ea d v i c e ： b a s e do nt h ea n a l y s i so ft h i sa r t i c l e t h ef l o o dc o n t r o ls o l u t i o n i n p a n j i a k o ur e s e r v o i rs h o u l db ed e t a i l e da n dp a r t i c u l a rc o n t r o lr e g u l a t i o n s h o u l db es u p p l e m e n t e d e s t a b l i s ht h e o p t i m u mj o i n t c o n t r o ls o l u t i o n i nt h r e e r e s e r v o i r s ， c o n f i r m i n gt h el i m i t i n gc o n d i t i o no fs t a g g e rf l o o dp e a ka n di m p r o v i n gt h e m a n e u v e r a b i l i t yo fs o l u t i o n ； f u l f i l lt h ef l o o dp r e d i c t i o ns o l u t i o no fl u a n h er e s e r v o i rg r o u p c r e a t i n g t h ec o n d i t i o nf o rr e a l i z i n gt h ej o i n tc o n t r o lo ft h e r er e s e r v o i r s k e yw o r d s ：l u a n h er i v e r , r e s e r v o i rg r o u p ，j o i n tf l o o d - p r e v e n t i o n ，c o n t r o l 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得墨鲞盘堂或其他教育机构的学位或证 书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中 作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名： 俐 签字日期：2 蚺仁年8 月f 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解墨注盘堂有关保留、使用学位论文的规定。 特授权墨盗盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名 签字日期：测年毽月 f 日 导师躲饧 签字日期：弘斗年譬月弓日 第一章绪论 第一章绪论 1 1本课题研究的目的与意义 滦河古称濡水，唐朝以后称滦河。滦河中下游地处河北省唐山、秦皇 岛市境内，是河北省经济十分发达的地区之一，同时也是洪水灾害频发的 地区之。近5 0 0 余年的资料统计，损失较大的洪涝灾害平均2 8 5 年1 次，1 5 0 0 年中下游滦县站接近或超过1 0 0 0 0 m 3 s 的洪水就有8 8 年。新中 国成立后，党和国家十分重视滦河的防汛工作，在滦河中下游修建了一批 骨干枢纽工程，潘家口、大黑汀、桃林口水库( 以下简称潘、大、桃水库) 即为其中中下游上的主要工程，潘家口、大黑汀水库是滦河干流上的主要 防洪控制性工程，桃林口水库是下游支流青龙河上的主要防洪控制性工程， 三个水库控制了流域面积的9 0 ，对防御滦河流域洪水起到了重要作用， 因此研究三个水库群联合防洪调度问题具有十分重要的意义。 从目前三个水库的防洪调度方式上看，只有潘家口水库考虑了防洪任 务，大黑汀与桃林口水库由于在设计上不承担防洪任务，调度方式基本上 采用“来多少、泄多少”的原则，即根据入库洪水控制下泄流量，来多少 泄多少。但在近几年的实际洪水调度中又要求在重视水文预报的基础上， 依靠现代化的通讯手段，充分发挥潘、大、桃三水库调洪、滞洪的作用， 合理调度，为下游适时错峰，尽量减轻洪水对下游造成的损失。目前还未 开展过潘、大、桃三水库联合防洪调度问题研究，三水库联合防洪调度更 没有一个完整的方案，而滦河发生中小洪水时三水库的联合防洪调度将关 系到下游投资2 2 0 0 万元的白龙山电站和滦河小埝内1 1 0 万人口、3 8 0 万亩 良田的安全。因此开展滦河中下游潘、大、桃水库的联合防洪调度问题研 究是十分必要的，对今后三水库的实际联合防洪调度也将提供一定的理论 基础。 潘、大、桃水库及下游保护目标的位置见图卜1 。 1 2 本文的研究内容与方法 1 2 1 主要研究内容 第章绪论 图l - q潘、大、桃水库及下游保护目标位置图 1 2 1 1 单个水库的洪水调度方案 根据确定的入库洪水过程和水库调度目标，按照现状调度原则调度、泄常 量调度和在调洪中确定泄流设备开启状态方式调度等形成单个水库的洪水 调度方案。 1 2 1 2 控制站洪水过程 根据单个水库的出库洪水过程，演进至下游控制站，加上区间洪水， 推求出下游控制站的组合洪水过程 1 2 1 3 水库群联合调度方案拟定 根据控制站的洪水过程情况，推求出水库群的联合调度方案。 第一章绪论 1 2 1 4 水库群联合调度方案优选 根据水库群联合调度方案，按照约束条件，求出可行的调度方案集。 按照水库自身防洪安全、下游( 控制站) 防洪安全和水库理想末水位等三 个目标对可行方案集进行排序，推求出较优的联合调度方案。 1 2 2 研究方法 围绕着实现水库群下游保护目标防洪安全这一目的，通过一场实际洪 水分析，在系统科学思维和方法论的指导下，综合运用水文学、模糊集理 论、风险分析、系统分析等理论，对潘、大、桃水库的联合防洪调度进行 综合分析研究。 1 2 2 1 水库调洪 采用列表试算法。就是利用水量进出平衡，将水量平衡方程式中各项 用表格的形式列出，逐时段试算下泄流量的一种简易方法。 1 2 2 2 单个水库调度方案拟定 采用系统分祈的方法，通过确定性的洪水过程，即以1 9 9 4 年滦河实际 发生的洪水进行研究。 1 2 2 3 控制站组合流量过程推求 采用先演后合法。就是认为各支流洪水没有相互干扰作用，各支流相 互独立地进行洪水演进，线性迭加后组成下断面出口流量。 1 。2 2 。4 水库群联合调度方案优选 采用多目标模糊优选模型。就是通过水库调度考虑的目标，根据水库 防洪调度决策的特点用模糊语言确定目标权重，根据重要度对水库调度方 案进行排序。多目标模糊优选模型，曾获国家教委科技进步二等奖( 理论 类) ，具有理论上的先进性。 1 3 主要成果 1 3 1单个水库的调度方案 通过调洪计算，根据现状调度原则和人机交互方式，推求出潘、大、 桃单个水库的调度方案。 1 3 2 水库群的联合调度方案 第一章绪论 通过控制站的组合洪水过程，推求出水库群的联合调度方案，并求出 各种方案情况下单个水库的特征值。 1 3 3 水库群联合调度中较优的方案 通过确定水库群调度的各个目标。利用多目标模糊优选模型，对水库 群可行的方案进行排序，选出较优的调度方案。 1 3 。4 水库群联合防洪调度结论 通过水库群调度方案的优选，进行综合评价，得出的主要结论就是滦 河在发生中小洪水时中下游水库群进行联合防洪调度方案是可行的，效益 也是非常显著的。 第二章基本情况 第二章基本情况 2 1 滦河流域概况 2 1 1自然地理 2 1 1 1 地理位置 滦河发源于河北省丰宁县巴颜图古尔山麓，流经河北省、内蒙古自治 区、辽宁省的2 7 个市、县、区，于河北省乐亭县兜网铺注入渤海，全长 8 8 8 k m ，流域面积4 4 6 0 0 k m 2 ，其中山区占9 8 ，平原占2 。 滦河流域位于华北平原东北部，北部以苏克斜鲁山、七老图山、努鲁 尔虎山及松岭为界，与西拉木伦河、老哈河、大凌河、小凌河、洋河相邻； 西南以燕山山脉为界，与潮白河、蓟运河相邻；南临渤海。流域自西北至 东南长4 3 5 k m ，平均宽度1 0 3 k r a 。 2 1 1 2 地形地貌 滦河流域地形差异较大，但地形总的变化趋势基本与河流流向一致。 按照地表形态可分为高原、山地、平原三大地貌类型。高原主要分布于流 域北部，海拔高程在1 4 0 0 1 6 0 0 m 山地( 包括丘陵和山间盆地) 主要分布 于高原以南，平原以北，坡度一般在2 0 4 0 之间，按照海拔高度又可将 其分为高山、中山、低山和丘陵四种类型；平原位于流域南部，属山前倾 斜平原，纵坡1 3 0 0 i i 0 0 0 ，表层岩性以黄土、亚砂土和砂土为主。 2 1 i 3 气候特点 滦河流域位于中纬度欧亚大陆东岸，南部为暖温带，向北至坝上逐渐 过渡到冷温带，由东南向谣北依次为湿润、较湿润、半湿润、半干旱的大 陆性季风气候类型。主要特点如下： 一是季风显著，四季分明。冬季受强大的蒙古高压控制，盛行由大陆 吹向海洋干冷的偏北风。 二是雨量集中，雨热同季。降雨量年内分布不均，冬季仅占全年的 1 2 ，春季占9 ，夏季占6 7 7 6 ，秋季占i1 一1 9 。 三是地形多样，气候复杂。流域内地形差异很大，高原、山地、丘陵、 平原以及河谷、盆地等各自形成小气候区。 第二章基本情况 2 1 2 河流水系 滦河自坝上高原汇集燕山、七老图山、阴山东端水流，支流众多，水 量丰沛。沿途汇入的常年有水支流约5 0 0 条，其中河长2 0 k m 以上的一级支 流3 3 条，总长2 4 0 2 k m ；二、三级支流4 8 条，总长1 5 2 2 k m 。在一级支流中， 流域面积大于1 0 0 0 k m 2 的河流有1 0 条，即闪电河、小滦河、兴洲河、伊逊 河、武烈河、老牛河、柳河、瀑河、洒河和青龙河。 2 1 2 1 闪电河 闪电河位于海拔1 3 0 0 1 4 0 0 m 的高原，两岸山丘起伏，相对高度2 0 4 0 m ， 地形变化平缓，河道迂回曲折，河道比降为0 5 ，沿途多沼泽湿地，河 长1 2 6 k m ，流域面积4 1 0 5 k m 2 ，多年平均年径流量为0 4 2 5 亿i n 3 。 闪电河河源有两支：北支源于河北省丰宁县小梁山南麓，为正源：南 支源于界版梁，二源于洁源牧场合流后向北偏西流，谷宽l 3 k m ，河宽1 3 m ， 水深0 2 m ，泥质河床；在四合泉附近接纳小支流7 条，谷宽展至2 3 k m ， 河宽3 5 m ，水深0 2 0 3 m = 水流至三旗营镇纳五女河。河宽展至8 m ，水 深0 4 m ，向西北流2 5 k m 入闪电河水库：出库后水流向西北流，河谷开阔， 河宽8 9 m ，水深0 3 0 4 m ，砾石质河床；至马神庙以北渐向北流，有两 支流汇入：在榆树沟以下，河谷不明显，河宽变化在9 1 2 m 之间，砂质河 床，水深变浅至0 2 m 于小马场以下渐向东流，形成向北的大弓背，河宽 6 1 8 m ，水深0 ，2 - 0 。8 m ，向下又有两条支流汇入：在照苏乃木城附近河段， 因流经元上都，又称都河：在双山附近入双山水库，水流出库后经裁弯取 直后转向东南流，河谷宽4 k m , 河宽5 7 m ，水深约0 5 m ；至多伦有黑风河 注入，水量增加，河宽2 0 m ；从郝家营转向东南，至大河口有大力根河自 东北注入，水流骤变，进入滦河中游河段。 2 1 2 2 小滦河 小滦河为滦河上游主要支流，发源于塞罕坝上老岭西麓，河长1 3 3 k m ， 流域面积2 0 5 0 k m 2 ，河道坡降3 4 7 。 小滦河上源名撅尾巴河，从老岭西麓自东向西流，谷宽2 0 0 4 0 0 m ，至 二问房分成两股水流，至大脑袋山合成一流，河谷展宽，两岸谷坡平缓， 河宽3 m ，水深约0 3 m ，砂质河床，南流约3 k m 折向西，与东来的双岔子河 6 第二章基本情况 汇合后始称小滦河。小滦河向西南流，过御道口牧场总场河谷展宽，汇红 泉河、如意河；在御道口以北纳双子河、卧牛磐河后流出坝上高原进入山 区，两岸地势高耸，谷宽3 0 0 5 0 0 m ，河宽约l o m ，水深0 5 m ；至下洼子向 东南流，谷宽一般3 0 0 m ，河宽约1 5 m ，水深0 7 - 1 0 m ；在三道营以下流向 西南又折向东南，于隆化县郭家屯汇入滦河。 2 1 2 3 兴洲河 兴洲河是滦河一级支流，发源于河北省丰宁县化吉营乡冰郎山南北两 侧。二源于化吉营村南汇合后向东南流入滦平县至张百湾入滦河，河道坡 降1 0 1 o ，全长1 0 9 k m ，流域面积1 9 7 0 k m2 。5 0 年代末，滦平县在兴洲河 支流邙牛河上修建了窟窿山水库；7 0 年代丰宁县在兴洲河上修建了黄土梁 水库。 2 1 2 4 伊逊河 伊逊河发源于河北省围场县哈里哈老岭山麓，河长2 0 3 k m ，流域面积 6 7 5 0 k m 2 ，河道坡降6 8 。 伊逊河上源翠花宫沟，南流先后自右岸纳小支流及大翠花宫沟，谷宽 2 0 0 4 0 0 m ，再向东南流4 7 k m 纳三通窝沟，经小南沟东纳母子沟后，始称 伊逊河。 伊逊河东南流，先后有前英里莫沟、大扣花营沟、五道川、甘沟等注入， 至头号纳大唤起河，在小锥子山折向东南，纳直字河，至围场县南左纳湖泗 汰沟，右纳吉布汰沟，流至小簸箕掌纳银镇河，南行流入庙富水库，出库后 南流至罗鼓营南左纳榆树林沟，右汇通事营河：向南流经大龋峡谷后折向东 南，进入隆化盆地：在闹海附近伊逊河最大支流蚁蚂吐河自西北注入，河流 量大增，超梁沟以下河谷变窄，流向受地质构造影响，迂回多变，至杨树沟 门以下，河谷展宽，有岔流，至河台子村以南河谷狭窄，流至四泉庄河河谷 渐展，水较深，流较急；西南流至滦河镇逆滦河流向汇入滦河。 2 1 2 5 武烈河 武烈河有三源：西源鹰窝川，源于敖包山西北麓，向西南流，沿途多 有山溪汇入，至姚吉营以下流经山间盆地与峡谷，于烧锅营和东中关村汇 入茅沟川i 后，又有源于郭城山的较大支流石洞子川汇入；东源玉带河，发 第二章基本情况 源于七老图山东南麓，上源有二，于小老虎屯汇合后流向西南，在头道河 以下汇入茅沟川i ；中源茅沟川，是武烈河的正源，发源于敖包山东南麓， 南流、汇合西茅沟，过扁担沟门河谷渐展，流至过河口纳东茅沟，始称茅沟 川；三源于高寺台汇合称武烈河。武烈河蜿蜒南流，至三道河子河流穿行 在0 5 k m 的峡谷中，流经承德市纳温泉水，至承德市雹神庙村南汇入滦河， 全长9 6 k m ，流域面积2 5 8 0 k m 2 。 2 1 2 6 柳河 柳河亦名流河，发源于承德市兴隆县南双洞乡八拨子岭西北麓二道沟， 河长8 6 k m ，流域面积1 0 2 0 k m 2 。柳河自发源地向西北流，穿越兴隆县城向 东北流，经承德市营子区、兴隆县、承德县，在兴隆县柳河口滦河右岸汇 入滦河。 2 1 2 7 瀑河 瀑河又称豹河，古称高石水。瀑河发源于承德市平泉县石拉哈沟乡安 杖子村七老图山南麓，南流穿平泉县城向西南流，进入宽城县界，在宽城 县滦河左岸瀑河口汇入滦河，河长1 1 4 k m ，流域面积1 9 9 0 k m 2 。 2 1 2 8 洒河 洒河发源于兴隆县章帽子山东八品沟，自西向东流，经石庙子、半壁 山、兰旗营至老龙井关穿过长城进入唐山市境内，在洒河桥以下流入大黑 汀水库，全长8 9 k m ，流域面积1 1 6 0k m 2 ，河谷平均宽5 0 m ，卵石河床，栗 树湾至洒河桥一带河道多弯曲和急滩。 洒河是滦河的主要支流之一，由于流域处于燕山迎风区的暴雨中心， 因而水资源比较丰富，洪峰模数亦大于该区其它流域，多年平均年径流量 3 5 亿m 3 ，约占大黑汀水库总库容的7 4 。据洪水调查资料统计，洒河汉 儿庄站自1 8 8 3 年以来，洪峰流量大于2 0 0 0 m 3 s 的洪水发生过4 次，其中 以1 8 9 4 年的9 7 8 0 m 3 s 为最大。 2 1 2 9 长河 长河发源于承德市宽城县大汉沟东南的都山，在董家口穿越长城进入 唐山市境内，经上营、黄槐峪、河北庄，于迁西县米峪口南汇入滦河，河 长11 4 k m ，流域面积6 8 4 k m 2 。 8 第二章基本情况 2 1 2 1 0 清河 清河源有两支：东支发源于青龙县的老周家村，西支发源于承德市宽 城县北马道，两支在迁西县太平寨南汇合，于迁安市侯台子北汇入滦河， 全长4 2 k m ，流域面积3 6 3 k m 2 。砂砾石河床，河道平均比降1 5 3 0 ，历史 最大洪峰流量1 5 0 0 m 3 s 。 2 1 2 1 1 横河 横河发源于迁西县王寺峪以北的十八盘，流经杨庄、高家店、三屯营 于白庙子汇入沙河，至自堡店注入滦河，全长2 3 k m ，流域面积1 3 4 k m 2 。河 床由砂砾石组成，河道比降1 3 3 。 2 1 2 1 2 青龙河 青龙河位于滦河流域的东南侧，河长2 4 6 k m ，流域面积6 3 4 0k m 2 ，是 滦河第二大支流，而水量之丰冠于其它支流。该河源有二处：南源在河北 省平泉县古山子乡，北源在辽宁省的抬头山乡五道梁子，两源南流于辽宁 省凌源县三十家子汇合后。流经承德市平泉、宽城至秦皇岛市青龙县、卢 龙县，于唐山市滦县石梯子汇入滦河。 流域属东亚季风型气候区，冬季寒冷干燥，夏季炎热、多雨，多年平 均降雨量5 0 0 7 0 0 m m 。青龙河为滦河流域的主要暴雨区。暴雨中心多出现 在青龙县城、七道河、土门子、双山子、龙王庙一带，年平均降雨量为7 0 1 m m 。 流域径流主要靠降雨补给，坝址以上多年平均天然径流量9 6 亿m 3 ，占滦 河流域总径流量的2 0 7 。 青龙河支流众多，其中大于1 0 0k m 2 的支流有6 条，这些河流属山溪 性河流，雨季河水暴涨暴落，水量较大。青龙河河床由砂卵石组成，中游 段河床宽5 0 7 0 m ，下游段河床宽4 0 0 1 0 0 0 m ，平均纵坡为5 4 。自1 9 2 9 年以来，桃林口水文站洪峰流量超过6 0 0 0 m 3 s 的洪水发生过5 次。青龙河 千流常年有水，流域属燕山山脉东段，地形复杂，地势北高南低，桃林口 以上流域为山区，以下为丘陵。 2 。1 3 社会经济 2 1 3 1 行政区划 滦河流域行政所辖历史各代多有变化，中华人民共和国建国后行政区 第二章基本情况 划也多次变动，到1 9 8 3 年随着改革开放形势的发展，该流域行政划分才逐 步稳定。目前地跨河北省( 承德市、承德县、鹰手营矿区、双滦区、宽城 县、兴隆县、隆化县、迁西县、迁安市、青龙县、平泉县、滦平县、围场 县、丰宁县、昌黎县、卢龙县、滦县、滦南县、乐亭县、遵化县) 、内蒙古 自治区( 多伦县、正兰旗、沽源县、太仆寺、坷喇沁) 、辽宁省( 建昌县、 凌源县) 的2 7 个县市区。 2 1 3 ，2 人口 流域共有5 1 0 万人口。该流域是汉族和北方游牧民族等多民族集中的 地区，主要有汉、满、回、蒙、苗、朝、壮等2 0 多个民族，以汉族人口最 多。 2 1 3 3 农业 该流域历史时期由于连年战乱，农业发展缓慢，自从1 9 8 4 年潘家口、 大黑汀水库建成后，滦河下游地区有了长足发展，据唐山市统计年鉴中下 游流域内滦县、滦南、乐亭、迁安、迁西、昌黎等县( 市) 1 9 9 4 年农业总 产值已过3 1 3 8 9 0 万元。 改革开放以来，水产养殖业再度崛起，尤其滦河下游沿海地区水产养 殖已经成为沿海经济的支柱产业。滦河中下游地区牧业生产得到持续发展， 肉类、禽蛋类产品除满足区域内人民生活水平的需要外，还为繁荣市场、 满足城乡人民生活创造了丰富的物质条件。 2 1 3 4 工业 至1 9 8 5 年全流域已初步形成了以煤炭、冶金、纺织、医药、轻工、化 工、电子等为主的工业体系。1 9 9 4 年流域内工业总产值6 7 0 7 0 0 万元。 2 1 4 洪涝灾害 该流域自然灾害的记载，可上溯到东晋，但仅限于个别州县。明清以 后，史料记载渐趋丰富。据海河流域历代自然灾害史料记载，滦河流 域从南北朝至元朝共发生水灾3 1 次。1 4 7 0 1 9 9 5 年的5 2 5 年间，滦河流域 发生不同程度的水灾2 0 8 次，平均2 8 5 年1 次，其中解放后8 次。 2 1 5防洪现状 1 9 6 3 年毛主席发表“一定要根治海河”的伟大号召后，党和国家迸一步 1 0 第二章基本情况 加快了滦河流域的治理进程，在山区修建了一批水库、塘坝、水电站及水土 保持工程：平原区修建了滦河堤防和护岸工程，使滦河得到了初步治理，有 效控制了滦河洪水，提高了防洪能力。目前滦河按防御1 9 6 2 年型洪水( 相当 于5 0 年遇) 设防，流域已建成了长7 1 1 6 k m 的防洪大堤，8 2 6 k m 的防洪 小埝；在滦河上下游建成大中小型各类水库2 1 7 座，总库容3 8 亿m 3 。 2 2 水文气象 滦河流域内目前有水文站2 2 处，雨量站l5 l 处，分布在滦河干流及各 条支流上。在潘、桃、滦( 县) 区间，唐山、秦皇岛地区内设有水文站5 处，其中滦河干流上有潘、大两处水库站及滦县站，此外还有青龙河总控 制站桃林口和沙河冷口站，区间有雨量站2 1 处，滦河下游只有姜各庄l 处雨量站。 2 2 1降水 2 2 1 1 年降水 潘、桃、滦( 县) 区间唐秦地区多年平均降水量为7 0 0 m m ，降水主要 集中在汛期。其多年平均值为5 8 0 m m ，占年降水量的8 3 ，在空间分布上， 降水多发生在北部山区长城沿线，多年平均值为7 2 0 r a m 。南部丘陵区相对 较少，多年平均值为6 5 0 m m 。降水年季变化大，丰水年多达1 0 4 0 m m ，枯水 年仅为4 1 0 m m 。 2 2 1 2 暴雨 由于受气象因素影响，潘、桃、滦区间汛期常有暴雨发生，且多集中 在7 、8 月份，往往形成较大洪水。区间平均长、短历时暴雨的主要参数统 计见表2 1 。 表2 - i长短历时暴雨特征值统计表 暴雨时段 参数 l h3 h6 h1 2 h2 4 h3 d7 d h ( m i l l ) 4 36 08 01 0 01 2 01 3 51 7 5 c v0 4 8o 5 50 6 0 0 6 3 0 6 80 6 50 6 0 c s3 5 c v 第二章基本情况 2 2 1 3 径流 由于潘家口、大黑汀水库于1 9 8 0 年建库蓄水，潘、桃、滦区间年径流 量分为1 9 8 0 年前后两个系列。滦河潘家口站1 9 3 0 1 9 7 9 年年平均径流量 为1 8 4 2 1 0 8 m 3 ，最大为7 1 3 7 1 0 8 m 3 ( 1 9 5 9 年) ，最小为9 6 4 1 0 8 m 3 ( 1 9 7 2 年) ；1 9 8 0 1 9 9 8 年年平均径流量为1 8 0 4 1 0 8 m 3 ，最大为2 8 5 8 1 0 9 m 3 ( 1 9 9 6 年) ，最小为6 9 1 1 0 8 m 3 ( 1 9 8 1 年) 。青龙河桃林口站1 9 5 7 1 9 9 7 年年平均 径流量为7 6 8 2 1 0 8 m 3 ，1 9 9 7 年水库蓄水后出库径流有所减少。沙河冷口 站1 9 5 9 1 9 9 7 年年平均径流量为1 1 1 3 1 0 8 m 3 。流域出口站滦县1 9 3 0 1 9 7 9 年年平均径流量为4 7 4 6 1 0 8 m 3 ，最大为1 2 7 8 1 0 8 m 3 ( 1 9 5 9 年) ，最小为 1 6 0 5 1 0 8 m 3 ( 1 9 3 6 年) ；1 9 8 0 1 9 9 7 年由于水库拦蓄，平均年径流量减少 至2 4 6 0 1 0 8 m 3 ，最大为5 9 1 0 1 0 8 m 3 ，最小为8 6 7 1 0 8 m 3 ( 1 9 8 2 年) 。 2 2 2洪水 2 2 2 1 总体情况 潘、桃、滦区间主要有洒河、青龙河、长河、沙河等，由于这些支流 地处山区，每遇暴雨，常常发生较大洪水。洪水暴涨暴落，峰高量大，往 往造成洪涝灾害。潘家口建库前，滦县站曾发生过3 4 0 0 0 m 3 s 的洪峰流量 ( 1 9 6 2 年) ；1 9 5 9 年最大3 0 日洪量达7 1 8 8 1 0 8 m 3 ；1 9 8 0 年后虽有上游潘 家口、大黑汀两座水库拦蓄，滦县站于1 9 9 4 年仍发生了9 2 0 0 m 3 s 的洪水， 最大3 0 日洪量为3 2 6 2 1 0 w 。洪水年际变化大，枯水的1 9 9 2 年最大洪峰 流量只有1 5 9 m 3 s ，建库前的1 9 6 8 年也只有4 0 7 m 3 s 。 2 2 2 219 6 2 年洪水 1 9 5 2 年7 月2 3 2 5 日，滦河中上游普降暴雨，暴雨中心位于兴隆县的 石庙子站，三日降雨量5 3 4 8 m m ，一次降雨3 0 0 m m 的区域北至柳河、瀑河， 东至青龙河，南至迁安一带。上游围场一带l o o m m ，承德以北2 0 0 m m 。暴雨 尤以洒河、柳河、瀑河为最大，一般为3 0 0 - - 5 0 0 m m ，暴雨中心主要在山区， 是建国以来最大的一次洪水。7 月2 7 日，滦县站出现了3 4 0 0 0 m 3 s 的洪峰 流量，潘家口出现了1 8 8 0 0 m 3 s 洪峰( 相当于5 0 年一遇) ，桃林口出现了 7 0 0 0 m 3 s 的洪峰。本场洪水具有一定的典型性，对研究滦河流域的防洪规 划和防洪调度具有重要意义。 第二章基本情况 此次滦河洪水造成京山铁路以下滦河大堤左岸严重漫溢，右岸l o 余处 溃决。在下游汀流河附近扒堤向两岸分洪，致使冀东沿海东起昌黎兴隆口， 西至柏各庄形成一片泽国。滦河两岸7 县洪沥面积共达2 8 0 万亩，淹地4 8 7 万亩，倒房6 6 7 万间，受灾人口2 3 1 5 万人，死亡9 6 人。 各控制站洪峰流量、雨量分别见表2 2 、2 - 3 。 表2 26 2 7 洪水滦河主要站点洪峰流量 集水面积洪峰流量 河名站名发生时间 ( k m 2 ) ( m 3 s ) 沙河 冷口 5 3 81 5 8 02 5 日5 ；0 0 柳河李营 5 8 82 2 5 0 2 5 日1 5 ：0 0 洒河蓝旗营 7 1 42 1 8 0 2 5 日1 9 ：0 0 青龙河 桃林口5 2 5 08 7 6 02 6 日1 8 ：3 0 滦河潘家口 3 3 7 0 01 8 8 0 0 2 6 日1 1 ：o o 滦河罗家屯3 7 1 0 02 4 8 0 02 6 日1 9 ：0 0 滦河 滦县4 4 l o o3 4 0 0 02 7 日3 ：0 0 表2 - 36 2 7 洪水滦河主要控制站降雨量表 降雨量降雨量 降雨量 站名站名站名 ( m m )( m m )( m 瑚) 三道河子 2 1 9 5 韩家营 2 1 5 9 七家1 8 2 4 韩麻营 1 6 7 1承德2 4 3 9七沟2 7 9 1 兴隆 3 7 9 2李营3 5 8 0平泉2 1 5 6 党坝 3 4 7 8 宽城 3 6 4 0潘家口3 3 8 8 石庙子 5 3 4 8 半壁山 3 6 5 0 蓝旗营2 7 9 5 桃林口 2 8 3 2 滦县 2 9 0 0 第二章基本情况 2 2 2 31 9 9 4 年洪水 1 9 9 4 年7 月1 3 日，滦河流域遭受了有资料记载以来第二位，潘、大 两水库投入运行以来第位的大洪水。 1 9 9 4 年7 月1 2 1 3 日，滦河中下游地区普降大到暴雨，个别地方降特 大暴雨。流域平均降雨量达1 4 8 m m ，降雨量由北至南逐渐增大。降雨量相 对较小的围场、丰宁两县降雨量分别为8 6 m m 和9 3 m m ：隆化县下河南降雨 1 7 l m m ，荒地1 9 9 m m ：滦平县安纯沟门降雨1 7 7 r a m 。戴营2 3 2 m m ；承德市市 区降雨1 6 9 m m ；承德县下板城降雨1 6 7 m m ，上谷1 5 2 m m ；宽城县县城降雨 1 6 0 m m ；降雨量最大的兴隆县城高达3 1 6 m m ；石洞予乡降雨4 5 0 m m 。这样大 的暴雨是多年来未有的，其中武烈河上游2 4 小时降雨相当于1 0 0 6 年一遇。 本次雨量集中在潘家口、大黑汀和迁西一带，迁西一带是降雨中心。 这次范围的暴雨和大暴雨，使滦河流域各主要河流均暴发洪水或大洪水。 滦河干流三道河子站洪峰流量7 8 4 m 3 s ；伊逊河韩营站6 3 4 m 3 s ；武烈河承 德站1 3 6 0 m 3 s ：老牛河下板城站8 7 8 m 3 s ；柳河李营站2 1 2 0 m 3 s ；瀑河宽 城站1 5 9 0 m 3 s ：洒河蓝旗营站7 2 5 m 3 s 。青龙河桃林口站4 2 0 6 9 m 3 s ；滦 河滦县站9 2 0 0 m 3 s 。其中武烈河、老牛河、柳河、瀑河洪水均为1 9 6 2 年 以来的最大洪水，武烈河、瀑河洪水相当于或超过2 0 年一遇，而柳河的洪 水则超过5 0 年一遇。滦河干流三道河子以下没有水文站控制，无流量数据， 经反复推算，承德县乌龙矶滦河干流流量4 0 0 0 m 3 s ，潘家口水库实测入库 流量9 8 7 0 m 3 s ，大黑汀水库入库洪峰流量2 1 5 0 m 3 s ，相当于2 0 年遇。 2 3 水库群工程概况 2 3 1 潘家口水库 2 3 1 1 概况 潘家口水库位于河北省唐山市与承德地区的交界处。坝址以上控制面 积为3 3 7 0 0 k m 2 ，占全流域面积的7 5 。坝址以上多年平均径流量为2 4 5 亿 m 3 ，占全流域多年平均径流量的5 3 。潘家口水库平均每年调节水量1 9 5 亿1 1 1 3 ，相应保证率为7 5 。潘家口水库是开发滦河水利资源，调节径流， 除害兴利的重要控制工程。今后再遇较大洪水，如1 9 6 2 年洪水可将洪峰由 第二章基本情况 1 8 8 0 0 m 3 s 削减到1 0 0 0 0 m 3 s ，减少下游洪水灾害，并确保下游京山( 北京 山海关) 铁路桥行车安全。 潘家口水利枢纽工程包括潘家口水库大坝、下池枢纽、两座副坝和坝 后式水电站。潘家口水库是整个引滦工程的源头，主坝坝顶高程2 3 0 5 0 m ， 保坝洪水位2 3 0 1 0 m ，正常蓄水位2 2 2 o o m ，设计洪水位2 2 4 5 0 m ，校核洪 水位2 2 7 o o m ，汛限水位2 1 6 o o m ，发电死水位1 8 0 o o m 。