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枣林庄枢纽

海河流域大清河南支白洋淀出口控制工程
枣林庄枢纽,位于河北省雄安新区雄县与安新县交界处的雄县枣林庄村南、枣庄分洪道进口,是白洋淀泄洪的控制工程,由四孔闸、船闸、二十五孔闸和赵北口溢流堰(位于赵王河古十二连桥旧址)组成。
该枢纽具有调节白洋淀水量,发挥调洪、蓄水、灌溉和航运等综合效益的作用。枢纽建成后,1970~1990年代经历过几次中小洪水的运用。1996年最大泄流505.3立方米/秒(含溢流堰)。[1]
中文名
枣林庄枢纽
地理位置
河北省任丘市枣林庄村南
控制水系
海河流域大清河南支白洋淀出口控制
工程内容
4孔闸、船闸、25孔闸和赵北口溢流堰
建设时间
1978~1980年
工程等别
Ⅱ等

工程背景

播报
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枢纽前端白洋淀水面
枣林庄枢纽的位置
档重应枣企旬承林庄枢纽,是白洋淀泄洪的控制肯估工程。白洋淀,是新生代以来,由于差异性断几拔狼记陷下沉所形成的冀中坳陷中的天然洼淀。到西汉时期才大致形成了现代地理上辣敬兰白洋淀的轮廓。《宋史》称为“白羊淀”,到清康熙年间改称“白洋淀”。
在历史上,每到汛期,大清河南支诸路洪水倾注白洋淀,而白洋淀出口窄小浅涩,从而屡屡决溢成灾。为了防御洪水,宋朝唐介主持修筑“唐堤”,始筑千里堤。明、清也搞了些治理,但成效甚微。相反,由于明末清初大规模筑堤、隔淀围垦,使淀泊面积缩小。仅清顺治元年(1644年)~光绪七年(1881年)的237年间,白洋淀的水面积缩小了9/10。
白洋淀四周堤防环绕,东有千里堤,北有新安北堤,西有障水埝、马村小埝和四门堤,南有淀南新和润达堤和龙化小埝,总长230公里,淀内总面积366平方公里,地跨安新、高阳、任丘、雄县、容城5县。它承纳潴匙泪龙河、孝义河、唐河、府河、漕河、瀑河、萍河及白沟引河的洪沥水,设计入淀总流量6595立方米每秒。
白洋淀作为大清河南支的下游洪水汇聚点,对大清河干流的影响巨大。同嘱习订时开发利用淀水发展灌溉航运也是当时考虑的重点。中华人民共和国建国后,中共中央和国务院非常关心、重视白洋淀的治理。实施了加固千里堤,开辟枣林庄新道,开挖赵王新渠,赵王新河,兴建枣林庄枢纽等工程。[2]

工程概况

播报
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枣林庄枢纽位于河北省雄县枣林庄村南、枣庄分洪道进口,是白洋淀泄洪的控制工程,由4孔闸、船闸、25孔闸和赵北口溢流堰(位于赵王河古十二连桥旧址)组成。

4孔闸

枢纽各建筑分布
4孔闸
4孔闸,设计上游水位9.1米,校核闸上水位9.95米,设计泄量460立方米每秒,校核流量620立方米/秒。共4孔,每孔净宽12米,总闸宽53.84米,闸底高程4.1米,闸门顶高程10.4米,闸门为弧形钢门,启闭机为电动手摇卷杨式。
公路桥标准为汽-8,桥面宽6.2米,桥长79.2米。 [3]

25孔闸

25孔闸
25孔闸
25孔闸,共25孔,设计闸上水位9.1米,校核水位9.95米;流量1840立方米/秒,校核流量2520立方米/秒;每孔净高10米,总闸宽297.8米,闸底高程5.6米,闸门顶高程9.1米;闸门为平板翻转钢门,启闭机为电动手摇式卷扬式。
公路桥标准为汽-10,桥面宽6.5米,桥长310.3米。闸堰合计泄量2240立方米每秒。[3]

船闸

船闸
船闸,设计标准为百吨级吃水深1.5米,通航水位:闸上最高9.1米,最低6.1米,闸下最高8.9米,闸下最低3.5米;设计最大水头差3.9米。闸室底板高程2米,净宽10米,长160米。闸门上下闸首为横拉式闸门,门顶高程9.1米,高7.16X宽12.18米。启闭机为电动横拉式。廊道闸门为对冲1.5X1.5米平板钢门。
公路桥为横拉门上带汽-10钢结构桥,桥面宽5米,桥长10米。[3]

溢流堰

赵北口溢流堰
溢流堰,设计水位9.1米,设计流量400立方米/秒,校核水位9.95米,校核流量1000立方米/秒。顶宽6米,顶长725米,顶长725米,底长605米,堰底高程7.6米;灌溉涵洞1米,直径1.5米。[3]

工程建设

播报
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两闸建于1965年7月,由河北省水利勘测设计院设计,经河北省计委批准,河北省白洋淀开卡工程指挥部组织实施,河北省水利厅工程局三队和徐水、安新两县民工施工,竣工后移交大清河河务局管理。[3]
船闸、赵北口溢流堰和4孔闸公路桥加宽建于1970年7月,由河北省根治海河指挥部大清河规划设计队设计,水电部批准,河北省根治海河指挥部工程局二队和任丘县民工施工,经验收后移交大清河河务局管理。[3]
1978年春,大清河河务管理处决定由杨润昌、贝少水二人完成枣林庄4孔闸自动控制研制任务,在河北省电子工业研究所配合下,时经两年,完成研制安装SK-I型水闸自动控制机。1980年4月,河北省水利厅、大清河河务管理处、河北省电子工业研究所和枣林庄闸管理所负责人签发了验收合格证书,交付管理运用。1981年春末增设船闸检修闸门一扇,实现了淀内蓄水时能检修船闸横拉门和闸室的计划(该门由大清河河务管理处设计,河北省水利厅工程修配厂制造)。[3]

除险加固

播报
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枢纽建成后,经过1973、1977、1979、1988、1996年等几次中小洪水的运用,虽未遭到严重破坏,但也出现了一些问题。
白洋淀淀内水位差比56~60年代明显加大,枢纽闸前供水不足,导致枢纽达不到设计泄洪能力。
1972年8月16日检修船闸下闸首闸门闭闸限位开关时,在闸门上下水位差2.85米的情况下,未打开廊道门放水即开启横拉闸门,造成闸门脱轨,偏离中心线60度左右,扭曲变形。事故发生后,河北省革委会水利局召开现场检查总结并发了通报,当年10月将损坏闸门更新。
1977年1月19日检查工程时,发现25孔闸上钢筋混凝土桥第6~17孔有11根桥柱断裂,1处冒梁裂缝。经河北省革委会水利局和大清河河务管理处检查鉴定,确定为华北油田超重车辆通行和冰压造成。
1977~1978年做了加固处理,并规定只准许8吨以下车辆通行。[3]
四孔闸建成后由于工程老化、年久失修等诸多因素的影响,工程存在着很多不安全因素。上游铺盖、下游消力池混凝土护坦、闸室上下游护坡等部位存在着程度不同的各种裂缝,弧形工作闸门锈蚀严重,水封老化漏水,启闭设备陈旧,配电室设备损坏严重,严重影响了工程的正常运用。针对上述问题于1999年10月至2001年6月进行了除险加固。2009~2010年期间,对下游左右岸护坡进行了加固。2013年7月,第一孔下游闸底板出现冒水现象,冒水点距闸门6米,距左侧闸墩4米,冒水处混凝土呈漏斗状,面积约1厘米2,深约1厘米,混凝土表面为不规则形状。所冒水为清水,冒水量每小时约86立方米,冒水高度约1厘米。该闸边墩、交通桥T梁、机架桥柱、T梁等部位存在多条裂缝,止水老化、钢板锈蚀,闸门底部有多处漏水,已出现散射现象,并有逐步增大趋势。
二十五孔闸建成后由于工程老化、年久失修等诸多因素的影响,工程存在着很多不安全因素。上游防渗阻滑板、下游消力池底板及两岸钢筋混凝土护坡均存在程度不同的各种裂缝,闸室上游的浆砌石护坡隆起破坏严重。在高水位蓄水状况下,闸室抗滑及防渗稳定已不能满足规范规定的要求。改革开放后,由于当地经济发展,车流量急剧增大,超载车辆频繁通过,造成公路桥严重破坏。针对上述问题,于1999年10月至2001年6月进行了除险加固。2012年日常检查时发现,机架桥闸墩上部与T梁底部连接处部分砼出现裂缝,有的砼剥落现象严重,甚至出现了露筋;支座老化失效;所有闸墩砼均出现不同程度的裂纹。针对上述问题,2014年9月与2015年5月分别对该闸进行了加固处理。公路桥由于地处交通要道,车流量大,造成桥面伸缩缝破损严重,尚未处理。
赵北口溢流堰工程建成后,曾多次溢洪。由于混凝土路面较薄(10厘米),溢洪期间,堰体含水量高,过往车辆频繁通行,加上超载车辆通行及冬季冻胀破坏等,造成了混凝土路面发生裂缝。混凝土护面裂缝密布,纵横交错,堰顶近中心部位有一条南北贯穿的纵向裂缝,缝宽达2~15厘米。1997年汛前虽对堰体护层进行了局部处理,但由于资金所限。未彻底根除隐患。溢流堰引水涵闸,进口八字翼墙和启闭机排架已经破坏,闸门和启闭设备报废。针对上述问题,于1999年10月至2001年6月进行了除险加固。运行中发现堰体下游面护坡勾缝有脱落现象,2015年对部分脱落部位进行了勾缝处理。[1]

工程运用

播报
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枣林庄枢纽的运用原则是:汛期,当白洋淀十方院水位6.6米时,视情况提闸泄洪;当水位超过7.6米时,溢流堰溢洪;当达到防洪保证水位9.1米(10年一遇)时,枢纽工程设计总泄量2700立方米每秒,校核水位9.95米(50年一遇)时,总泄量4140立方米每秒。当北支遇超标准洪水,东淀第六堡水位6.56米,枣林庄闸上水位在9.1米以下,闸下水位在7.1米以上,预报白洋淀上游无洪水时,枣林庄闸控制泄量与北支错峰。汛后控制淀内最高蓄水位为7.4米。[3]
枣林庄枢纽建成后,经历1973、1977、1979、1988、1996年等几次中小洪水的运用。1996年8月16日,大清河系发生1964年以来最大洪水,白洋淀十方院水位达到7.64米,最大泄流505.3立方米/秒(含溢流堰)。[1]

工程效益

播报
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通过兴建枣林庄枢纽、加固千里堤,开辟枣林庄新道,开挖赵王新渠,赵王新河等工程,使白洋淀的出口泄洪能力由1950年代初的130立方米每秒,提高到2700立方米每秒。不仅有效地控制了洪涝灾害的发生,而且也为综合利用白洋淀的水土资源创造了良好的条件。[2]同时,枣林庄枢纽还具有调节白洋淀水量、蓄水、灌溉和航运等综合效益。[1]
工程的建成后,使大清河上中下游防洪能力日益提高。至1985年,南支防洪标准达到10年一遇,北支及中下游河道防洪标准达到10~20年一遇。淀水经淀调蓄后,由枣林庄下泄,经枣林庄新道、赵王新河、赵王新渠入东淀。淀底高程一般在4.1~5.1米,设计滞洪水位9.1米时,滞洪量10.38亿立方米。1963年8月4日最高滞洪水位10.18米,相应滞洪量为41.73亿立方米。[2][4]