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北三河系

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北三河系是海河流域北部的北运、潮白、蓟运三条河系的总称(河系状况详见北三河系图),地跨北京、河北、天津三省、市。北三河系介于永定河、滦河二水系之间,北依燕山、东临渤海,流域面积35808k㎡,其中山区和丘陵地22115 k㎡,平原13693k㎡。

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第一节北运河水利工程E9K0AA!n

nlF\Y4s(@8V0一、基本情况

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北运河位于永定、潮白两河之间,为海河流域主要河系之一。北运河在北京市通州区北关闸以上称温榆河,北关闸以下为北运河。流域面积6166 k㎡,其中山区丘陵地952 k㎡。

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0?a6e5hqM4]0温榆河发源于北京市境内燕山南麓,地形起伏大,地面坡度较陡,有大小支沟数十条,分别汇流成南沙河、北沙河和东沙河,三条沙河在北京市昌平区沙河镇沙河闸处汇流后称温榆河。温榆河两岸汇入的主要支流有蔺沟、清河、坝河、小中河等。北关闸以上流域面积2478 k㎡,其中山区753 k㎡。沙河闸至北关闸干流全长46km。

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du4r0hM@+y'|qe$s2q0北运河干流自通州区北关闸以下,历史上是京杭大运河的首段。沿河右岸有通惠河、凉水河、凤港减河、龙凤新河等平原排水河道注入;左岸有运潮减河(北关闸上)、青龙湾减河、筐儿港分洪水道等,至屈家店汇入永定河,于天津大红桥入海河。自北京市通州区至天津市大红桥,河道全长148km。

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8fB8@XFV8T0北运河流域属温带大陆性气候,洪水主要来源于汛期暴雨,流域多年平均降水量611mm,全年80%~90%降水量集中在6~9月份,又以7、8两月降水最多,降雨分布也极不均匀,暴雨多发生在山前迎风坡地带,年降水量由山前高值区向两侧呈递减趋势。洪水年际变化也很大,据通州站1918~1989年资料统计,1955年最大洪峰1210m3/s,1919年最小流量1.88 m3/s,最大最小比值达644倍;实测7天洪量,最大1956年为5.03亿m3,最小1955年仅0.05亿m3,比值约100倍。水利工程ws,nHw|-Ms

U0UZ,_"{0二、堤防

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m7d3vG/J|6q7oq01、河道设计情况水利工程 ne!k~ qF D3_

水利工程 @#U.SCN&p

主槽:干流河道10年一遇洪水流量设计。水利工程.ws^ew

?i%Q;{ ?0堤防:干流河道20年一遇洪水流量设计,50年一遇洪水流量校核。

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{_T7b5[ X0T0堤防超高:温榆河50年一遇校核水位超高1m。北运河按20年一遇设计洪水位左堤超高1.5m,右堤超高2m;左右堤50年一遇校核洪水的超高值不小于1.0m。青龙湾减河津蓟铁路桥以上堤防超高1.5 m,津蓟铁路桥以下堤防超高2.0m。水利工程.Q5QD6e%m2Z4sa

水利工程/NA5t'T%`r+J

北运河干流通州区至土门楼河长60km,为泄洪排沥河段。当发生20年一遇洪水,土门楼泄量1330 m3/s,经分洪闸全部由青龙湾减河承泄。如遇通州区50年一遇洪水,北关闸上流量2055 m3/s,由运潮减河分泄900 m3/s,其余1155 m3/s下汇平原沥水,至土门楼为1845 m3/s,由青龙湾减河承泄1620 m3/s,其余225 m3/s由木厂闸下泄。土门楼至屈家店河长74km,一般年份已无泄洪任务,仅供排沥和输水使用;屈家店至大红桥河长14km,除排沥输水外,还需承泄永定河洪水400 m3/s。青龙湾减河为清雍正9年(1731年)开辟,分泄潮白、北运河洪水。1971年自土门楼至七里海河段,经整治疏浚后,上段设计流量为1330 m3/s,标准达到20年一遇;下段设计流量为900 m3/s,标准达到5年一遇。当上段来水量超过下段泄量时,利用狼儿窝分洪闸向大黄铺洼分洪。土门楼以上有牛牧屯引河汇入,河长4.5km,天津市引滦工程实施前,为潮白河向天津供水河道。

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`3jeb1@4M HY3F02、河道现状水利工程 iGYG%P+q+R

d;T.C|*Y/j$V0(1)干流(北关闸~土门楼):河床土质为粉细砂,河身蜿蜒曲折,堤距宽窄不一,约在500~2000m之间,主槽宽度60~100m。1976年唐山地震,波及通州区耿楼至合店一带的旧堤防,使地基液化,堤防产生裂缝,地震后虽经灌浆处理,但并不彻底;1977年结合扩建京津公路修建的梁各庄~马头段13.5km的浆砌石防浪墙,因基础埋深浅,墙身单薄,每逢汛期都有部分墙段倒塌,墙顶高程经实测有些断面低于设计标准;1988~1992年北京市对左堤进行全面复堤,并修筑柏油路面。河北省香河段堤防堤身质量较差,堤顶宽窄不一,堤顶比设计高程低1.0m左右。水利工程 G8SP/h5L;|'u8QM6a

pn9w6Ox Q"`R;{ B0近些年来,随着北京地区城市化区域的不断扩大,北运河支流通惠河、凉水河陆续疏挖整治,排涝流量增加。据1995年北京市水利设计院《北运河防洪规划报告》,10年一遇通惠河、凉水河共增加洪峰流量483m3/s,20年一遇增加洪峰流量807m3/s,使北运河及其下游河道的防洪压力显著增加。

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根据1997年实测断面资料,按原设计超高控制,部分河段过流能力降低20%左右。水利工程v o1[zs\(]]+vQ

水利工程SgW%`@q-m.}

(2)青龙湾减河(土门楼~入潮白新河口):全长52km。津蓟铁路桥以上河段,主槽蜿蜒曲折,两岸险工险段交替发生,左右堤防堤身较高,局部堤顶宽度不够,超高不足,堤顶基本无硬化路面,树根裸露,大堤土质为砂壤土、壤土,局部有粉细砂层,平均干密度1.35~1.53g/cm3;津蓟铁路桥以下河段,大部分堤身断面标准偏低,特别是八道沽以下堤防,堤顶宽度和高度均低于设计标准,大堤土质为壤土、粘土,土质较好,平均干密度1.45~1.55g/cm3。另外,因潮白新河里自沽闸拦河蓄水,造成河道淤积,据1993年测量资料分析,青龙湾减河共淤积600多万m3。

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3、主要闸涵

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} n)x5\ W0温榆河上建有蓄水拦河闸6座。北运河干流建有调洪、分洪、蓄水拦污闸。水利工程%h.\EY#]:Di

3]:BFgPy#{0第二节潮白河

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一、基本情况水利工程 ^tAx0s

e'^1U}1t]0潮白河界于北运、蓟运河之间,上游由潮河、白河两大支流组成,于北京市密云县城南河槽村汇合后始称潮白河。流经北京、河北、天津三省市,于宁车沽汇流入永定新河。河道全长467km,流域面积19354k㎡,其中山区16810 k㎡。

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上游白河发源于河北省坝上沽源县丹花岭,东南流经独石口、云州村,至密云与潮河相汇,沿途纳黑河、汤河等主要支流,河道长275km,流域面积约9000 k㎡。潮河发源于河北省丰宁县西黑山咀,东南流经丰宁至密云县城南河槽村与白河相汇,河道长200km,流域面积约6700 k㎡。潮、白两支河宽一般为100~500m,比降1/100~1/300,流经高山峻岭,高程约1000~1800m,基本上属于土石山区,一般土层较薄,植被尚好,但也有一些地方岩石裸露。水利工程6yw3L B9Z `"n0V

:O&Z9rY^0z/r9cmM0密云以下,河道南行纳红门川、沙河、怀河等支流后至顺义苏庄,全长42km。苏庄以上流域面积1759 k㎡,其中苏(庄)、密(云)、怀(柔)区间大部分为丘陵地带,面积1282 k㎡。水利工程2L?%j o BA

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苏庄以下进入平原,苏庄至香河县吴村闸河长40.5km,为半地下河,两岸大部分堤段筑有堤防,堤距1~2km,主槽宽约350m。为承泄北运河超额洪水,由运潮减河(自北运河通州区北关分洪闸至潮白河东堡村)分洪入潮白河。潮白河历史上没有入海尾闾,1912年在顺义县李遂镇决口,大溜夺箭杆河入蓟运河。1925年建苏庄闸,引部分洪水入北运河。1939年苏庄闸被冲毁,洪水再沿箭杆河入蓟运河。由于尾闾泄水不畅,造成大水大灾,小水小灾,甚至积水连年不涸。为解决平原地区洪水出路问题,1950年由焦康庄西至八台港开辟了潮白新河,经黄庄洼、里自沽洼滞洪后,沿导流河、东引河入金钟河至北塘入海。1971年冬至1972年春再次扩大潮白新河,自香河县吴村闸经宝坻县至塘沽区宁车沽防潮闸入永定新河,全长99.2km。此外,在该段河道中,为解决蓟运河支流泃河的超额洪水,于左岸郭庄附近纳入引泃入潮减河;为解决北运河洪水,于右岸里自沽附近纳入青龙湾减河。水利工程+pYP\oU

IjH3DWc0p0潮白河洪水主要来源于暴雨中心活动频繁的山前区,即戴营、下堡、密云间。该区地势坡度大,植被差,河槽处于峡谷中调蓄能力小,因此造成洪水具有涨落迅速,峰高历时短的特征。苏庄、密云、怀柔区间更为突出。

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E"a9R5jE:Sk$r"l0潮白河多年平均降水量(统计到1988年资料)为559mm,6~9月多年平均降水量为458mm,约占全年降水量80%以上。密云多年平均径流量9.72亿m3,苏庄站多年平均径流量11.92亿m3,多集中于汛期。洪峰、洪量在年际变化上,最大最小相差亦甚悬殊。1939年7、8月间受暴雨袭击,洪水冲塌密云县城,苏庄闸被冲毁。密云调查洪峰流量10650 m3/s,下游苏庄调查洪峰流量11240 m3/s。1949年苏庄站实测洪峰流量5470m3/s。水利工程lfiD\

n3Vc4{*y'e0二、堤防水利工程,_qcM%Dq2~E

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1、河道设计情况

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潮白河河道防洪标准按20年一遇洪水设计,50年一遇洪水校核。潮白河苏庄至吴村闸大部分河段筑有堤防,右岸属北京市顺义、通州区和河北省香河县所辖,左岸自燕郊以下为河北省三河、大厂、香河等县、市所属。1974年按20年一遇洪水2260~2850 m3/s设计,堤顶超高设计洪水位1.5m,顶宽按6~8m复堤加固。吴村闸以下为潮白新河。

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%Kh b1b,r2e%z0潮白新河自吴村闸下至郭庄(22+800)段,河道设计流量2850 m3/s,纳引泃入潮注入洪水后,至柴家铺分洪闸(49+400)段,设计流量为3220 m3/s,经向黄庄洼蓄滞洪区分洪后,至大刘坡(59+200)段,河道设计流量为1920 m3/s,纳蓄滞洪区退水后,至宁车沽闸(99+202)段,河道设计流量为2100 m3/s。堤顶高于20年一遇设计洪水位2.0m,遭遇50年一遇校核洪水时,纳北运河经运潮减河分泄洪水,沿河堤顶高于校核洪水位1.0m。水利工程wo$]6f{[uC~

!s(j3LP4Pkhnb1G02、河道现状水利工程u(yu4~;G.J N

vU/rGo+W/f?0f0潮白河干流全长181.7km(密云~宁车沽),其中潮白河上段为密云至苏庄,潮白河下段为苏庄至吴村闸,吴村闸以下至宁车沽闸为潮白新河。各段河道工程现状如下:水利工程!n d?1ka!y7d2O;TN

q3i sNjZ;rtTG0潮白河上段:密云~苏庄河长42km,为半地下河,无固定河槽,洪水期间水面受天然地形控制,向两岸漫溢,洪峰过后,洪水自然归槽。为开发利用潮白河,解决防洪、除涝、灌溉、交通、砂石开采、旅游等问题,1991年北京市对潮白河进行了大规模治理,治理的标准按:十年一遇洪水挖槽(大胡营以上),五十年一遇洪水按1m超高筑路堤。同时,修筑了滨河路堤、200余座穿堤建筑物、水源八厂防护工程、8座橡胶坝等工程,怀河口以上堤距600m,怀河口以下堤距600~2500m。但没有对河道进行疏浚,计划利用5~10年时间,通过开采砂石来完成河道疏浚。水利工程;`T,@i_\[

gX|x{0潮白河下段:苏庄~吴村闸河长40.5km,右岸主要为北京的通州和顺义区,左岸为北京的通州区和河北省的三河、大厂、香河县、市。河床土质为粉细砂,河道弯曲,两岸冲刷严重,险工险段多,河床纵坡1/4000,堤距1~2km,主槽平均宽300m,一般行洪1000m3/s

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洪水不上滩。右堤1979~1980年北京市结合筑路进行复堤,复堤标准按50年一遇洪水超高1.5m,路顶宽8.0m,铺筑10km柏油路面。左岸河北省三河市白庙桥以上基本无堤,1998年结合北京白庙橡胶坝的修建,沿主槽砌筑6.9km浆砌石墙,堤顶高程22m(北京高程),堤顶宽20m,仍有部分河段无堤;白庙桥以下,自1972~1974年河北省筑堤以来,未做较大工程,现状堤顶低于右堤,堤身不及右堤完整。

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0\HF1n5vz0潮白新河:吴村闸~宁车沽闸河长99.2km,堤距420~800m,堤身土质以壤土为主,堤身断面规整,局部堤段超高不足,堤顶宽度8~10m。里自沽蓄水闸以上河段,非汛期拦河蓄水,成为当地主要的灌溉水源,但也造成河床淤积,影响行洪。宁车沽闸上约2km的河段淤积较重,淤积高度约3.0m。老安甸桥以下堤防,自1985年以来发现堤防裂缝、塌陷,总长7km,1994~1997年进行灌浆处理。水利工程 U$m'c h%q*owZ JU

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3、主要闸涵

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_Wi xZf0沿河为拦蓄汛后洪水和河道基流,以及为利用黄庄洼滞洪,均建有闸涵控制工程。

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第三节蓟运河

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一、基本情况水利工程N;J$aSUagox(g

&Fa I0AF0蓟运河北靠燕山,东临滦河,西为潮白河。流域面积10288k㎡,其中山区面积4353 k㎡,平原面积5935 k㎡,流经北京、河北、天津三省市。蓟运河主要支流有泃河、州河和还乡河。泃、州两支于天津市宝坻区九王庄汇流后,以下称蓟运河。蓟运河自九王庄至江洼口东纳还乡河,经芦台至阎庄再纳还乡河分洪道,下行经汉沽于北塘入海,河道全长154km。水利工程g{{aJ*\l T)?

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泃河为蓟运河上游支流之一,发源于河北省兴隆县将军关外,河道全长160km。

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bvFI3VI(q4M/OA!b0州河为蓟运河上游支流之一,发源于河北省兴隆县罗文峪,州河山下屯(于桥水库)以上,有魏进河、沙河、黎河等诸支相继汇注,山下屯以下为干流,干流全长42km。

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还乡河亦为蓟运河上游支流之一,发源于河北省迁西县新集,原于天津市宁河县江洼口汇入蓟运河,河道全长121km。1972年于九丈窝辟还乡河分洪道,改自芦台以下阎庄汇入蓟运河,分洪道全长32.5km。

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蓟运河位于燕山南麓的迎风坡,属华北暖温带大陆性季风气候区,本区水汽主要来源于东南海洋季风补给。因燕山迎风坡的水汽抬升作用,山前区形成多雨带,降水量在年内分配极不均匀,80%以上降水集中于汛期,而汛期又往往取决于几次暴雨,泃河上游即处于马兰峪暴雨区。蓟运河多年平均降水量563mm,6~9月汛期多年平均降水量为472mm,多年平均径流量3.434亿m3。水利工程2u k t)WGM"R

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二、堤防

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1、河道设计情况

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L2Wo\G*i0泃河辛集以上流域面积1940k㎡。为解决泃河洪水,减轻下游蓟运河干流的洪水负担,1972年自泃河辛撞至潮白新河郭庄开挖了引泃入潮工程。引泃入潮工程,按泃河辛集10年一遇洪水流量1080m3/s,除泃河下游宣泄250m3/s外,由引泃入潮工程分泄830 m3/s设计,按20年一遇洪水校核,辛集洪水流量1330 m3/s,引泃入潮工程按分泄1080 m3/s校核,设计堤顶超高校核洪水位1.4~1.9m,引泃入潮河长19km。

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1a-m'c%|`,@ q0还乡河流域面积1230 km2,九丈窝以上河道行洪能力已达20年一遇。为解决九丈窝以下河道尾闾不畅,1972年将九丈窝至小新河口段按670 m3/s扩挖,小新河口以下另辟新道于阎庄处汇入蓟运河,设计行洪能力734 m3/s(相当于10年一遇洪水,5年一遇涝水)。还乡河自九丈窝至江洼口老河道,供灌溉输水和当地排涝所用,不再担负泄洪任务。水利工程A m X S3ZV%l

'@ G0j;r7V"QL0蓟运河干流全长154km,河身蜿蜒曲折,坡度平缓。1972~1973年已将阎庄至北塘44.2km干流河道按1188 m3/s进行了扩挖,并于河口建闸,挡潮蓄淡。江洼口至阎庄段,河长40.7km,已按标准加高了堤防,堤距最窄处约200m,但超高不够,仅高出设计洪水位0.2~0.3m左右。小河口至江洼口段,河道长41.6km,系天津市宝坻区与河北省玉田县的界河,河道设计行洪能力400~600 m3/s,与泃、州河来量和沿河排涝(自排10年、机排5年)基本相适应。

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2、河道现状情况

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泃河海子水库以下至九王庄河长120km,三河市北务村以下河道长67km。泃河河道一直未系统治理,河床狭窄,蜿蜒曲折,红旗庄闸以上两岸无堤防,河道行洪能力严重不足,主槽超100m3/s即漫滩行洪,淹没农田,危及两岸村庄安全;三河市区段河道断面窄小,河宽不足100m;桑梓~九王庄闸河长35.2km,堤距43~1200m,堤身单薄,断面标准低。水利工程,ra],H$T {o;?

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还乡河邱庄水库至北单庄河长84km。邱庄水库至丰润县城从未治理过,有多处卡口阻水;丰润县城及以下河段过流能力不足,大安乐桥~蛮子营约10km河段无堤防,蛮子营以下至九丈窝33.8km的河道,在1976年地震中堤防发生沉陷、裂缝、滑坡和河底局部壅高等现象,震后虽经整治,现状河底高程仍高于设计河底,堤防超高也不足。

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$dpX `u(msL:z0还乡河分洪道(九丈窝~阎庄)河长32.5km,现状堤顶宽4~8m,堤顶高程3.0~6.4m,堤距平均290m,河底纵坡1/10000。分洪道上段河床淤积,下段堤防沉降严重。

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;r6tm V x"b+j@KK0蓟运河干流九王庄~防潮闸全长152km。河身蜿蜒曲折,坡度平缓,平均纵坡1/10000,堤距变化较大,约50~1500m,主槽宽50~80m,堤顶宽度2.5~6m,河床土质以壤土为主。蓟运河在70年代的治理中遗留问题较多,其中新安镇至小河口段5.5km,因1974年兰泉河入口由小河口上移至新安镇,加重了本河段排涝负担,并影响了上游涝水下泄;小河口以下至江洼口段42km河道,滩地平均宽度1.5km,弯道多、曲度大,深水河槽断面窄小,超过90m3/s即漫滩行洪,滩地村庄14座,人口11781人,耕地约4万亩,受淹机遇较大,一般年份只能维持一水一麦,洪沥稍大、退水不及,还将影响种麦,农业生产极不稳定;江洼口以下至阎庄43km的河段,1973年治理中虽加高堤防,但超高只有0.5m,还乡河故道仍留有豁口,以村基代堤的堤段,堤顶高程较低;阎庄以下46.7km的河段,震毁严重,堤防平均下沉1.0m,堤身断裂,修复工程不彻底,防潮闸上因底板渗漏而造成淤积。水利工程:jF9W'] w9P9?7`aK)Q

3c5N*ok3FR'w+Z*u03、主要闸涵水利工程*E7|LB;A lhG

N:xj ?,wZl0蓟运河各支流和干流,主要为蓄水灌溉,分、泄洪水和防潮蓄淡所建闸涵。水利工程6t"KK3|;\9q8TI

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