詹道強 王 磊

一、流域概況

南四湖流域多年平均降水量707mm，汛期6—9月降水量503mm，占比71.1%。1949年新中國成立以后，南四湖流域以1957年洪水為最大，在沒有修筑二級壩和湖西大堤的情況下，南陽最高水位36.48m，微山島最高水位36.28m。根據分析計算，1957年洪水，南四湖30 天洪量114×108m3，洪水在35.0m 高程以上持續(xù)時間長達84 天，湖西部分地區(qū)一直到第二年3月水才退盡。

二、二級壩閘的泄流能力變化分析

南四湖上級湖、下級湖的汛限水位分別為34.2m 和32.5m，上級湖、下級湖的汛末蓄水位分別為34.5m 和32.5m，二級壩閘上、下游水位差一般保持在1.7～2.0m。南四湖為狹長型湖泊，南北長125km，東西寬6～25km。當二級壩閘大流量下泄時，剛開閘時瞬時泄流量一般都比較大，它可以在1～2h的時間里把閘前的有限蓄水泄至下級湖，使得閘前水位迅速下降，閘下水位迅速上升，閘上下游水位差逐步減小，下泄流量也會逐步減小，尤其是當閘門提出水面時，此時的下泄流量基本代表了當時工況下的閘壩泄流能力。

1998—2001年、2007—2012年先后實施了南四湖內淺槽一期、二期工程，淺槽工程的實施，連通了上級湖南陽島上下游，改善了二級壩閘的入流條件，對南四湖泄流能力的提高產生了積極影響。

（一）1960—1998年二級壩閘泄流情況分析

二級壩樞紐建成于1960年。1960—1998年，南四湖二級壩閘泄流量以1978年7月14日2110m3/s（瞬時流量）為最大，當天日平均泄流量970m3/s。最大日均泄流量以1993年8月6日1280m3/s 為最大。

以南四湖“1998·8”洪水為例，24hr 二級壩閘前水位下降0.38m，閘下水位上升0.55m，48hr 閘前水位下降0.67m，閘下水位上升0.90m；而同時段內，南陽站水位24hr 上升0.2m，48hr 上升0.35m。之后，二級壩閘上、下游以及南陽站水位都進入了一個變化較為緩慢、二級壩閘泄流較為穩(wěn)定的階段。以南四湖“1998·8”洪水為例，當二級壩閘開始泄流的時候，開始時的泄流量可以達到1060m3/s，隨著二級壩閘上、下游水位差的逐步減小，后來的下泄量一般穩(wěn)定在750m3/s 左右。

分析結果表明，20 世紀90年代，當南陽站水位達到35.0m 左右，二級壩閘前水位33.5～33.7m，閘上、下游水位差在0.02～0.05m 時，二級壩閘的泄流能力一般在1000～1100m3/s。另外，同樣是下泄1100m3/s，南陽站及二閘閘前平均水位1998年較1993年分別上升了0.06m 和0.10m，較1978年分別上升了0.16m 和0.19m，說明南四湖的泄流能力20世紀90年代較70年代有了明顯降低（主要原因是湖內行洪不暢以及抗旱壩拆除不徹底，造成了湖內上級湖上、下游水位差加大）。

（二）2003—2005年二級壩閘泄流情況分析

2003—2005年，沂沭泗流域連續(xù)三年汛期降雨偏多，南四湖二級壩閘連續(xù)三年大流量泄洪。分析結果表明：①當南陽站出現(xiàn)最高水位時，南陽與二級壩閘上的水位差有明顯減少的趨勢?！?998·8”洪水時水位差為1.58m，“2003·9”、“2004·8”以及“2005·9”洪水水位差分別減小到1.01m、0.86m和0.57m。說明行洪通道的開挖對上級湖的洪水下泄產生了積極影響。②二級壩閘的瞬時下泄流量逐漸增大。二級壩閘開始暢泄時的瞬時下泄流量，“1998·8”洪水為1160m3/s，“2003·9”“2004·8”以及“2005·9”洪水分別為1060m3/s、2310m3/s 和2180m3/s。③二級壩閘的日均下泄流量逐漸增大。二級壩閘日均最大下泄流量“1998·8”洪水時1120m3/s，“2003·9”“2004·8” 以及“2005·9”洪水分別為1060m3/s、2310m3/s 和2010m3/s?！?998·8”“2003·9”“2004·8”洪水，最大瞬時流量與最大日均流量一致或接近，恰能說明此時的流量值基本就是此種工況下的二級壩閘的泄流能力。

（三）2018年8—9月二級壩閘泄流情況分析

2018年8月17日，第18 號臺風“溫比亞”在上海浦東新區(qū)南部沿海登陸，登陸后繼續(xù)向西北方向移動。受其影響，8月17—19日，南四湖地區(qū)出現(xiàn)連續(xù)強降水過程，過程降水量198.6mm，最大點雨量南四湖湖西沛縣沿河棲山站456.5mm。連續(xù)強降水導致南四湖水位快速上漲，二級壩閘、韓莊閘等控制性水閘大流量泄洪。

根據資料分析，上級湖南陽站8月21日出現(xiàn)最高水位34.92m。8月20—23日，二級壩閘閘門提出水面，最大下泄流量3490m3/s，刷新1960年二級壩樞紐建成以來最大下泄流量記錄。南陽站出現(xiàn)最高水位34.92m 時，南陽與二級壩閘上的水位差0.76m，較“1998·8”洪水降低0.82m，較“2003·9”洪水低0.25m，較“2004·8”洪水低0.10m，較“2005·9”洪水高0.19m。南四湖湖內淺槽開挖，改善了上級湖湖內洪水傳播條件，提高了二級壩閘的泄流能力。

（四）2020年8月二級壩閘泄流情況分析

2020年8月5—7日，南四湖地區(qū)出現(xiàn)強降水天氣，3日累計雨量139mm，最大點雨量馬口站365mm，南四湖水位快速上漲，二級壩閘、韓莊閘等控制性水閘閘門提出水面，大流量泄洪。

根據資料分析，上級湖南陽站8月8日出現(xiàn)最高水位34.82m。8月7-11日，南四湖二級壩閘閘門提出水面，最大下泄流量2670m3/s。南陽站出現(xiàn)最高水位34.82m 時，南陽與二級壩閘上的水位差0.56m，較“1998·8”洪水降低1.02m，較“2005·9”洪水低0.01m，較“2018·8”洪水低0.20m，再次驗證了南四湖湖內淺槽的開挖，有利于改善上級湖湖內洪水傳播條件，從而提高二級壩閘的泄流能力。

三、結論與討論

（一）結論

1.南四湖二級壩樞紐建成后的20 世紀60年代至20 世紀末，上級湖南陽站出現(xiàn)35.0m 高水位時，二級壩閘的泄流能力一般只有1000～1100m3/s。

2.1998—2001年實施的南四湖湖內淺槽一期工程開挖，提高了南四湖二級壩閘的泄流能力。2004—2005年，上級湖南陽站出現(xiàn)超過35.0m 高水位時，二級壩閘的泄流能力為2100～2300m3/s。

3.2007—2012年實施的南四湖湖內淺槽二期工程的開挖，使得二級壩閘泄流條件繼續(xù)得到改善，泄流能力得到提高。2018年、2020年，上級湖南陽站出現(xiàn)低于35.0m 水位時（34.8～34.9m），二級壩閘最大下泄流量2600～3500m3/s，泄流能力明顯提高。

（二）討論

1957年大水距今已過去了60 余年，經過多年持續(xù)治理，南四湖流域的水利工程面貌發(fā)生了較大改變，為抵御洪水奠定了一定的物質基礎，目前南四湖整體防洪標準已提高到了50年一遇。湖內行洪通道的開挖，對南四湖上級湖洪水的及時下泄無疑起到了積極作用，但是，南四湖行洪不暢問題依然存在，雖然目前發(fā)生大水時上級湖南陽站至二級壩閘上水位差較21 世紀末減小了1m 左右（1998年水位差1.58m，2020年為0.56m），而二級壩閘下至微山島的水位差卻有明顯增大的趨勢，“1998·8”“2005·9”“2019·8”、“2020·8”洪水，二級壩閘下至微山站的水位差分別為0.89m、1.82m、1.78m 和1.61m，說明上級湖行洪情況有所改善，而下級湖行洪不暢問題依然存在，而且較20 世紀末更加突出。二級壩樞紐建成至今已有60 余年，尚未經過南四湖流域設計標準洪水以及閘壩設計流量工況的實際運行考驗。下級湖二級壩以下至微山島段實際存在著卡口湖段，湖東航道湖興村至韓莊航道寬度明顯縮窄，下級湖開挖的湖內淺槽也未能聯(lián)通至深水區(qū)，下級湖愛湖至微山島、韓莊閘目前主要依靠京杭運河湖內航道進行水量下泄，以上這些都為今后迎戰(zhàn)流域大洪水留下了許多未知和疑問，譬如設計標準大洪水出現(xiàn)時，二級壩閘以及韓莊閘可不可能出現(xiàn)設計狀況下的上下游水位差，實際泄洪流量能不能滿足設計泄量要求等，上述疑問都有待通過諸如聯(lián)通湖內已完成的淺槽等工程措施早日加以解決■