基本介紹
- 中文名：棗林莊樞紐
- 地理位置：河北省任丘市棗林莊村南
- 控制水系：海河流域大清河南支白洋淀出口控制
- 工程內容：4孔閘、船閘、25孔閘和趙北口溢流堰
- 建設時間：1978~1980年
- 工程等別：Ⅱ等
工程背景,工程概況,4孔閘,25孔閘,船閘,溢流堰,工程建設,除險加固,工程運用,工程效益,
工程背景
樞紐前端白洋淀水面
棗林莊樞紐的位置
棗林莊樞紐，是白洋淀泄洪的控制工程。白洋淀，是新生代以來，由於差異性斷陷下沉所形成的冀中坳陷中的天然窪淀。到西漢時期才大致形成了現代地理上白洋淀的輪廓。《宋史》稱為“牡羊淀”，到清康熙年間改稱“白洋淀”。
在歷史上，每到汛期，大清河南支諸路洪水傾注白洋淀，而白洋淀出口窄小淺澀，從而屢屢決溢成災。為了防禦洪水，宋朝唐介主持修築“唐堤”，始築千里堤。明、清也搞了些治理，但成效甚微。相反，由於明末清初大規模築堤、隔淀圍墾，使淀泊面積縮小。僅清順治元年（1644年）～光緒七年（1881年）的237年間，白洋淀的水面積縮小了9/10。
白洋淀四周堤防環繞，東有千里堤，北有新安北堤，西有障水埝、馬村小埝和四門堤，南有淀南新堤和龍化小埝，總長230公里，淀內總面積366平方公里，地跨安新、高陽、任丘、雄縣、容城5縣。它承納瀦龍河、孝義河、唐河、府河、漕河、瀑河、萍河及白溝引河的洪瀝水，設計入淀總流量6595立方米每秒。
白洋淀作為大清河南支的下游洪水匯聚點，對大清河幹流的影響巨大。同時開發利用淀水發展灌溉航運也是當時考慮的重點。中華人民共和國建國後，中共中央和國務院非常關心、重視白洋淀的治理。實施了加固千里堤，開闢棗林莊新道，開挖趙王新渠，趙王新河，興建棗林莊樞紐等工程。
工程概況
棗林莊樞紐位於河北省雄縣棗林莊村南、棗莊分洪道進口，是白洋淀泄洪的控制工程，由4孔閘、船閘、25孔閘和趙北口溢流堰（位於趙王河古十二連橋舊址）組成。
4孔閘
樞紐各建築分布
4孔閘
4孔閘，設計上游水位9.1米，校核閘上水位9.95米，設計泄量460立方米每秒，校核流量620立方米/秒。共4孔，每孔淨寬12米，總閘寬53.84米，閘底高程4.1米，閘門頂高程10.4米，閘門為弧形鋼門，啟閉機為電動手搖卷楊式。
公路橋標準為汽-8，橋面寬6.2米，橋長79.2米。
25孔閘
25孔閘
25孔閘
25孔閘，共25孔，設計閘上水位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；每孔淨高10米，總閘寬297.8米，閘底高程5.6米，閘門頂高程9.1米；閘門為平板翻轉鋼門，啟閉機為電動手搖式卷揚式。
公路橋標準為汽-10，橋面寬6.5米，橋長310.3米。閘堰合計泄量2240立方米每秒。
船閘
船閘
船閘，設計標準為百噸級吃水深1.5米，通航水位：閘上最高9.1米，最低6.1米，閘下最高8.9米，閘下最低3.5米；設計最大水頭差3.9米。閘室底板高程2米，淨寬10米，長160米。閘門上下閘首為橫拉式閘門，門頂高程9.1米，高7.16X寬12.18米。啟閉機為電動橫拉式。廊道閘門為對沖1.5X1.5米平板鋼門。
公路橋為橫拉門上帶汽-10鋼結構橋，橋面寬5米，橋長10米。
溢流堰
趙北口溢流堰
溢流堰，設計水位9.1米，設計流量400立方米/秒，校核水位9.95米，校核流量1000立方米/秒。頂寬6米，頂長725米，頂長725米，底長605米，堰底高程7.6米；灌溉涵洞1米，直徑1.5米。
工程建設
兩閘建於1965年7月，由河北省水利勘測設計院設計，經河北省計委批准，河北省白洋淀開卡工程指揮部組織實施，河北省水利廳工程局三隊和徐水、安新兩縣民工施工，竣工後移交大清河河務局管理。
船閘、趙北口溢流堰和4孔閘公路橋加寬建於1970年7月，由河北省根治海河指揮部大清河規劃設計隊設計，水電部批准，河北省根治海河指揮部工程局二隊和任丘縣民工施工，經驗收後移交大清河河務局管理。
1978年春，大清河河務管理處決定由楊潤昌、貝少水二人完成棗林莊4孔閘自動控制研製任務，在河北省電子工業研究所配合下，時經兩年，完成研製安裝SK-I型水閘自動控制機。1980年4月，河北省水利廳、大清河河務管理處、河北省電子工業研究所和棗林莊閘管理所負責人簽發了驗收合格證書，交付管理運用。1981年春末增設船閘檢修閘門一扇，實現了淀內蓄水時能檢修船閘橫拉門和閘室的計畫（該門由大清河河務管理處設計，河北省水利廳工程修配廠製造）。
除險加固
樞紐建成後，經過1973、1977、1979、1988、1996年等幾次中小洪水的運用，雖未遭到嚴重破壞，但也出現了一些問題。
白洋澱澱內水位差比56~60年代明顯加大，樞紐閘前供水不足，導致樞紐達不到設計泄洪能力。
1972年8月16日檢修船閘下閘首閘門閉閘限位開關時，在閘門上下水位差2.85米的情況下，未打開廊道門放水即開啟橫拉閘門，造成閘門脫軌，偏離中心線60度左右，扭曲變形。事故發生後，河北省革委會水利局召開現場檢查總結並發了通報，當年10月將損壞閘門更新。
1977年1月19日檢查工程時，發現25孔閘上鋼筋混凝土橋第6～17孔有11根橋柱斷裂，1處冒梁裂縫。經河北省革委會水利局和大清河河務管理處檢查鑑定，確定為華北油田超重車輛通行和冰壓造成。
1977～1978年做了加固處理，並規定只準許8噸以下車輛通行。
四孔閘建成後由於工程老化、年久失修等諸多因素的影響，工程存在著很多不安全因素。上游鋪蓋、下游消力池混凝土護坦、閘室上下游護坡等部位存在著程度不同的各種裂縫，弧形工作閘門鏽蝕嚴重，水封老化漏水，啟閉設備陳舊，配電室設備損壞嚴重，嚴重影響了工程的正常運用。針對上述問題於1999年10月至2001年6月進行了除險加固。2009~2010年期間，對下游左右岸護坡進行了加固。2013年7月，第一孔下游閘底板出現冒水現象，冒水點距閘門6米，距左側閘墩4米，冒水處混凝土呈漏斗狀，面積約1厘米2，深約1厘米，混凝土表面為不規則形狀。所冒水為清水，冒水量每小時約86立方米，冒水高度約1厘米。該閘邊墩、交通橋T梁、機架橋柱、T梁等部位存在多條裂縫，止水老化、鋼板鏽蝕，閘門底部有多處漏水，已出現散射現象，並有逐步增大趨勢。
二十五孔閘建成後由於工程老化、年久失修等諸多因素的影響，工程存在著很多不安全因素。上游防滲阻滑板、下游消力池底板及兩岸鋼筋混凝土護坡均存在程度不同的各種裂縫，閘室上游的漿砌石護坡隆起破壞嚴重。在高水位蓄水狀況下，閘室抗滑及防滲穩定已不能滿足規範規定的要求。改革開放後，由於當地經濟發展，車流量急劇增大，超載車輛頻繁通過，造成公路橋嚴重破壞。針對上述問題，於1999年10月至2001年6月進行了除險加固。2012年日常檢查時發現，機架橋閘墩上部與T梁底部連線處部分砼出現裂縫，有的砼剝落現象嚴重，甚至出現了露筋；支座老化失效；所有閘墩砼均出現不同程度的裂紋。針對上述問題，2014年9月與2015年5月分別對該閘進行了加固處理。公路橋由於地處交通要道，車流量大，造成橋面伸縮縫破損嚴重，尚未處理。
趙北口溢流堰工程建成後，曾多次溢洪。由於混凝土路面較薄（10厘米），溢洪期間，堰體含水量高，過往車輛頻繁通行，加上超載車輛通行及冬季凍脹破壞等，造成了混凝土路面發生裂縫。混凝土護面裂縫密布，縱橫交錯，堰頂近中心部位有一條南北貫穿的縱向裂縫，縫寬達2~15厘米。1997年汛前雖對堰體護層進行了局部處理，但由於資金所限。未徹底根除隱患。溢流堰引水涵閘，進口八字翼牆和啟閉機排架已經破壞，閘門和啟閉設備報廢。針對上述問題，於1999年10月至2001年6月進行了除險加固。運行中發現堰體下游面護坡勾縫有脫落現象，2015年對部分脫落部位進行了勾縫處理。
工程運用
棗林莊樞紐的運用原則是：汛期，當白洋淀十方院水位6.6米時，視情況提閘泄洪；當水位超過7.6米時，溢流堰溢洪；當達到防洪保證水位9.1米（10年一遇）時，樞紐工程設計總泄量2700立方米每秒，校核水位9.95米（50年一遇）時，總泄量4140立方米每秒。當北支遇超標準洪水，東淀第六堡水位6.56米，棗林莊閘上水位在9.1米以下，閘下水位在7.1米以上，預報白洋淀上游無洪水時，棗林莊閘控制泄量與北支錯峰。汛後控制淀內最高蓄水位為7.4米。
棗林莊樞紐建成後，經歷1973、1977、1979、1988、1996年等幾次中小洪水的運用。1996年8月16日，大清河系發生1964年以來最大洪水，白洋淀十方院水位達到7.64米，最大泄流505.3立方米/秒（含溢流堰）。
工程效益
通過興建棗林莊樞紐、加固千里堤，開闢棗林莊新道，開挖趙王新渠，趙王新河等工程，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。不僅有效地控制了洪澇災害的發生，而且也為綜合利用白洋淀的水土資源創造了良好的條件。同時，棗林莊樞紐還具有調節白洋淀水量、蓄水、灌溉和航運等綜合效益。
工程的建成後，使大清河上中下游防洪能力日益提高。至1985年，南支防洪標準達到10年一遇，北支及中下遊河道防洪標準達到10～20年一遇。淀水經淀調蓄後，由棗林莊下泄，經棗林莊新道、趙王新河、趙王新渠入東淀。淀底高程一般在4.1～5.1米，設計滯洪水位9.1米時，滯洪量10.38億立方米。1963年8月4日最高滯洪水位10.18米，相應滯洪量為41.73億立方米。
