4.4 設(shè)計水位

4.4.1 黃河下游設(shè)計水位

4.4.1.1 設(shè)計防洪標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計水平年

根據(jù)《黃河下游標(biāo)準(zhǔn)化堤防工程規(guī)劃設(shè)計與管理標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（黃建管〔2009〕53號），黃河下游水閘工程（包括新建和改建）防洪標(biāo)準(zhǔn)：以防御花園口站22000m³/s的洪水為設(shè)計防洪標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計洪水位加1m為校核防洪標(biāo)準(zhǔn)。東平湖林辛分洪閘位于右岸大堤樁號338+886處，設(shè)防流量為13500m³/s。

林辛分洪閘計劃2013年加固完成，設(shè)計水平年以工程完工后的第30年作為設(shè)計水平年，即2043年為設(shè)計水平年。

4.4.1.2 設(shè)計和校核防洪水位

（1）設(shè)計洪水位的起算水位。小浪底水庫投入運用以來，水庫攔沙和調(diào)水調(diào)沙運用，黃河下游河道呈現(xiàn)沖刷態(tài)勢。設(shè)計防洪水位以小浪底水庫運用后，黃河下游河道淤積恢復(fù)到2000年狀態(tài)的設(shè)防水位作為起算水位。根據(jù)黃河水利委員會關(guān)于印發(fā)《黃河下游病險水閘除險加固工程設(shè)計水位推算結(jié)果》的通知（黃規(guī)計〔2011〕148號），小浪底水庫運用后下游河道2020年左右沖刷達到最大，2028年左右淤積恢復(fù)到2000年狀態(tài)，即以2028年設(shè)防水位作為起算水位。

東平湖林辛分洪閘位于石洼和張莊閘斷面之間，分洪閘的設(shè)計洪水位的起算水位根據(jù)石洼、張莊閘的相應(yīng)水位按照距離內(nèi)插求出。根據(jù)黃河防總頒布的2000年黃河下游各控制站斷面水位—流量關(guān)系成果，石洼、張莊閘斷面13500m³/s流量相應(yīng)水位分別為48.54m、48.00m，插值計算得林辛分洪閘處設(shè)防水位為48.51m。

（2）設(shè)計防洪水位。根據(jù)黃河水利委員會關(guān)于印發(fā)《黃河下游病險水閘除險加固工程設(shè)計水位推算結(jié)果》的通知（黃規(guī)計〔2011〕148號），黃河下游河道2028年左右淤積恢復(fù)到2000年狀態(tài)后，高村—艾山河段年平均淤積抬升0.073m。2028～2043年該河段共淤積抬升1.10m，計算出林辛閘2043年防洪水位為49.61m。

（3）校核防洪水位。校核防洪水位為設(shè)計洪水位加1m，2043年林辛閘的校核洪水位為50.61m。

4.4.2 東平湖設(shè)計水位

東平湖滯洪區(qū)是黃河下游重要的分滯洪工程，主要作用：一是分滯黃河洪水，即當(dāng)黃河發(fā)生大洪水時（孫口站洪峰流量大于10000m³/s），為了保證其下游的防洪安全，需要向東平湖分洪，以控制黃河艾山站下泄流量不超過10000m³/s。二是接納汶河來水，即汶河流域發(fā)生降雨過程，徑流通過大清河首先進入東平湖，再由東平湖進入黃河，東平湖起到蓄洪滯洪的作用。

東平湖老湖設(shè)計防洪運用水位為44.79m，相應(yīng)庫容11.94億m³；汛限水位7～9月為40.79m，10月可以抬高至41.29m；二級湖堤的警戒水位為41.79m。東平湖新湖防洪運用水位43.79m，相應(yīng)庫容23.67億m³；全湖運用水位43.79m，相應(yīng)庫容33.54億m³。

統(tǒng)計東平湖老湖1980～2011年月平均水位及月平均最高水位資料，老湖汛期（6～10月）多年平均水位為39.90m，月平均水位的最小值為37.53m（1993年6月）；老湖汛期多年平均最高水位為40.20m，月平均最高水位的最大值為43.17m（2001年8月）。

4.4.2.1 東平湖滯洪區(qū)調(diào)蓄計算

影響東平湖滯洪區(qū)調(diào)蓄計算的主要因素有以下幾個方面：①汶河來水過程；②黃河來水過程；③東平湖庫容；④閘門泄流規(guī)模；⑤退水閘閘口處黃河水位流量關(guān)系；⑥東平湖起始水位。其中，東平湖庫容曲線采用1965年實測成果，見表4.4-1；退水閘閘口處黃河水位流量關(guān)系線采用成果見表4.4-2；東平湖老湖起始水位取汛限水位40.79m，新湖起始水位取汛限水位37.79m。

（1）東平湖分洪計算。東平湖滯洪區(qū)的分洪運用原則：分滯黃河、汶河洪水時，應(yīng)充分發(fā)揮老湖的調(diào)蓄能力，盡量不用新湖。當(dāng)老湖庫容不能滿足分滯洪要求，需新老湖并用時，應(yīng)先用新湖分滯黃河洪水，以減少老湖淤積。

結(jié)合黃、汶遭遇及黃河中游水庫群聯(lián)合調(diào)度成果，對東平湖滯洪區(qū)2000年、2043年各量級不同典型黃、汶來水組合進行分洪計算，成果見表4.4-3。

調(diào)洪結(jié)果表明，對于2000年、2043年，當(dāng)黃河發(fā)生30年一遇以上洪水時，均需相機使用東平湖分洪；發(fā)生100年一遇左右的洪水均需啟用東平湖新湖；發(fā)生1000年一遇洪水時東平湖老湖將達到最高運用水位為44.79m。

根據(jù)分洪計算成果，分析黃河達設(shè)防流量時東平湖老湖相應(yīng)水位，結(jié)果是：對于2000年水平，當(dāng)黃河達設(shè)防流量13500m³/s時，東平湖老湖相應(yīng)最高湖水位為44.79m，相應(yīng)最低水位為42.08m；對于2043年水平，老湖相應(yīng)最高、最低湖水位則分別為44.31m、41.87m。

（2）東平湖老湖調(diào)蓄汶河洪水分析計算。結(jié)合黃、汶遭遇及汶河設(shè)計洪水成果，選擇汶河洪水與黃河洪水嚴(yán)重遭遇的年份（1964年）為典型，對東平湖老湖區(qū)2000年、2043年各量級黃、汶來水組合進行調(diào)蓄計算，成果見表4.4-4。

調(diào)蓄成果表明，由于2000年、2043年龐口閘口黃河水位流量關(guān)系線差別不大，兩個設(shè)計階段東平湖最高水位成果幾乎相同，汶河20年一遇來水老湖最高水位分別為44.93m、44.94m；汶河10年一遇來水老湖最高水位分別為44.45m、44.40m。顯然，2000年、2043年黃河河道條件下，黃河、汶河洪水嚴(yán)重遭遇時，東平湖老湖區(qū)滿足防御汶河10年一遇的洪水標(biāo)準(zhǔn)；汶河20年一遇來水情況下，東平湖老湖區(qū)將達到最高運用水位44.79m，需啟用新湖滯蓄汶河洪水。

4.4.2.2 東平湖設(shè)計水位復(fù)核成果

結(jié)合東平湖滯洪區(qū)分洪運用分析和老湖區(qū)調(diào)蓄汶河洪水分析成果：東平湖老湖最高運用水位按44.79m考慮，當(dāng)黃河發(fā)生30一遇以上“下大洪水”時，需相機使用東平湖分洪；發(fā)生1000年一遇洪水時東平湖老湖將達到最高運用水位44.79m。對于2000年、2043年，東平湖老湖區(qū)完全滿足防御汶河10年一遇的洪水標(biāo)準(zhǔn)；當(dāng)黃河、汶河洪水嚴(yán)重遭遇時，汶河20年一遇來水情況下，東平湖老湖區(qū)將達到最高運用水位44.79m。