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北運河土門樓樞紐

鎖定
北運河土門樓樞紐,海河流域北運河和青龍灣減河分洪的樞紐工程,包括土門樓泄洪閘和木廠節制閘。位於海河流域香河縣西南北運河青龍灣減河上。其前身是清代建設的紅廟村金門閘(非涿州市的永定河金門閘),經1920年代改建、1960、1970年代重建。
原金門閘的主要作用為保航運及灌溉。1960年代以後,其主要作用是向青龍灣減河分洪及經北運河給天津市送水。自1974~1985年,土門樓泄洪閘經受了13次洪峯考驗。
中文名
北運河土門樓樞紐
地    址
河北省香河縣西南北運河左岸土門樓村北
控制水系
海河流域北運河
建設時間
清-1970年代
工程任務
向青龍灣減河分洪及天津供水

北運河土門樓樞紐地理條件

土門樓樞紐的地理位置 土門樓樞紐的地理位置
北運河,古稱沽水,界於永定河與潮白河之間,是京杭大運河北端的一段。通縣以上稱温榆河,以下稱北運河。温榆河上源有北沙河、東沙河、南沙河,均發源于軍都山南麓,3條河在沙河鎮匯流後稱温榆河。沙河鎮以下納主要支流清河、壩河等,以下又納涼水河、鳳港減河、龍風新河等平原小河,至天津市屈家店與永定河匯流,後經屈家店節制閘至紅橋區大紅橋附近納子牙河、南流於紅橋區三岔河口匯南運河後稱海河。河流全長238公里,流域面積6166平方公里。
北運河在1960年代以前是重要的京津地區重要航道,為保證航運安全,清代在香河縣段開挖了青龍灣減河。 [1] 
青龍灣減河,北運河分洪河道、潮白新河的支流。開挖於清代,起於河北省香河縣土門樓村西北,經土門樓閘進洪閘,以下向東南流經天津市武清區、寶坻區。原長65.5公里。後改道,至南里自沽北入潮白新河,長12.1公里。青龍灣減河建成後,清代對北運河航運起到穩定水位、保護航道作用。中華人民共和國建國後,主要任務是泄洪。對分泄北運河洪水及北京西南中洪水發揮了重要作用。 [2-3] 

北運河土門樓樞紐工程背景

北運河土門樓樞紐,處在北運河向左岸分洪入青龍灣減河的位置。位於河北省香河縣西南北運河左岸土門樓村北,為向青龍灣減河分洪而建。
大龍灣、小龍灣明清即為南運河洪水泄洪地帶,明、清兩代,為保證北運河航運,在土門樓紅廟村南利用大龍灣、小龍灣修建青龍灣減河泄洪,在減河口設置滾水石壩。民國時期在增建閘墩閘門,中華人民共和國建國後,進行了重建。 [3-4]  [5] 
樞紐所在的北運河一段 樞紐所在的北運河一段
樞紐下游青龍灣減河一段 樞紐下游青龍灣減河一段

北運河土門樓樞紐工程概況

土門樓樞紐主要建築分佈 土門樓樞紐主要建築分佈
土門樓泄洪閘 土門樓泄洪閘
土門樓泄洪閘,在青龍灣減河分洪口下游,香河縣紅廟村南,原金門閘附近。為寬頂堰閘。閘孔共10孔高6.63米,寬10米;閘門為平板翻轉鋼閘門;水能形式:沉溺式;閘底板高程6.5米,閘門頂高程 11.0米,堤頂高程1.38米,設計上游水位12.3米,下游水位12米,設計過閘流量1330立方米/秒,校絯上游水位12.97米,下游水位12.5米,校核過閘流量1620立方米/秒。啓閉設備為10台,使用30(2*15)啓閉機。 [5] 
土門樓(木廠)節制閘 土門樓(木廠)節制閘
木廠節制閘,在北運河青龍灣減河分洪口下游。為有壓涵洞式閘。閘孔共9孔,高4.5米,寬2.5米,閘門形式為直升平板木閘門。消能形式為消力塘。閘底板高程8.0米,閘門頂高程12.7米,堤頂高程15.0米,設計上游水位13.5米。設計過閘流量225立方米/秒。校核上游水位 13.7米,下游水位13米,校核過閘流量309立方米/秒。 [5] 

北運河土門樓樞紐工程建設

金門閘遺址 金門閘遺址
《香河縣誌》記載,雍正七年(1729年),在香河境內紅廟村南利用大龍灣、小龍灣修建青龍灣減河以泄洪,並在減河口設置滾水石壩一座(《海河志》認為明代已建)。清雍正九年(1731)開挖青龍灣減河。乾隆三十七年(1772年)改滾水石壩為可調節水量的石閘,將滾水壩中間一段(長95米)降低一尺。在兩岸增建閘台,並御賜名為“金門閘”。因工程宏偉,泄洪蓄水功能巨大,乾隆題詩稱讚其:“金門一尺落低均,疏浚引河宣漲淪。通策略同捷地閘,大都去害貴抽薪。”
1924年(有説1926年)在滾水壩上增建了閘墩閘門,總寬127米,40孔,每孔3米,淨寬110米。 [3-4]  [5] 
由於沒有防滲設施,閘上游水流從閘基下滲透,產生管湧;過閘水流自3米高的陡坡跌下,將下游海漫衝成深4米、長100米的大坑,基土幾乎被全部帶走,海漫下形成大體積空洞,海漫下柏木樁呈林狀。1952年汛期,在閘北側第5孔處,閘基下自上游到下游衝成一個穿膛洞,直徑2米,後用幾十條麻袋堵住了洞口。1970年6月放水200立方米每秒,將中孔海漫上的條石(每塊長2米、寬0.5米、厚0.3米)衝起四五塊。1949~1972年,每年做一次維修,最少用工1000多個工日,投資7000元左右。閘身縱橫裂縫到處可見,最大縫寬20毫米,最大不均勻沉陷44毫米。過閘流量400立方米每秒時即顫動。當地羣眾要求重建。
土門樓閘於1973年重建。由水電部第十三局、水電部北京院及河北省根治海河指揮部勘測設計院聯合設計,河北省根治海河指揮部批准,天津地區根治海河指揮部組織施工,1974年5月竣工。完成混凝土1.36萬立方米,石方1.5萬立方米,土方62萬立方米,投資350萬元。
根據規劃,土門樓閘按北運河20年一遇洪峯流量1330立方米每秒設計,50年一遇洪峯流量1845立方米每秒、分泄1620立方米每秒校核,其餘洪水由木廠閘下泄。 [5] 
為給天津市送水,1960年9月建成木廠節制閘。由天津市水利局設計,武清縣水利局組織施工。設計流量309立方米每秒。完成混凝土0.15萬立方米,石方0.56萬立方米,土方40.78萬立方米,投資88萬元。 [5] 

北運河土門樓樞紐工程運用

土門樓樞紐的運用原則是:汛期經北運河給天津市送水時,由土門樓泄洪閘控制,經木廠節制閘送水。當土門樓泄洪閘以上北運河洪峯流量小於900立方米每秒時,全由青龍灣減河下泄;當洪峯流量超過900立方米每秒,小於1100立方米每秒時,青龍灣減河下泄900立方米每秒,其餘洪水經北運河下泄;當洪峯流量達到1100立方米每秒時,土門樓泄洪閘充分泄洪;為便於北運河兩岸排瀝,關閉木廠節制閘。
自1974~1985年,土門樓泄洪閘經受了13次洪峯考驗,1975年7月30日最大洪峯流量1040立方米每秒,1979年洪峯流量884立方米每秒,均未超過設計標準。但1975年兩次洪峯過閘時,閘前護岸雞嘴壩和井柱丁壩被衝成深溝,長400米,寬30~50米,深6~9米,衝倒丁壩柱樁43根,閘前右岸嚴重坍塌,危及閘身,經及時搶護未出大險。 [5] 
參考資料
  • 1.    天津市地方誌編纂委員會.天津市志·自然地理志 .天津:天津社會科學院出版社,2016:44 .
  • 2.    海河志編纂委員會 .海河志 第一卷 :中國水利水電出版社 ,1997/12/1 :129 .
  • 3.    天津市地方誌編修委員會 .天津通志-水利志 .天津 :天津社會科學院出版社 ,2005年 :251 .
  • 4.    金門閘縛“蒼龍”  .河北新聞網[引用日期2020-05-03]
  • 5.    海河志編纂委員會.海河志 第二卷:中國水利水電出版社,1998年8月:155-156.