天津图书馆

第一节 海河洩洪情况
  1963年8月上旬海河南系出現大暴雨，降雨总量为577亿立米，径流总量为302亿立米。8、9两月来到天津地区的洪水总量計172.92亿立米。其中通过西河閘洩入海河的洪水量为53.64亿立米，由北运河屈家店閘洩入海河的为1.7亿立米，另由南运河三箱涵洞来的为0.25亿立米，以上洩入天津市区的洪水总量共計55.6亿立米。另按海河小刘庄站及新开河耳閘測流結果計算，天津市区洩流入海总量（两河）为57.5亿立米（注）。其中通过海河洩流入海的为45.2亿立米（按小刘庄站每日实測流量統計），占来到天津地区的洪水总量的26.2％，占两河洩流入海总量的78.5％；通过金钟河洩流入海的为12.3亿立米（按耳閘实測流量統計）。
  第一次洪峰8月15日西河閘閘下最高水位7.84米，該日金湯桥最高水位4.93米。第二次洪峰期間8月20日以后海河各站先后出現最高水位和最大流量。西河閘下8月31日最高水位8.06米，8月27日最大流量为1,520秒立米。小刘庄8月30日实測最大流量1,235秒立米。9月3日金湯桥出現汛期內最高水位5.43米，同日相应的小刘庄最高水位4.68米，海河閘于8月28日出現最大瞬时流量1,698秒立米，而閘上則曾于8月22日出現最高水位3.49米。9月3日新开河耳閘閘下最高水位6.21米，8月31日最大流量374秒立米（見表5—1）。
  海河汛期入海洩量受上游洪水来量和海河閘启閉影晌，枯潮时洩量最大；高潮时閘門关閉，洩量为零，小刘庄虽受影响，但仍继續下洩。汛期各站进行瞬时流量覌測，（除8月17—18日，9月18—19日作全潮流量覌測外）眞正的最大流量与日平均流量值有待整編才能求出。
  今年汛期市区海河水位偏低。1954年金湯桥水位8月20日最高为5.83米，小刘庄水位8月17日最高为4.97米，1963年金湯桥水位第一次洪峰期8月15日最高为4.93米，第二次洪峰期9月3日最高为5.43米，小刘庄1963年9月3日最高为4.68米，都較1954年低（見表5—3及图5—1∶1954、1963年汛期海河小刘庄測站高潮位、低潮位、流量曲綫图）估計有以下两个原因：
  一、潮水頂托影响較小。1954年8月中旬值弱潮期，8月20日前后北炮台高潮位仍达3.60～3.70米（8月17日出現3.80米为最高），潮水頂托，对抬高上游水位起一定作用。另外北运河最大流量曾达860秒立米。其中有400秒立米分洪于北郊放淤区，經欢坨閘、刘快庄閘而洩入金钟河，影响耳閘的分洪洩量，这也是造成北运、子牙两河洪峰流量汇合后海河水位被抬高的原因之一。1963年8月中旬也在弱潮期，海河閘下8月15日高潮位3.19米，由于閘下河道淤积严重，潮汐动力已减弱，頂托程度較1954年减小。
  二、西河閘建成后，起滯洪控制作用，今年汛期閘上下水位差0.5米，同时造成閘下河段冲刷，都使下游水位相应有所降低。
  至于汛期海河水位高低問題，根据今年汛期海河沿程水位实測情况进行分析：由于北运河沒有来洪水，今年汛期海河沿程水位的高低取决于西河閘洩量的大小。八月中旬～九月中旬大部份时間由于海河閘上水位高，一般都是連潮不閉閘洩洪，因此金湯桥最高水位是在西河閘下水位最高、洩量最大的情况下又受到海河閘閉閘的影响时出現的。从汛期两次全潮流量測驗和海河沿程各站水位过程綫分析，可以看出（見图5—2∶1963年8月15日西河閘下最高水位时西河閘下至海河閘沿程水面曲綫图；图5—3∶1963年9月18～19日海河全潮流量水面曲綫图；图5—4：海河汛期全潮測驗14站水位过程綫图）：
  （一）当海河上段（小刘庄以上）出現最高水位时，海河下段和海河閘水位已降落，即相当于半落潮时期。肖海河閘水位最高即滿潮时，海河下段各站水位均較高（表現为閉閘后2～3小时內逐漸往上游发展的壅水現象），但海河上段各站水位則尚未壅高。
  （二）天津最高水位和海河閘最高水位的出現时間差为2 2/2～3 1/2小时。
  由于海河河槽本身尚有一定的存蓄能力，当閘下潮水頂托，一定的径流量尚能在河槽內暫时存滯。水位随流量的增大和持續时間的加长而逐步上升，而当海河閘洩量大于上游来量时，水位即下降，因此水位的增高只是瞬时的。如果北运、子牙两河洪峰同时到达，总量仍在1,500～1,600秒立米时，在当前条件下，估計金湯桥水位抬高程度不大。但从长远来看，如果海河閘上和海河閘下淤积继續发展，金湯桥水位情况将要发生变化。
  第二节 海河河床的冲淤变化
  海河河床今年汛期冲淤主要表現为上段冲刷，下段淤积，海河閘下稍有冲刷，汛末均轉冲为淤。各段情况分述如下：
  一、冲刷情况 今年汛期海河上段冲刷范围及程度見表5—4。
  从表中来看，西河閘下到臥河全程42公里均冲刷：解放桥～小刘庄一段一般冲刷較多，其中浮桥以上天津港港池碼头最大冲刷亦达1.8～2.0米（距碼头前沿5米处）；金鋼桥下最大冲刷达4.5米，西河閘下到大紅桥段內个別最大冲深5.7米。
  二、淤积情况 今年汛期海河下段淤积的范围和程度見表5—5。
  从表中来看，从赵北庄到海河閘約45公里河段內普遍淤积。有些湾咀处，淤积較多，以东泥古湾咀淤积最严重，断面測107处最大淤积已达5.5米，咀尖突入河心。以1963年11月实測断面和1962年10月实測断面比較，1.8公里长湾咀部分共淤了約19万立米。据天津港务局引水員反映，航行該处已有些困难。其次出現了淤积比較严重的河段。如河头～塘沽7.2公里內共淤积128万立米之多，葛沽到河头（断面測130～166）段淤积亦較严重。另外从1959年大洪水年海河淤积情况来看，解放桥到泥窝共冲刷了93.6万立米，下段善門口到塘沽（断面測146～測186）間长15公里內共淤积了92.8万立米。說明在大洪水年或特大洪水年，海河下段（善門口到塘沽）的淤积是特別严重的（見表5—6）。
  三、冲淤数量 今年汛前、汛中、汛后各个阶段都曾施測了海河河床断面。幷分別和1962年汛后断面作了比較。1963年汛前較1962年汛后普遍淤积，1963年汛中上段冲刷下段淤积，汛后轉冲为淤。今年汛期（7月底～11月）西河閘～楊場共冲刷了約270万立米，但与去年汛后比較，本段冲刷了約212万立米，下段楊場～海河閘淤了377万立米（見表5—7）。
  根据近5年来断面实測成果，計算出海河閘、屈家店閘和西河閘三閘間的冲淤数量，5年累計三閘間共淤了714万立米，絕大部分淤在解放桥～海河閘之間（見表5—8）。
  四、海河閘下的冲淤变化 1963年汛前海河閘下仍继續淤积，閘下至綠灯2公里河道內共淤积了66.5万立米。汛期由于洩量大，持續时間长，閘下也出現冲刷，個程度不大。閘下～綠灯間，一般冲深0.3～0.5米，最大0.5～1.0米。綠灯～大沽沙航道間：綠灯～內深渊冲刷0.5～1.0米，內深渊～外深渊冲刷0.2～0.3米，外深渊以外冲刷0.2～0.3米，大沽沙航道底高程則由-1.0米冲深至-1.5米。漁船閘下航道一般均冲刷0.2～0.3米。
  第三节 海河河床冲淤的特点
  一、海河上段冲刷，下段严重淤积，个别弯咀趋于恶化，幷有部份泥沙輪出海河閘。
  （一）上段冲刷河段內，河床冲寬冲深，断面增大。航道深水綫已調整适中，原在市区的港池严重浅段刷深較多，航道尺度已基本上达到維护要求。
  造成冲刷的动力条件是：
  1．逕流量大，持續时間长 例如8、9月內超过1,200秒立米的流量持續了6天，超过1,000秒立米的流量持續21天。
  2.水面坡降大，流速高 海河沿程水面坡降以市区段最大，根据8月15日西河閘下最高水位时西河閘～海河閘沿程水面曲綫图（見图5-4)，水面坡降：大紅桥附近为2.93‱，金湯桥附近为3.56‱，大同道附近为1.73‱，小刘庄附近为1.02‱，柳林附近为0.42‱（見表5-9）。从流速来看，上段数值亦比較大，一般均在1.0米／秒以上，底部流速也比較大。例如第一次洪峰期內津港22号断面的垂綫流速上部为1.7～1.9米／秒，中部为1.5～1.6米／秒，下部为1.3～1.4米／秒，其平均流速为1.2～1.5米／秒，最大为2.16米／秒。
  海河上段（解放桥～楊場）特別是港池部分經冲刷后，巳基本符合高程-3.0米、底寬70米的通航要求，仅在柳林附近断面測43～測51約2.0公里內有不足現象。
  （二）由于泥沙运移，下段严重淤积湾咀恶化，部份泥沙輸出海河閘。
  1．海河上段冲刷深度自上而下的递减，幷逐漸轉为淤积。
  根据上段冲刷資料統計，解放桥下港池部份一般冲深2.0～1.5米，小刘庄～柳林冲深1.0～1.5米，柳林～楊場冲深0.5～1.0米，楊場～臥河冲深0.1～0.5米，臥河～赵北庄基本上不冲不淤。被冲刷的泥沙逐漸推移到下段形成淤积。冲刷程度在8月中旬第一次洪峰和8月下旬第二次洪峰期間較大，因而海河沿河含沙量也以这段期間較高，但也表
  現为自上而下递减（据不完整資料）。8月中旬浮桥以上曾出現一次合沙量最大值3.31公斤／立米，一般为1.0～2.0公斤／立米。8月下旬沙峰下移到东泥沽～葛沽，最大值为1.8～2.0公斤／立米，下游塘沽出現小沙峰1.0～1.2公斤／立米（以上均指悬移质而言）。再从沿程流速变化来看，沿河流速也自上而下逐漸减小，小刘庄为1.5米／秒，柳林为1.0米／秒，葛沽为0.87米／秒，塘沽为0.73米／秒，以上含沙量和流速自上而下地递减情况是造成沿河冲淤变化的原因（見表5—9及图5—5海河沿程流速、含沙量分布曲綫）。
  2．下段部份湾咀及直綫段均有較多的淤积，东泥沽湾咀淤积恶化，断面变窄变浅。邓善沽～塘沽淤积比往年多，寬深比有所增高，造成下段淤积的基本原因是河道断面大，流速小，水面坡降小。例如葛沽附近过水断面积約为金湯桥处断面积的三倍；海河閘上过水断面积也約为金湯桥处断面积的3.5倍。塘沽的平均流速也仅为天津小刘庄流速的一半。加以洩洪期間仍有閉閘挡潮情况，时間虽只2～3小时，水面壅高仍可影响到东泥沽附近。
  3．根据沙量平衡初步估算，說明有相当数量泥沙輸出海河閘。根据現有不完整資料，初步估算了过閘輸沙量以及河床冲淤沙量（見表5—10）。
  从表5—10来看，沙量出入极不平衡，来沙差量約170万立米。估計原因是：
  （1）海河河道冲淤数量計算因測量誤差可能偏大。
  （2）河道滩地和高岸坍塌的泥沙，由于断面資料不足而未計在內。
  因此有关数值須待进行整編及进一步硏究分析后再作訂正，不过初步看来，已可說明今年上游来沙和海河冲淤的沙量都比較大，同肘也有相当数量泥沙在汛期中輸出海河閘。
  二、海河上段汛末轉冲为淤，含沙量有所增长。
  根据汛末沿河河床断面实測資料，由于洩量逐步减小，流速降低，海河上段已轉冲为淤。例如海河浮桥以上津港22号断面以8月29日和汛前7月27日比較表現为全部冲刷，冲刷面积121平米，9月12日以后最深部份保持在-4.0～-4.5米，但岸边即开始回淤，以9月19日断面与9月12日断面比較，回淤了0.2～0.3米。至9月29日全断面基本上都淤积，冲刷面积与7月27日比較减为75平米，最深点由-4.5米淤至-4.1米（見图5—6津港22号断面比較图及图5—7津港22号断面变化图）。柳林～崔家碼头浅段从測47～測51五个断面9月底和9月初所測結果比較也可以看出轉冲为淤的情况（見表5—11）。
  另外。从月平均合沙量变化看，汛后也有所增长。小刘庄含沙量11月測值已較9、10月值为高（見表5—12）。
  三、海河閘下河道和大沽沙浅滩經历年淤积后，海河閘下低潮位抬高，潮差减小，使海河閘瞬时流量变幅减小，日平均流量趋于均匀。
  1958年海河閘設計阶段中，曾由天津大学水利系进行模型試驗和洩流計算，当时曾对上下游水文条件进行分析。幷选用1954年8月海河口北炮台潮型作为設計閘下潮型。設計計算結果是当上游来水流量（耳閘分流以后流量）为1,200秒立米，在設計潮型頂托之下，海河閘前水位为3.24米（小于要求值3.50米），解放桥水位为5.20米（小于要求值5.50米）。1959年9月曾实測了两次全潮流量和水位，今年汛期8月和9月也进行了全潮实測，对这些資料进行分析后可以看出：
  （一）根据今年实測流量水位資料与設計数值（日平均流量均約1,200秒立米）对比可以看出，原設計計算基本上是正确的（見表5—13）。
  （二）由于閘下及大沽沙浅滩几年来不断淤高，根据历年資料对比，显示出閘下河道淤积已对洩流特性有了相当的影响。它一方面表現为閘下低潮位显著抬高（見表5—14）。1959年海河閘下与新港一碼头高潮位相等，但低潮位約高出0.5～1.0米；1963年在相应流量条件下（850～900秒立米），高潮位仍相接近，但海河閘下低潮位已高出新港一碼头低潮位約1.5～2.0米。另一方面也反映到潮型方面，表現为海河閘下潮型的涨潮历时与落潮历时两者的比值逐漸减少（表5—15）。这个比值在1954年汛期为0.79,1959年汛期减为0.76,1960年减为0.67，今年汛末减为0.47。这两方面的綜合作用，使一日間瞵时流量变幅减小，过閘流量在全日內逐漸趋于均匀（見表5—16），1959年9月29日及今年8月17日实測全潮日平均流量均約950秒立米，而1959年实測日最大瞬时流量为1,650秒立米，今年則减为1,380秒立米。
  第四节 海河河床冲淤的趋势
  海河河床的冲淤变化，取决于上游流量的大小和来沙量的多少，而汛期流量对河床形态的变化起着决定性影晌。但河床淤积抬高过水断面减小后又反过来影响水流作用。
  1959～1963年五年来海河河道內共淤积了714万立米；其中1959年（大洪水）淤了131.5万立米。1962年（枯水年）淤了167.2万立米，1963年（特大洪水年）淤了166.9万立米。說明在不同类型的水文年情况下都有淤积。
  海河在建閘前上游来沙量年平均500～600万立米。1959～1962年年平均来沙量为123万立米。其中北运河来沙占46％，子牙河来沙占54％。每年桃汛（3～4月）来沙占15％，伏汛（7～10月）占62％，其余各月为23％。建閘前上游来沙由于径流和潮流的共同作用逐漸下刷运移，最后淤积在河口大沽沙浅滩。建閘以后，1959年大洪水年，海河上段冲，下段淤，泥沙下移堆积在下段河床內，輸出海河閘的很少。1960～1962年为枯水年，上下河段普遍淤积，泥沙基本上沒有出閘。今年遇特大洪水，海河上段42公里河段內有不同程度的冲刷，泥沙大部份被运移到下段，造成淤积。从海河下段四个典型断面来看，寬深比（〓/H）逐年增加的情况，正在向不利的方面发展（見表5—17及图5—8海河下段固定断面历年比較图）。估計今后下游河段的淤积仍将有所发展，上下河段河床在径流量和来沙量相互影响下，下游河段的河床断面减小，意味着河道蓄洪能力将降低，或者說汛期短期內滞洪容量有所减小。
  再从海河閘下河道和河口浅滩的淤积来看，1959～1962年四年內淤积約800万立米；以閘下2公里河道內冲淤总量来說，1963年汛前淤了66.5万立米；汛期內冲刷43.8万立米，净淤22.7万立米；1959～1962年淤了156.5万立米，总計五年淤了179.2万立米，河道断面积已减少三分之二（見图5—9历年海河閘下橫断面积变化曲綫图，图5—10海河閘下229断面冲淤变化比較图，图5—11大沽沙航道纵断面比較图）。海河閘下淤积的泥沙，来自外海浅滩。
  从长远来看，海河河床、閘下河道和浅滩如果继續淤积勢将影响海河河道的蓄洪能力，汛期閘下受潮水頂托时，将逼高沿河水位。虽然目前影响还不大，但估計将来会逐漸趋于严重。
  第五节 几点意見
  一、加强海河洩洪能力和冲淤变化的分析硏究、測驗、測量等工作。
  改进海河的覌測試驗工作，取得河道的完整水文資料，幷保証达到一定的精度。同时进行科学硏究和試驗，硏究海河洩洪冲淤的規律和趋向，以及通过水位控制和各閘运用，提出减輕淤积的措施。
  二、加强疏濬工作，防止河道湾咀淤积恶化，保証海輪航行。
  三、統一进行海河整治規划，全面考虑防洪、用水、排水，航运等各方面的需要，以达到綜合利用的目的。