官廳湖
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中文名: 官廳水庫 所屬地區: 河北省懷來縣、北京市延慶區 動工時間: 1951年10月 竣工時間: 1954年5月 建成地點: 官廳山峽入口處 控制流域面積: 4.34萬km² 裝機容量: 3萬千瓦 庫容量: 41.6億m³ |
官廳水庫是海河水系永定河上歷史最久的大型水庫，也是新中國成立後建立的第一座大型水庫。水庫位於北京市的西北方向，整個流域涵蓋張家口市的橋東、橋西、宣化、崇禮和下花園五個區以及懷來、蔚縣、陽原、涿鹿、懷安和萬全等六個縣，還囊括北京市延慶區。庫區主體部分跨越河北省張家口市懷來縣和北京市延慶區，地理位置十分特殊。
官廳水庫流域面積47000平方公里，主要入庫支流有洋河、桑乾河和媯水河，控制永定河流域面積約為4.34萬平方公里，占全流域的92.3%。
官廳水庫於1951年10月動工，1954年5月竣工；
主要水流為河北懷來永定河，水庫運行40多年來，為防洪、灌溉、發電發揮了巨大作用。官廳水庫曾經是北京主要供水水源地之一。20世紀80年代後期，庫區水受到嚴重污染，90年代水質繼續惡化，1997年水庫被迫退出城市生活飲用水體系。[1]
目錄
水庫詳情
官廳水庫是新中國成立後修建的第一座大型水庫，上游有桑乾河、洋河、媯水河3條支流，其中桑乾河與洋河在河北省懷來縣匯合後稱為永定河。永定河是北京的母親河，歷史俗稱無定河，別稱小黃河，歷來災患不斷。永定河一旦發作，京師不保，津冀澤國。據史料記載，新中國成立前的800餘年間，永定河共決口、漫溢、改道149次。
新中國成立後，黨和政府把興修水利作為治國安邦的千秋偉業，修建了一批水利工程。為保京畿無虞，永定河治理成為重中之重，而官廳水庫又是根治永定河的重點工程。官廳水庫工程於1951年10月正式動工，1953年攔蓄洪水，1954年5月竣工。1954年4月，毛澤東主席親臨水庫施工現場視察。此外周恩來、劉少奇、朱德、鄧小平、陳雲等黨和國家領導人也先後到官廳水庫進行了視察。水庫在運用過程中，進行了溢洪道加深、壩頂臨時加高、大壩抗震加固、溢洪道加寬、大壩加高，1989年除險加固工程全部完工。2001到2003年對泄洪洞進行改建，修建了新閘門井。官廳水庫工程建設管理的經驗和資料，被許多後建工程借鑑引用及納入規範中。
官廳水庫大壩位於北京西北約80公里的官廳山峽入口處，壩址控制流域面積為4.34萬平方公里，占永定河流域面積的 92.3%。官廳水庫至今攔蓄洪峰流量大於1000立方米每秒的洪水8次，削減洪峰70.3%到100%，基本消除了永定河洪水對下游地區的威脅。此外，官廳水庫還在供水、發電、灌溉等方面發揮了顯著作用。截至2019年年底，官廳水庫累計向北京、河北、天津供水416億立方米，累計發電86億千瓦時，攔蓄泥沙6.5億立方米，為社會、經濟、生態的可持續發展和建設發揮着作用。
官廳水庫是北京主要供水水源之一，為了保障和提高水庫供水能力，1984到2002年實施了北京市內跨流域補水，由白河堡水庫向官廳水庫補水。自2003年起由水利部組織實施從官廳水庫上游山西省、河北省各水庫開展本流域集中輸水，2019年首次實現了黃河水跨流域向官廳水庫的生態調水。
官廳水庫雖然已走過65年，但依然氣勢磅礴，仍將在永定河的防洪及綜合治理與生態恢復建設中發揮出無限力量。
規劃設計
關於官廳水庫的規劃，最早見於1933年華北水利委員會出版的《永定河治本計劃》，該委員會建議應在流域上游地區廣泛開展水土保持工作，在中游地區則可通過興修石匣里水庫、官廳水庫和太子墓水庫遏制水勢，下游地區的河道堤防經過整治、疏浚後也可抑制洪澇災害。該規劃在抗戰之前已經開始了水工模擬實驗。華北水利委員會提出的關於官廳水庫設計方案認為應當修建混凝土重力壩，總庫容大概設定在4.6億立方米，設計最高水位469米，洪峰流量設定為最大8000立方米每秒。抗戰勝利後，華北水利工程局專門成立了官廳水庫工程處專門負責官廳水庫的規劃。
日偽時期的建設總署也曾於1941年針對官廳水庫提出過設計規劃（《永定河綜合水利開發計劃》），在壩型選擇上同 1933年的《永定河治本計劃》相同，均主張採用混凝土重力壩。設計庫容較大，達到8.5億立方米。規劃中最大洪峰流量可達到9300立方米每秒。1949年華北解放後，人民政府開始着手根除永定河水患，同時還提出了新的治理理念，即變消極的防災減災思想為綜合利用水資源的理念。在這種思想的指導下，華北水利工程局擬定了《整治永定河及流域開發計劃草案》，初步擬定在中游修建官廳水庫以攔洪蓄水，草案中還為官廳水庫預留了一部分堆沙庫容。此外，草案還規劃了石匣里水庫和山峽間水庫以輔助官廳水庫攔洪蓄水，彌補其在庫容上的不足（主要是堆沙庫容不足）。計劃中擬通過流域內水土保持工作的大力開展，並配合石匣里水庫在短期內修建，使官廳水庫得以保持較長時期效用。
新中國成立後，剛剛成立的水利部即於1949年11月召開了全國解放區水利聯席會議，會議上決定積極治理永定河並修建官廳水庫。半年後，永定河官廳水庫工程處（隸屬於設在天津的華北水利工程局）編制出了《永定河蓄洪水庫工程比較計劃概要報告》並上報。報告基於各方面考慮，擬定了大、中、小三種庫容規劃方案。同年，人民政府財經委員會匯總各方意見後決定採用中庫方案，設計最高水位不超過483米高程。
關於壩型選擇問題，如前文所述，在民國和日偽時期，由於地質探察技術不足，未能準確掌握官廳地區的地質構造，僅根據優越的地形（山谷狹窄）而確定了採用混凝土重力壩。建國後，相關部門針對該地區進行了大規模細緻勘探，發現壩址地區屬於「斷層交錯、節理髮育的石灰岩地帶，河床掩蓋層深達20餘米」。1950年初，北京大學地質系派人到官廳勘察，並製成1/2000地質圖一幅。同年3月，政府院財經委員會地質礦產調查總隊（後改為中央地質工作指導委員會，後又改為地質部）工程地質隊來官廳進行勘察，至1951年1月調查完畢，3月完成《永定河中游防洪水庫水力發電工程計劃工程地質第一期勘察報告》。1951年4月，工程地質隊第二次來官廳勘察。至10月調查完畢，1952年6月提交《永定河官廳水庫壩址工程地質第二期勘察報告》。
根據前期的勘探結果，水利部在1951年開始討論壩型方案。主要是就混凝土重力壩、拱壩、空心壩、堆石壩和土壩進行比較分析。分析認為混凝土重力壩雖然較為適合該區地形，但是對於地質要求較高，工程施工難度大且施工時間較長，就當時的施工能力而言，無法滿足在一個枯季搶築到攔洪高程的規劃要求，因而放棄該種方案。空心壩對於施工技術的要求更高，同時築壩時的導水問題在當時技術條件下較難解決，故放棄了該種提議。堆石壩雖然各方面要求較低，但附近的岩石不宜作為築壩材料，長途運輸材料也不現實。相較前幾種計劃，土壩不僅對地質條件要求較低，且附近的岩石就能作為築壩材料，施工速度也能滿足基礎隔水槽的施工任務，在一個枯季就能搶築到攔洪高程，這樣就可以提前一年發揮水庫的攔洪作用。同時，工程造價也較為適宜。因而在1951年1月20日水利部決定採用土壩的壩型設計方案。
同年5月，根據以上的比較方案，編制了《永定河官廳水庫工程初步計劃》。該計劃經水利部同意後，華北水利工程局於1951年7月20日抄知水庫工程處（規字第6491號《為抄發水利部報告財委會擬同意官廳水庫工程初步計劃的報告》）。10月，工程處改組為官廳水庫工程局，由工程局的工務科繼續進行水庫的設計規劃工作。
由於曾考慮採用混凝土壩型，因而設計洪水量參照了1939年洪水（已有水文記錄以來最大洪水），設計洪水的洪峰為8340立方米每秒，7天洪量為14.4億立方米，相當於150年一遇水平。
水利部確定了採用土壩方案後，按照500年一遇洪水進行了工程設計，溢洪道最大泄洪量應達到2550立方米每秒，水庫最高水位486.3米，壩頂高程為490米。
1952年9月，根據蘇聯專家「千年一遇」的防洪設計建議（「千年一遇」的洪水峰值為8600秒立方米，洪水量為15億2千萬立方米），水利部重新進行了工程規劃，最後的設計規劃為官廳水庫總庫容應達到22.7億立方米，其中防洪庫容10.07億立方米，興利庫容6億立方米，堆沙庫容6億立方米，最高洪水位483.7米，洪峰流量8800立方米每秒，相應庫水位483.07米，汛期的限制水位為476.0米，溢洪道的最大泄流量556立方米每秒。
官廳水庫工程主要包括攔河壩、輸水道、溢洪道和電站四項工程。其中只有電站一項由燃料工業部水利發電建設總局於1954年設計的，其他三項都是在官廳水庫工程局的設計指導下完成的。攔河壩的內部構造為寬心牆碾壓土壩，粘性黃土作為不透水料用於建築攔河壩心牆，「下接隔水槽，深入河床約22米，直達岩盤」。壩頂高程為485.27米（該數字為海平面高度，從河底起量則高45米），寬10米，長290米。
輸水道為直徑八米的無壓隧洞，位於右岸，最大泄水量560立方米每秒。溢洪道則為深5.5米、寬20米的明水槽，位於左岸。根據工程局的設計規劃，水庫每年7月開始到次月10日，需要限制蓄水位477.5米。如果水位超過次數據，則開輸水道泄水，如果超過480米，則將溢洪道一併開啟。在其他非汛期的月份中，限制水位可到482米，當水位超過492米時，則將輸水道和溢洪道一併開啟泄水。
官廳水庫工程於1954年5月5日竣工。在慶功大會上，水利部部長傅作義部長發表了講話並將繡有毛澤東主席題詞的錦旗授予工程局。1954年7月9日-14日，水利部和官廳水庫工程局、官廳水庫管理處、交通銀行等單位對工程進行了驗收交接。驗收後辦理了交接手續。電站建築安裝工程項目則於1956年9月15日由電力工業部代表國家驗收。
自然地理
官廳水庫是海河水系永定河上歷史最久的大型水庫，也是新中國成立後建立的第一座大型水庫。水庫位於北京市的西北方向，整個流域涵蓋張家口市的橋東、橋西、宣化和下花園四個區以及懷來、宣化、蔚縣、陽原、涿鹿、懷安、萬全和崇禮等八個縣，還囊括了北京市延慶區。由於庫區主體部分跨越懷來縣和延慶區，因此地理位置十分特殊。庫區內蓄水主要從桑乾河、洋河等河流匯入。水庫上游地貌主要由石質山地、黃土丘陵、谷（川）地和盆地組合分布。
懷來縣地處河北省西北部的群山盆地東部，燕山山脈西部，位於永定河的上游。東邊與北京市中心相距131千米，西邊與張家口市中心相距87千米。縣域面積1801平方千米。地貌類型包括602平方千米的河川平原（占總面積的33.4%）、450平方千米的丘陵（占總面積的25%）和74平方千米的山地（占總面積的41.6%）。境內山地屬於燕山山地，南北山勢自然形成「V」型的「懷來盆地」，盆地中部即官廳水庫。官廳水庫主要水源來自於懷來縣的永定河，還有桑乾河、洋河和媯水河等其他過境河流匯入。
延慶區位於北京市西北，西面與懷來縣接壤。全縣土地面積1993.75平方千米，從地貌上劃分為72.8%的山區、26.2%的平原和1%的水域面積。全縣位於延慶八達嶺長城小盆地（即延懷盆地）的東部，境內地勢平坦寬廣，有少量低山丘陵。縣域河流分別發源於白河、北運河、永定河3大河系，有4級及以上河流18條（包括3條3級河流）和水庫10多座（包括3座大中型水庫）。平原地區的河流主要起源於媯水河，從東部山區注入西邊的官廳水庫。
整個區域屬於溫帶大陸性季風氣候，有着鮮明的季節劃分。冬季寒冷乾燥、夏季暖熱潮濕、雨熱同季。年均降水量350到500毫米之間，主要集中在夏季，6到9月的降水占全年降水的70%到80%，暴雨強度很大。日間光照充足，多年平均氣溫7.7℃。2012年官廳水庫流域張家口市域區縣年均降水量403.23毫米，年均日照時數2724.3小時，年均相對濕度50%。
水庫水質
官廳水庫修建完成之後，作為北京市生活飲用水、景觀用水等生活娛樂用水水源地。20世紀50到60年代，官廳水庫水質良好；隨着社會經濟的不斷發展，20世紀70年代，官廳水庫受到來自張家口上游工業、農業的污染，水質惡化，出現以有機物和重金屬污染為主要污染物的水體污染；20世紀80年代，我國人口總數劇增，官廳水庫上游生活用水量和工業用水量增加，上游來水量減少和排污量增加，水庫出現以有機污染為主體的嚴重惡化，在20世紀90年代中期受到嚴重的有機污染；隨着時間推移，官廳水庫的有機污染情況進一步加重，水庫富營養化情況突出，水質水質日益惡化，甚至在枯水期水庫出現劣Ⅴ類水質；1992到1995年官廳水庫庫區檢測出大量的大腸桿菌，水庫中氮磷等富營養化程度加劇，水庫水質出現大腸桿菌、水體富營養化和氨氮和磷為明顯特徵的綜合污染。由於水質原因官廳水庫在1997年被迫退出北京市生活飲用水水源。近年來圍繞官廳水庫水體質量展開大量的研究，洋河是官廳水庫重要入庫河流之一，洋河流域河北張家口段分布有鋼鐵、熱電、化工等工業企業， 河道接納大量工業廢水和生活污水，工業污水對周邊環境和下游的官廳水庫和人畜飲水安全構成了嚴重的威脅。有研究表明，河北省境內約70%河長都遭受不同程度污染，水質惡化嚴重，其中洋河為嚴重污染類型。
改革開放以來，隨着我國經濟的進一步發展、人口的快速增長，工業用水量及生活用水量劇增，進入21世紀以來，我國經濟飛速發展，人口基數龐大，工業用水量和生活用水量劇增，與此同時，我國污水處理能力滯後，工業廢水和生活污水進入江河湖泊等水體的污染物不斷增加。同時，工業污水和生活污水的排放能力也逐年加大，我國污水處理能力有限，進入江河湖泊庫等水體的污染物量不斷增加，全國規劃的水功能區約有三分之一的氨氮、化學需氧量進入水體量超過水功能區自身的納污能力，污染物入河量約為其納污能力的5倍，造成水體環境不斷惡化。與20世紀80年代相比，我國地表水水體受污染範圍明顯擴大。我國的水環境污染問題已經相當嚴重，不僅嚴重危及人類的身心健康，而且也會成為我國社會經濟發展的絆腳石。根據環保部《2016年中國水資源公報》對全國6270個水功能區，118個湖泊，544個重要省界斷面進行監測評價，監測結果顯示，滿足水功能區域功能目標的占58.7%，其中以及水功能區64.8%，二級水功能區54.5%；湖泊水質低於三類水的占總數的76.3%，其中主要污染物質問總磷、氨氮和化學需氧量；省界監測斷面低於三類水水質的斷面占32.9%，與2015年相比劣五類斷面比例下降0.8%，其中主要污染物質問總磷、氨氮和化學需氧量。水環境治理工作刻不容緩，越來越引起人們的關注。
2001年北京市人民政府和水利部編制了《21世紀初期首都水資源可持續利用規劃》，項目實施效果中提出官廳水庫水質在2005年力爭達到II類標準。為緩解城市化進程帶來的人口劇增和水資源短缺的矛盾，2007年重新啟用官廳水庫作為北京市飲用水源地之一，隨着北京市2010年前實現官廳水庫恢復飲用水供水計劃的實施，水庫水質對北京市居民的用水質量和健康安全將會產生重要影響。
防洪能力
官廳水庫水利樞紐工程設計標準千年一遇洪水，洪峰流量8800秒立方米，7天洪量13.5億立方米，總庫容41.6億立方米。主要由攔河壩、泄洪洞、溢洪道、水電站組成，水庫為一等工程，主要建築物為一級建築物，按地震裂度9度設防。
水庫自1954年建成至今，由於泥沙淤積嚴重（1992年汛前淤積量達6.3億立方米）和校核洪水位加大，防洪標準曾一度降到250年一遇，為了確保首都安全，先後進行溢洪道挖深，大壩加高1米臨時渡汛和後來的「除險加固」改建工程，到1989年6月「除險加固」工程完工。「除險加固」後的官廳水庫，大壩加高7米，總庫容增大到41.6億立方米，壩頂高程由原來485.27米增高到492米，最高洪水位490米，溢洪道由原來20米寬擴建到52米，泄量由擴建前1215秒立方米增大到6000秒立方米，輸水洞和電站引水口上部高程均提高到492米，其泄流能力仍為560秒立方米和105秒立方米。「除險加固」後的水庫防洪標準達到千年一遇洪水設計，可能最大洪水校核，並留有4.26億立方米庫容作為上游部分水庫垮壩預備庫容。
歷史情況
官廳水庫自1953年以來，永定河曾出現了三次大於1000立方米/秒的洪水，官廳水庫削減洪峰數值達到70.3—95.9%，基本上免除了永定河下游的洪水災害。
1956年洪水
1956年官廳水庫因大壩下游坡塌坑滲漏渾水，出現險情，同時京包鐵路施工，為了水庫安全度汛，水庫水位控制在476米。6月中下旬到7月上旬水庫上游降雨較大，洪量達2.11億立方米，其中8月6日為緩解下遊河道出現的斜河、橫河、大溜頂沖淘刷險工和河灘，援助搶險。關閉閘門5個多小時，7日下遊河道西麻各莊決口，水庫再次關閉閘門，停止泄洪。8月9日17時最大入庫洪峰1114立方米/秒，由於水庫攔蓄作用和下遊錯峰要求，水庫共下泄洪水3.70億立方米，攔洪4.63億立方米。這期間水庫泄水主要利用輸水洞和電站發電泄水，進行水庫調節。
1959年7月底到8月初官廳水庫上游出現瞬時流量2660立方米/秒，8月6日水庫水位達477.05米。為保證水庫安全，主要利用輸水洞和電站發電泄水，進行水庫調節，共開啟閘門79次，泄水1.78億立方米，最大泄量為600立方米/秒。遠小於下游山峽河道所能承擔的2500立方米/秒的泄量，同時在官廳山峽洪水也比較大的情況下，為減輕下遊河道負擔，輸水道泄流在時間上作了適當的調整。
1967年洪水
1967年8月初水庫最大入庫洪峰1500立方米/秒，8月27日水庫水位超過478米，為考慮上游浸沒和淹沒，及下游防洪問題，利用輸水洞和電站發電放水，共放水1.06億立方米。
1974年洪水
1974年7月中、下旬官廳上游發生了幾次較大的降水過程，洋河響水堡站最大洪峰1240立方米/秒，8月1日水庫水位達476米，8月8日水位達477米，8月23日水庫水位達到汛期最高值477.30米，相應蓄水量為7.55億立方米，水庫在防洪調度上，利用排沙放水837萬立方米，達到了有效調節水庫水位的目的。
發揮作用
官廳水庫運行四十多年來，發揮了巨大的防洪和興利效益。
防洪效益
水庫防洪效益顯著，基本上免除了永定河下游的洪水災害。水庫建成後攔蓄大於1000立方米/秒的洪水八次，削減洪峰流量70%~96%，發揮了攔洪調蓄作用，使下游沒有出現洪水災害，為保障京、津、冀及永定河下游廣大地區防洪安全方面發揮了極為顯著的作用。
1959年7月底到8月初官廳水庫上游出現瞬時流量2660立方米/秒，入庫洪峰2499立方米/秒。為保證水庫安全，主要利用輸水隧洞和發電引水隧洞，進行水庫調節；共開啟閘門79次，泄水1.78億立方米,最大泄量為600立方米/秒。同時在官廳山峽洪水較大的情況下，為減輕下遊河道負擔，輸水道泄流在時間上作了適當的調整，水庫做了錯峰的嘗試。
供水效益
截止2000年，水庫累計向下游供水398億立方米，其中供京、津、冀地區農業用水84億立方米，灌溉面積達138萬畝，北京工業用水173億立方米，城市地下補水及生活環境用水25億立方米。為促進首都工農業發展，改善首都城市環境發揮了重要作用。
發電效益
官廳水庫的建成為官廳山峽梯級發電創造了條件。繼1956年官廳水力發電站建成以後，先後又修建了下馬嶺、下葦甸兩座梯級電站，至2000年，三座電站共發電82億度，為首都及華北地區提供了大量電能，緩解了高峰用電的緊張局面。
綜合經營效益
水庫管理者在確保水庫安全運行的基礎上，充分利用水土資源優勢，前後開展了綠化造林、栽植果樹、發展養殖業和飲食服務等項目，五十年來，綠化荒山158公頃，生產果品120萬公斤，林業技術人員引進培育的新品種——駿棗以其果大皮薄、香、甜、脆的特點成為水庫的一大特產。收穫糧食約150萬公斤及大量農副產品，全水庫捕撈鮮魚1700萬公斤。每年可向市場供應甲魚2000公斤，水果2萬公斤。
旅遊資源
官廳水庫位於河北省張家口市和北京市延慶區界內，是新中國成立後建設的第一座大型水庫。官廳湖與周圍眾多旅遊景點相接，南距北京德勝門僅70多公里，距八達嶺長城7公里，距延慶的龍慶峽8公里，交通便利。官廳水庫在面積上與密雲水庫不相上下，被夾在兩列山脈之間，水質良好，碧波萬頃，風光如畫。湖邊是廣袤無垠的康西草原，在南岸一側有着陡峭的岩岸和細膩的沙灘，湖面、蘆葦、風車，在這裡一切都變得輕鬆！水庫盛產魚類，您可以在此享受垂釣的樂趣，或者到農家院品嘗的最新鮮美味的水庫魚。附近沙地上還盛產糖度極大的各種水果，對北京人來說，實在是一個周圍休閒度假的好去處。受季風氣候影響，這裡冬季南北溫差很大，夏季普遍高溫，只有秋季最宜人。
參考來源
參考資料
- ↑ 官廳湖 | 了解水庫與濕地公園,快資訊 , 2020-05-13