1 河口村水库防洪需求分析
1.1 沁河下游防洪需求
沁河下游两岸保护区面积2149km2，人口233.3万人，耕地154.5万亩。左岸丹河口以上为沁北自然滞洪区，面积43.6km2，区内涉及河南省沁阳市4个乡镇，目前堤防防洪标准为25年一遇。左岸丹河口以下大堤主要防护地区涉及河南省博爱县、武陟县、修武县、辉县市、获嘉县、新乡县、新乡市等，有京广铁路等交通干线，目前防洪标准为100年一遇。沁河右岸大堤保护区涉及河南省沁阳市、济源市、孟州市、武陟县、温县等，长期以来，为确保黄河下游防洪安全，减少洪水对下游防洪的压力，沁河下游右岸防洪采取“牺牲局部，顾全大局”的原则进行处理，即当黄河下游发生较大洪水时，如沁河洪水也较大，则破除沁河右堤，使黄河洪水自然漫溢入沁南滞洪区。沁河右岸大堤目前防洪设防流量仅为4000m3/s，重现期不足25年。
沁河下游堤防防洪标准提出时间较早，近年来由于区域内经济发展迅速，对防洪保安全的要求越来越迫切，防洪标准也应有所变化。根据国家《防洪标准》有关规定，最新复核成果[2]，沁河下游保护对象及应达到的防洪标准如下。
（1）左岸丹河口以上堤防。保护区总人口7.8万人，耕地6.3万亩，防洪标准为20～10年一遇；连接乡以上公路的混凝土结构小桥数座，防洪标准为25年一遇；省级文物保护单位3处，防洪标准为100～50年一遇。综合考虑以上因素，沁河左岸丹河口以上堤防的防洪标准应采用50年一遇。
（2）左岸丹河口以下堤防。保护区总人口85.05万人，其中农业人口54.02万人，耕地92.16万亩，防洪标准为50～30年一遇；新乡市是保护区内的最大城市，受保护的非农业人口13.73万人，防洪标准为50～20年一遇；保护区内的京广铁路、焦枝铁路等骨干铁路，郑—焦—晋高速公路、长垣济源高速公路，防洪标准为100年一遇。沁河左岸堤防的防洪标准取防护对象防洪标准的较大值，为100年一遇。
（3）沁河下游右岸堤防。保护区总人口47.46万人，耕地48.92万亩，防洪标准为30～20年一遇；保护区内的焦温、长济、二广3条高速公路，防洪标准为100年一遇；国家级重点文物5处，省级文物1处，市级文物2处，国家级旅游设施1处，防洪标准取100年一遇。因此，沁河右岸堤防的防洪标准可取各防洪对象防洪标准的较大值，为100年一遇。
从沁河下游防洪要求来看，其防洪标准宜选择100年一遇，保护区等级和防洪标准见表1。
表1 沁河下游保护区等级和防洪标准表
1.2 黄河下游防洪需求
黄河中下游洪水有两个主要来源区——三门峡以上区域和三门峡至花园口区间，中游防洪水库的任务是尽量拦蓄这两个区间的洪水，使下游花园口至东平湖河段的流量不超过堤防设计流量。三门峡、小浪底水库修建后，可以有效控制三门峡以上区域的洪水，对于三门峡至花园口区间洪水，小浪底水库可以控制三门峡至小浪底区间部分；伊洛河上的陆浑、故县可以控制伊洛河部分；除此之外，小浪底至花园口区间2.7万km2流域面积产生的洪水缺乏有效控制，这部分区域的洪水具有汇流快、预见期短的特点，尤其沁河五龙口以上流域属太行山区，受地形抬升作用，易形成突发性的暴雨，而且山前洪积扇规模较小，汇流速度快，预见期短，使得黄河下游的防洪一直处于被动局面。现状条件下为保证黄河下游整体防洪安全，解决沁河对黄河下游造成的超标准洪水，目前在沁河入黄口南岸设置了沁南临时滞洪区。根据测算，若黄河下游发生100年一遇洪水，需要沁南地区分洪约0.98亿m3（1954年型），对花园口1000年一遇标准洪水，沁南地区分洪量更大，约为3.20亿m3（1954年型）。在三门峡、小浪底、陆浑和故县水库联合运用和沁南滞洪区自然分洪情况下，形成目前黄河下游堤防的设防流量，但是不能利用沁南自然滞洪区有计划地削减黄河下游的超万洪量。
经中游水库作用后，如下游仍将出现超过堤防设计流量的洪水，就需要启用东平湖滞洪区进行分洪，东平湖滞洪区是调蓄黄河洪水和汶河洪水的重要工程措施，但由于东平湖分洪运用时湖区经济损失较大，这就要求干支流水库尽可能削减进入下游的超万洪量，减少东平湖分洪运用几率[3]。
图1 黄河中下游防洪工程体系示意图
目前处理黄河下游洪水的方针是“上拦、下排，两岸分滞”。上拦是指利用中游防洪水库拦蓄超过堤防设计流量的洪水；下排是指综合利用河道、堤防、河道整治工程约束洪水排洪入海；两岸分滞是指利用下游两岸滞洪区分蓄、分滞超过堤防设计流量的洪水。按照此方针，先后修建了干流上的三门峡、小浪底水库，支流伊洛河上的陆浑、故县水库，4次加高加固了黄河下游大堤，自下而上进行了河道整治，开辟了东平湖、北金堤滞洪区，初步形成了下游防洪工程体系[4]（见图1）。现状防洪工程体系联合运用后，下游防洪标准可达近1000年一遇，但目前处理下游洪水难度极大，主要表现在3个方面：①中游水库还不完善，小浪底至花园口区间尚有2.7万km2流域面积是无工程控制区，产生的洪水缺乏有效控制；②黄河下游为地上悬河，一旦大堤溃口，将给黄淮海平原广大地区造成灭顶之灾，确保黄河大堤安全，责任重于泰山；③黄河下游滩区有近190万群众，一旦发生漫滩洪水则首当其冲，确保滩区群众安全避险，任务十分繁重。