松花江流域蓄滯洪區(qū)啟用條件及運(yùn)用方式研究

李權(quán)

（中水東北勘測設(shè)計有限責(zé)任公司，吉林 長春 130021）

1 問題的提出

胖頭泡、月亮泡是松花江流域的2個在建的蓄滯洪區(qū)，位于嫩江下游的末端，其主要作用是承擔(dān)松花江哈爾濱市100～200年一遇洪水的防洪任務(wù)，同時減輕松花江干流的防洪壓力。

《松花江流域防洪規(guī)劃》和《胖頭泡蓄滯洪區(qū)安全建設(shè)規(guī)劃》規(guī)定的蓄滯洪區(qū)的啟用條件均是：“當(dāng)預(yù)報哈爾濱水文站洪峰流量達(dá)到堤防設(shè)計流量17900 m3/s，而且水位還將上漲時，開始啟用蓄滯洪區(qū)分洪?！?/p>

蓄滯洪區(qū)分洪對哈爾濱的作用是削減洪峰流量2600 m3/s。由于蓄滯洪區(qū)至哈爾濱的洪水傳播時間為7 d左右，在目前技術(shù)條件下難以提前7 d做出準(zhǔn)確預(yù)報，不同的人、使用不同的預(yù)報方案能有不同的預(yù)報數(shù)，預(yù)報人員甚至可能會按照個人的傾向，調(diào)整預(yù)報數(shù)值，洪峰流量的預(yù)報誤差1000～2000 m3/s均屬正常，預(yù)報誤差的量級與分洪削減洪峰的量級相接近，使得是否滿足蓄滯洪區(qū)啟用條件的判斷變得復(fù)雜和困難，也給決策者的判斷造成困難，存在著決策的不確定性。

這些問題已成為松花江防總目前迫切需要解決的重要問題。直接影響到防汛工作的部署，以及蓄滯洪區(qū)啟用、運(yùn)用決策。

2 基本情況

1）胖頭泡蓄滯洪區(qū)。胖頭泡蓄滯洪區(qū)位于嫩江、松花江干流的左岸，肇源縣的西北部。東西長46 km，南北長58 km，總面積 1994 km2。

2）月亮泡蓄滯洪區(qū)。月亮泡蓄滯洪區(qū)位于洮兒河入嫩江河口處，北部為吉林省鎮(zhèn)賚縣所轄，南部地處大安市境內(nèi)，東部與黑龍江省肇源縣隔嫩江相望，總面積為686.01 km2。

3 洪水相關(guān)合理性分析

嫩江下游大賚站和第二松花江下游扶余站，基本控制了哈爾濱的洪峰流量，且洪水傳播時間相同，在哈爾濱遭遇。故提出用嫩江大賚站和二松扶余站的合成流量作為蓄滯洪區(qū)啟用判別條件。經(jīng)分析，大賚、扶余合成洪峰流量與哈爾濱洪峰流量相關(guān)系數(shù)為0.98，相關(guān)性較好，作為啟用判別條件是可行的。見圖1。

4 蓄滯洪區(qū)啟用條件

按照哈爾濱洪水與嫩江、二松合成洪水同頻率的設(shè)想，將蓄滯洪區(qū)的啟用條件調(diào)整為：

當(dāng)嫩江大賚與二松扶余合成流量達(dá)到18200 m3/s，并且合成流量還有繼續(xù)增大的趨勢時，開始啟用蓄滯洪區(qū)分洪。

這種調(diào)整的好處在于合成流量可以通過水文報汛實時獲得，是否達(dá)到啟用條件可以直觀、明確判斷，可以使調(diào)度決策判斷更加客觀、迅速。

5 蓄滯洪區(qū)運(yùn)用方式

1）啟用預(yù)警。根據(jù)嫩江江橋流量、二松豐滿出庫流量及流域洪水情況，當(dāng)預(yù)測哈爾濱流量可能超過17900 m3/s或江橋、豐滿出庫合成流量達(dá)到19300 m3/s時，4 d后有可能開始分洪，應(yīng)做好啟用蓄滯洪區(qū)的各種準(zhǔn)備工作，嚴(yán)陣以待。

圖1 大賚、扶余合成洪峰流量與哈爾濱洪峰流量相關(guān)圖

2）啟用條件。當(dāng)嫩江大賚站與二松扶余站合成流量達(dá)到18200 m3/s，并且合成流量還有繼續(xù)增大的趨勢時，開始啟用蓄滯洪區(qū)分洪。

3）蓄滯洪區(qū)起用順序。原則上只使用一個蓄滯洪區(qū)分洪，一次洪水盡量不要啟用兩個蓄滯洪區(qū)；當(dāng)用月亮泡或胖頭泡都能完成分洪任務(wù)時，優(yōu)先運(yùn)用月亮泡蓄滯洪區(qū)，以盡可能減少淹沒損失。

4）運(yùn)用方式。月亮泡蓄滯洪區(qū)的運(yùn)用方式：蓄洪流量為大賚、扶余合成流量與16000 m3/s之差；當(dāng)大賚、扶余合成流量小于16000 m3/s后，即可停止分洪，并逐步開始排洪。注意控制排洪流量，使得排洪后大賚、扶余組合流量小于 16000 m3/s。

胖頭泡蓄滯洪區(qū)的運(yùn)用方式：當(dāng)大賚、扶余合成流量超過18200 m3/s，而且預(yù)報洪水還將上漲時，蓄滯洪區(qū)開始啟用；分洪流量為大賚、扶余合成流量與16000 m3/s之差；根據(jù)分洪流量推算分洪口門寬度，按計算寬度破堤分洪。隨著分洪流量的變化，分洪口門寬度需要及時調(diào)整。已有的口門寬度不能滿足分洪要求時，需擴(kuò)寬口門，但口門寬度最大不超過510 m；當(dāng)大賚、扶余合成流量洪峰出現(xiàn)5 d后（含第5 d）并且松花江老砍子斷面流量已小于15000 m3/s時，便可在老坎子處扒堤排水。

排水流量以排水后松花江老砍子斷面流量不超過15000 m3/s為控制。排水初期口門寬度不應(yīng)超過550 m；當(dāng)胖頭泡蓄滯洪區(qū)容積達(dá)到42億m3時，也應(yīng)在老坎子處扒堤排水，破堤寬度不應(yīng)超過550 m。

排水時分洪口繼續(xù)進(jìn)水，蓄滯洪區(qū)采取“上吞下吐”方式開始退水。

6 結(jié)語

該次研究成果與原成果實質(zhì)內(nèi)容是相同的，只是判別方式有所區(qū)別。原規(guī)劃啟用條件使用的是預(yù)報判斷方式；本成果啟用條件采用的是嫩江下游大賚水文站和第二松花江下游的扶余水文站的實時報汛流量直接判斷方式，更具有可操作性，便于防汛部門作出決策，避免因決策失誤而造成不必要的損失。