哈爾濱洪水組成與上游水庫調(diào)蓄作用分析

李英士，俞 宏，房公強(qiáng)

（中水東北勘測設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司，吉林 長春 130021）

哈爾濱洪水組成與上游水庫調(diào)蓄作用分析

李英士，俞 宏，房公強(qiáng)

（中水東北勘測設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司，吉林 長春 130021）

哈爾濱市洪水來源于嫩江、第二松花江和拉林河，第二松花江已經(jīng)修建白山、豐滿等控制性防洪工程，通過水庫群的聯(lián)合調(diào)度，使主要源自二松的洪水得到了有效的控制，拉林河洪水控制較弱；嫩江是哈爾濱洪水的主要來源，雖有尼爾基水利樞紐調(diào)控，但嫩江右岸的各支流未得到有效控制。因此目前嫩江洪水還不能得到有效地控制，哈爾濱主要的洪水威脅還是來自嫩江。

哈爾濱；洪水組成；水庫調(diào)蓄

1 概況

松花江是中國七大江河之一，流域地處中溫帶季風(fēng)氣候區(qū)，大陸性氣候特點(diǎn)十分明顯，春季干燥多風(fēng)，夏秋降雨集中，冬季嚴(yán)寒漫長，暴雨是形成本流域洪水的主要因素，暴雨成因有冷峰、氣旋、蒙古低壓、貝加爾湖低壓、臺(tái)風(fēng)等天氣系統(tǒng)。洪水多發(fā)生在 7 月至 9 月，少數(shù)發(fā)生在 5，6 月份或10 月份，一次洪水過程主要集中在 30d 內(nèi)。

松花江有兩個(gè)源頭，北源嫩江發(fā)源于內(nèi)蒙古自治區(qū)大興安嶺伊勒呼里山，南源第二松花江（簡稱二松，下同）發(fā)源于吉林省長白山天池，兩江在三岔河匯合后稱松花江。哈爾濱水文站是嫩江、第二松花江匯合后松花江干流的第二個(gè)水文控制斷面，控制流域面積 389768km2，大賚站是嫩江下游控制站，流域面積 221715km2，扶余站是二松最下游的控制站，流域面積 71783km2，在嫩江、第二松花江匯合后的松花江干流（哈爾濱站上游）尚有支流拉林河從右岸匯入，拉林河流域設(shè)有蔡家溝水文站，流域面積 18339km2，哈爾濱站洪水主要由此三站的來水組成。此三站控制的流域面積占哈爾濱以上流域面積的 80%以上，因三站至哈爾濱區(qū)間處平原地帶，降水量和產(chǎn)洪量相對較小，所以哈爾濱站的大洪水組成主要分析嫩江大賚、第二松花江扶余和支流拉林河蔡家溝的來水分布情況。

2 洪水組成分析

2.1 實(shí)際洪水組成

據(jù)歷史資料記載，從 1901 年以來的 100 多年中，松花江流域共發(fā)生洪水近 50 次，相當(dāng)于約兩年一次。較大的水災(zāi)年有 1910，1911，1932，1934 年以及建國后的 1953，1956，1957，1960，1969，1995，1998 年等。松花江流域水文觀測資料參差不齊，解放以前水文測站多只進(jìn)行水位觀測，觀測站少且觀測記錄不全、資料精度較差，由于資料條件所限，不能將松花江發(fā)生的大洪水逐一進(jìn)行分析，僅統(tǒng)計(jì)資料條件較好的解放以后 1953，1956，1957，1960，1986，1991 年和 1998 年 8 次大洪水，分析哈爾濱站的洪水組成情況，根據(jù)實(shí)測資料統(tǒng)計(jì)的哈爾濱洪峰組成情況見表1。

從表中可以看出，哈爾濱站洪峰組成主要有以下幾種類型：

1）嫩江、第二松花江、拉林河同時(shí)發(fā)生洪水，如 1956 年、1960 年、1991 年洪水就屬于這種類型。天然情況下嫩 江 大賚站 占 合成流 量的 43.6% ～48.1%、二松扶余站占合成流量的 24.6%～46.0%、拉林河蔡家溝站占合成流量的 10.4%～27.3%。

表1 哈爾濱站大水年洪峰組成表

2）哈爾濱站洪峰主要由嫩江、第二松花江洪水組成，拉林河洪水很小，如 1953 年、1957 年洪水。嫩江大賚站占合成流量的 40%和 44.1%，二松扶余站占合成流量的 58.9%和 46.6%。

3）哈爾濱站洪峰主要來自嫩江，即嫩江洪水特大，第二松花江、拉林河洪水均較小，如 1969年、1998 年洪水。嫩江大賚站占了合成流量的 88%和 87.9%。

4） 哈爾濱站洪峰主要來自第二松花江洪水，嫩江、拉林河洪水相對較小，如 1986 年洪水。二松扶余站占合成流量的 63.3%。

由于哈爾濱大洪水一次洪量主要集中在 30d以內(nèi)，因此以 30d洪量作為代表分析哈爾濱的洪量組成情況，統(tǒng)計(jì)這幾年的實(shí)測洪水分析洪量組成，哈爾濱洪量組成見表 2。

從哈爾濱站 30d洪量組成情況來看，嫩江大賚站洪量占到了合成流量的 46.1%～95.3%、二松扶余站洪量站 3.7%～42.4%、而拉林河蔡家溝站僅占到 1%～13.0%。由此可見嫩江是松花江哈爾濱洪水的主要來源。

2.2 洪水組成與面積的關(guān)系

從流域面積上看，嫩江大賚控制流域面積占哈爾濱以上約 57%，二松扶余約占 18%，而拉林河蔡家溝不足 5%，三站控制面積雖然只占到哈爾濱流域面積的 80%，但合成流量一般大于哈爾濱洪峰流量，如果不計(jì)蔡家溝站流量，僅扶余與大賚合成流量一般也大于哈爾濱流量，扶余與大賚合成流量平均是哈爾濱的 1.1 倍左右，上世紀(jì) 70 年代以前，三站的合成洪量亦大于哈爾濱洪量，其原因是區(qū)間河道平緩，槽蓄量大，因此洪峰衰減較大、部分洪量由于跑水填挖，未回歸河道所致，隨著堤防建設(shè)的逐步完善，區(qū)間損失的水量在逐步減小。

表2 哈爾濱站大水年 30d洪量組成表

從集水面積和洪峰、洪量組成結(jié)果來看，嫩江是哈爾濱站大洪水的主要來源，也就是一般常說的哈爾濱洪水組成為“嫩江打底,二松加碼,拉林河戴帽。

2.3 白山、豐滿水庫的調(diào)蓄作用

由于二松流域已建豐滿（1937 年建成）、白山（1985 年建成）等控制性水利工程，水庫調(diào)蓄作用較大，因此哈爾濱站的洪水已非天然情況，為分析白山、豐滿水庫的調(diào)蓄作用，對白山、豐滿水庫的調(diào)蓄量進(jìn)行了還原，對還原后的哈爾濱洪水組成進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。統(tǒng)計(jì)原則是根據(jù)哈爾濱站洪水的洪峰、洪量出現(xiàn)時(shí)間，按洪水傳播時(shí)間統(tǒng)計(jì)相應(yīng)的嫩江大賚、二松扶余和拉林河蔡家溝三站的相應(yīng)時(shí)間流量。還原豐滿、白山調(diào)蓄量后統(tǒng)計(jì)的哈爾濱洪峰組成情況見表3。

從哈爾濱站實(shí)測洪峰流量與二松梯級水庫還原后洪峰流量比較來看，洪峰流量分別減少了 270～2800m3/s，豐滿單獨(dú)調(diào)節(jié)的 5 年洪水洪峰較小3%～18.5%，白山和豐滿聯(lián)合調(diào)度調(diào)節(jié)的四場洪水分別減小了 9%～20%，尤其是對主要來自二松的洪水調(diào)節(jié)幅度最大。

3 結(jié)語

哈爾濱市是黑龍江省政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心，是松干最重要的防洪保護(hù)區(qū)，其洪水來源于嫩江、第二松花江和拉林河，第二松花江已經(jīng)修建白山、豐滿等控制性防洪工程，通過水庫群的聯(lián)合調(diào)度，使主要源自二松的洪水類型得到了有效的控制，拉林河也先后修建了亮甲山、磨盤山和龍鳳山大型水庫，但控制面積和水庫規(guī)模相對較小，僅對拉林河上游和支流洪水能起到一定的作用，嫩江是哈爾濱洪水的主要來源，上游雖修建了大型的尼爾基水利樞紐工程，但尼爾基以下嫩江右岸還有諾敏河、雅魯河、綽爾河、洮兒河等較大支流，嫩江右岸的各支流發(fā)源地，大部分為山區(qū)林區(qū)，暴雨集中，雨量豐沛，而這幾條支流洪水常在同一暴雨籠罩范圍內(nèi)，造成嫩江流域大洪水，目前僅洮兒河修建了察爾森大型水庫，其它支流尚缺少控制性的水利工程，因此目前嫩江洪水還不能得到有效地控制，哈爾濱主要的洪水威脅還是來自嫩江。

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