穆棱河密山橋水文站斷面防洪特征水位分析

陳松良

(黑龍江省雞西水文局密山勘測隊，黑龍江 密山 158300)

1 基本情況

1.1 流域概況

穆棱河是烏蘇里江左岸支流，發(fā)源于完達山脈老爺嶺東坡穆棱市窩集嶺，流經(jīng)穆棱、雞西、雞東、密山、虎林等市(縣)，于虎頭鎮(zhèn)南18 km處注入烏蘇里江[1]。河長834 km，流域面積18 427 km2。穆棱河流域位于黑龍江省東部，包括穆棱、雞西、雞東、密山、虎林五個市縣的大部分面積和林口縣奎山鄉(xiāng)、東寧縣細鱗河鄉(xiāng)及牡丹江農(nóng)場管理局所屬的有關(guān)農(nóng)場。

流域由西向東傾斜，呈長帶形，東西長、南北窄。西部以老爺嶺與牡丹江分界，北部以完達山脈與倭肯河、七虎林河分界，東部以穆興東堤與松阿察河分界，南部以太平嶺與綏芬河、興凱湖分界。流域內(nèi)山地面積占總面積51.0%，丘陵面積占總面積26.3%，平原面積占總面積22.0%，湖泊面積占總面積0.7%。

穆棱河由西南向東北流至雞西市附近的青龍山處折向東流，于虎林市湖北閘處分兩路下泄；一路沿穆興分洪道注入小興凱湖，一路沿原河道注入烏蘇里江。多年平均徑流量24.14億m3。自上而下較大支流有大石頭河、馬橋河、亮子河、滴道河、哈達河、黃泥河、裴德河等。

流域處于中緯度地區(qū)，屬中溫帶大陸性季風(fēng)氣候，具有春季風(fēng)大干旱，夏季濕熱多雨，秋季溫涼早霜，冬季寒冷干燥的氣候特征。多年平均氣溫3.2 ℃，極端最高氣溫37.6 ℃，最低氣溫-44.1 ℃。多年平均降水量552.9 mm，降水量年內(nèi)分布不均，6—9月降水量占全年降水量70%左右。無霜期140 d，結(jié)冰期150～160 d，最大冰厚1.37 m。

1.2 測站情況

密山橋水文站位于黑龍江省密山市知一鎮(zhèn)，集水面積13 325 km2，距河口 220 km。該站 1950 年 5月設(shè)為水位站，1992 年 1 月改為水文站。測驗斷面位于密山市知一大橋附近，兩岸受穆棱河大堤控制，順直河段長約 500 m。斷面上游1.5 km處有兩條渠道，一條常年過水，另一條在高水位時過水。測驗斷面為復(fù)式河床，河道寬淺，主槽河床主要由砂石組成，右岸為知一大堤。

本站高程采用大連基面，根據(jù)牡丹江水文局 2007 年三等水準(zhǔn)測量成果，與黃?；娴膿Q算關(guān)系為：H黃海=H大連+0.09 m。

2 洪水特性

密山橋水文站位于穆棱河中下游，水流速度緩慢，洪水傳播時間長，洪峰停留時間一般為 4～10 h。該站發(fā)生洪水比較頻繁，根據(jù)文獻記載和密山橋水文站實測資料，從1927 年至今該站共發(fā)生了 8 次大洪水。其中 1991 年 8 月 1 日洪水為歷史上第一位大洪水，峰水位 116.80 m，相應(yīng)流量 4200 m3/s。本次洪水密山市受災(zāi)人口 23.08 萬人，倒塌房屋 1700 間，受災(zāi)面積 15 333.33 hm2，損失糧食 5.2 萬t，沖毀公路 10 km，沖毀橋梁 6 km，受災(zāi)企業(yè) 3 個，經(jīng)濟損失 1.81億元。

3 設(shè)計洪水計算

密山橋水文站設(shè)計洪水計算采用《黑龍江省中小河流防洪工程規(guī)劃報告》[2]成果，穆棱河密山橋水文站設(shè)計洪水成果如表1所示。

表1 穆棱河密山橋水文站設(shè)計洪水成果

4 防洪工程

按照《防洪標(biāo)準(zhǔn)》[3]中的要求，密山橋水文站基本水尺斷面設(shè)在穆棱河右岸知一公路橋上。知一堤防位于穆棱河右岸，西起密山市勞動局青年點，東至857農(nóng)場半拉子城子堤，全長23.67 km。平均堤距2800.00 m，平均堤高2.50 m，堤頂寬度3.70 m，堤頂高程123.23～108.42 m，梯型土堤，邊坡比1∶2，防洪標(biāo)準(zhǔn)為20 a一遇洪水。堤防有4處穿堤建筑物，迎恩排水閘位于6+700 m處。其他穿堤建筑物離斷面較遠。堤防9+200 m處為1991年洪水決口，現(xiàn)已修復(fù)。密山橋水文站基本水尺斷面位于知一堤防9+800 m處，現(xiàn)有堤腳高程115.27 m，堤頂高程117.49 m，堤頂寬度3.70 m，設(shè)計洪水位116.50 m，灘地高程115.15 m(均為黃海基面)。

密山橋水文站基本水尺斷面對岸是幸福堤防。幸福堤防位于穆棱河左岸，西起連珠山鐵路橋，東至結(jié)合防洪閘，堤長 47.67 km，平均堤距 2800.00 m。堤頂高度 3.20 m，堤頂寬度 5.00 m，堤頂高程 132.71～104.45 m，梯型土堤，迎水坡比 1∶3，背水坡比 1∶2.5，防洪標(biāo)準(zhǔn)為 20 a一遇洪水。幸福堤防有 7 處穿堤建筑物，東興進水閘位于 18+430 m 處，現(xiàn)有堤頂高程 118.87 m，其他穿堤建筑物離斷面較遠。幸福堤防有險工 3 處，現(xiàn)已修復(fù)。密山橋水文站基本水尺斷面位于幸福堤防 9+800 m 處，現(xiàn)有堤腳高程 115.20 m，堤頂高程 118.03 m，堤頂寬度 4.40 m，設(shè)計洪水位 116.50 m，灘地高程 115.15 m(均為黃?；?。

知一堤防保護對象主要為知一鎮(zhèn)及其他8個村屯，知一鎮(zhèn)是密山市主要城鎮(zhèn)之一。幸福堤防保護 4 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，81 個村屯，耕地面積 11 100 hm2。

5 防汛特征水位的確定

密山橋水文站基本水尺斷面兩岸堤防的防洪標(biāo)準(zhǔn)均為 20 a一遇洪水。該站現(xiàn)有警戒水位 115.49 m(黃?；?，相當(dāng)于 4 a一遇洪水，由于近幾年堤防不斷加高加固，防洪能力提高，需相應(yīng)提高警戒水位。經(jīng)與當(dāng)?shù)胤姥床块T協(xié)商，將警戒水位修訂為 115.79 m(黃?；?，相當(dāng)于 10 a一遇洪水。當(dāng)達到此水位時，右岸堤防灘地水深 0.64 m，堤身臨水 0.52 m，洪水距堤頂 1.70 m。左岸灘地水深 0.64 m，堤身臨水 0.59 m，洪水距堤頂2.24 m。此時防汛部門要加強戒備，密切注意汛情發(fā)展變化，加強巡堤查險，做好防御更大洪水的人力、物力準(zhǔn)備工作。

該站現(xiàn)有保證水位 115.99 m(黃海基面)，相當(dāng)于 14 a一遇洪水，保證水位偏低，經(jīng)當(dāng)?shù)胤姥床块T同意，修訂為 116.09 m(黃?；?，相當(dāng)于20 a一遇洪水。當(dāng)達到此水位時，右岸堤防灘地水深0.94 m，堤身臨水0.82 m，洪水距堤頂 1.40 m。左岸灘地水深0.94 m，堤身臨水0.89 m，洪水距堤頂1.94 m[4]。該水位接近堤防工程安全擋水的上限水位，堤身長時間浸泡，堤防隨時有出現(xiàn)險情的可能，防汛部門應(yīng)做好抗洪搶險的準(zhǔn)備，穆棱河密山橋水文站特征水位修訂成果如表2所示。

表2 穆棱河密山橋水文站特征水位修訂成果