基于哈爾濱江段防洪安全調度方案探析

冷 棟，才莉莉，高 明

(黑龍江省水利水電勘測設計研究院，哈爾濱 150080)

0 前 言

洪水是一種不容忽視的自然災害[1]，中國是一個洪澇災害頻發(fā)的國家,每年都有百余座城市遭受不同程度的洪水侵襲[2]。作為東北地區(qū)重要的中心城市，黑龍江省省會哈爾濱是國家重要的制造業(yè)基地，是中國東北北部政治、經(jīng)濟、文化中心，被譽為歐亞大陸橋的明珠，城區(qū)常住人口約1085.8萬(2018年末)，主城區(qū)位于松花江兩岸，道里、道外、松北等主城區(qū)處于洪水風險范圍內，一旦發(fā)生洪水災害，不僅經(jīng)濟損失巨大[3]，而且會在一段時間內影響城市發(fā)展[4]，因此保證哈爾濱江段防洪安全顯得尤為重要。

文章依托已建成的松花江、嫩江干流治理工程和胖頭泡、月亮泡蓄滯洪區(qū)工程，結合已有的前期治理成果，對哈爾濱城區(qū)防洪體系、邊界條件及影響因素進行分析，歸納出目前存在的問題，提出相應解決建議，建立實現(xiàn)保障哈爾濱江段200a一遇防洪標準為目標的綜合調控理論與方法體系，提出哈爾濱江段防洪安全的優(yōu)化調度方案和工程治理技術，以期為哈爾濱江段防洪工作做出貢獻。

1 哈爾濱城區(qū)防洪體系現(xiàn)狀

1932-2019年，嚴重洪澇災害出現(xiàn)10次，其中以1998年洪水最為嚴重，最高洪水位達120.89 m，超過歷史實測最高水位0.84 m，流量高達16600 m3/s，洪水重現(xiàn)期150a。自此特大洪水后，相關部門著重進行江南主城區(qū)、松北新區(qū)、群力新區(qū)等堤防的達標建設，完成哈爾濱公路大橋、四方臺公路大橋及濱北鐵路橋擴孔建設，并在此基礎上，新建一座泄洪擴孔橋，以增加松花江哈爾濱段的泄洪量。2015年隨著“三江治理工程”的實施，上游建設了胖頭泡、月亮泡蓄滯洪區(qū)防洪工程，并進行了改線和除險加固。

1.1 防洪體系組成

哈爾濱城市防洪體系主要由干流堤防、干流控制性樞紐和流域性蓄滯洪區(qū)工程等構成。主要依靠兩大體系: ①流域性控、蓄工程體系;②當?shù)氐谭琅c泄洪、分洪等工程體系[5]。

經(jīng)過多年建設,哈爾濱城區(qū)已基本形成由尼爾基、豐滿白山等大型蓄水工程，胖頭泡、月亮泡等蓄滯洪區(qū)和干支流堤防組成的防洪工程體系。

1.2 哈爾濱城區(qū)段防洪標準

主城區(qū)堤防按照100a一遇洪水設計標準執(zhí)行，松北新區(qū)及群力新區(qū)堤防按照50a一遇洪水設計標準執(zhí)行，大部分堤防按照超級堤進行建設。呼蘭城區(qū)堤防按照50a一遇洪水設計標準執(zhí)行。

1.3 調度運行

1.3.1 第二松花江流域

第二松花江流域防洪主要由豐滿、白山水庫及三岔河河段組成。第二松花江流域運行調度情況，見表1。

表1 第二松花江流域運行調度情況表

2.3.2 嫩江流域

嫩江流域防洪主要由尼爾基水庫、齊齊哈爾市南堤河段及三岔河河段組成。嫩江流域運行調度情況，見表2。

2.3.3 松花江干流

松花江干流防洪主要三岔河至牡丹江口河段、胖頭泡及月亮泡蓄滯洪區(qū)組成。松花江干流運行調度情況，見表3。

胖頭泡蓄滯洪區(qū)以蓄滯嫩江干流洪水為主，月亮泡蓄滯洪區(qū)以蓄滯嫩江支流洮兒河洪水為主，具體啟用原則：

1)優(yōu)先啟用月亮泡蓄滯洪區(qū)，若只運用月亮泡蓄滯洪區(qū)，難以控制哈爾濱站流量≤17900 m3/s時，破胖頭泡蓄滯洪區(qū)臨時分洪口門分洪，若依然難以控制，必要時破堤加大胖頭泡分洪流量。

2)啟用胖頭泡蓄滯洪區(qū)和月亮泡蓄滯洪區(qū)充分分滯洪水后，預報哈爾濱站流量仍超過17900 m3/s時，進一步加強哈爾濱市城市堤防防守，并視情采取應急措施加大河道行洪能力，或擴大蓄滯洪區(qū)分洪范圍增加分洪量。

3)當蓄滯洪區(qū)排洪入江后哈爾濱站的流量<17900 m3/s時，胖頭泡、月亮泡蓄滯洪區(qū)適時退洪，盡早騰出蓄洪容積。

表2 嫩江流域運行調度情況表

表3 松花江干流運行調度情況表

3 存在問題及建議

在系統(tǒng)掌握哈爾濱城區(qū)防洪體系總體構成，了解嫩江干流尼爾基水庫、第二松花江豐滿及白山水庫的調度運行原則，胖頭泡、月亮泡蓄滯洪區(qū)的啟用條件和調度運行方式的基礎上。初步分析哈爾濱城市防洪現(xiàn)狀存在的問題有3點：①松北區(qū)和群力新區(qū)設計防洪標準為50a，隨著城市的發(fā)展，可能已經(jīng)滿足不了保護對象的防洪需求，需要進一步論證；②三橋擴孔的工程措施現(xiàn)狀不到位，影響防洪；③發(fā)生超標準洪水，沒有保護措施。

根據(jù)上述問題，文章建議提高松北區(qū)及群力新區(qū)的防洪設計標準，根據(jù)目前區(qū)政府公布的常住人口情況，建議提高設計標準為100a一遇；結合市政、公路等相關部門利用現(xiàn)代化技術對防汛指揮系統(tǒng)進行升級改造[3]；對擴孔新橋及時進行清淤工作，并對松花江每年淤堵情況進行考察及記錄；哈爾濱市防洪規(guī)劃范圍內涉及的行政區(qū)域復雜，管理部門眾多，統(tǒng)籌兼顧，因地制宜[6]，區(qū)政府、水利部門、市政部門、交通部門應進一步明確職責，修訂完善防洪排澇預案和防汛搶險應急預案，責任落實至個人，避免“諸侯分治”造成的各區(qū)域建設的不平衡性，定時進行防洪演習，每年開展洪水風險評估研究[7-8]。

4 結 語

城市防洪不僅關系到保護區(qū)內人民生命財產(chǎn)安全和城市安全運行，也關系到經(jīng)濟建設和社會穩(wěn)定大局[9]。利用“河道-水庫-蓄滯洪區(qū)”一體化調控模型，分析不同類型洪水對哈爾濱江段防洪的影響機理，優(yōu)化松花江洪水調度方案，提出不同類型洪水下的工程措施與非工程措施相結合的綜合治理措施，為進一步保障哈爾濱江段防洪安全做出貢獻。