烏馬河2018·7·26暴雨洪水洪峰流量分析計(jì)算

沈清林，盧 昊，孫全章

(黑龍江省伊春水文水資源中心，黑龍江 伊春 153000)

1 流域概況

伊春河為湯旺河右岸一級(jí)支流，發(fā)源于小興安嶺腹地陳河布倫山，河源自幺河西南向東北，與西北部的開源河、擋石河在翠巒西部相繼匯合后稱伊春河。

伊春河由西向東流經(jīng)伊春市翠巒區(qū)、烏馬河區(qū)，于伊春城東北部匯入湯旺河，河長89km，落差371m，平均坡降2.90‰ 。平均河寬100m左右，水深在1.0-3.0m。伊春水文(三)站是湯旺河右岸第二大支流伊春河出口控制站，位于黑龍江省伊春市伊春區(qū)。地理坐標(biāo)為E128°52′，N47°43′。河道呈東西走向，斷面以上河長56km，至河口的距離為6.7km，集水面積為2436km2。河道平均坡降0.482‰，流域形狀為扇形。

伊春河共有6條主要支流，依次為擋石河、翠巒河、尖山河、撫育河、幺河和烏馬河。

西山水庫壩址以上流域，是由幺河、扶育河、尖山河自西南流向東北，與西北部的翠巒河、擋石河兩大支流匯合。西山水庫位于伊春市翠巒區(qū)西北2 km伊春河干流上，壩址地理坐標(biāo)為E128°27′-128°41′，N47°36′-47°51′。壩址控制面積1613km2，占流域面積的65.3%。

烏馬河水文站位于黑龍江省伊春市烏馬河區(qū)，地理坐標(biāo)為E128°48′，N47°43′，集水面積約801.4km2。烏馬河河長約68km，流域平均坡降4.63‰，在伊春市區(qū)西部匯入伊春河。伊春河水系及水文(位)站點(diǎn)分布見圖1。

圖1 伊春河水系及水文(位)站點(diǎn)分布圖

2 分析計(jì)算思路

將伊春河流域視作一個(gè)系統(tǒng)，有兩個(gè)輸入項(xiàng)，一是西山水庫泄流量，二是烏馬河以及區(qū)間來水，伊春站流量作為輸出項(xiàng)[1]。由于伊春(三)站流量過程是已知的，只需將水庫下泄流量演算到伊春(三)站斷面處，前后兩者之差就可近似做為烏馬河的洪水過程。

伊春(三)站1h洪水過程摘錄，水庫泄流按河道特性推算馬斯京根法演算參數(shù)并演算出到達(dá)伊春(三)站斷面的洪水過程。然后兩個(gè)過程相減即可得出烏馬河站本次洪水過程，經(jīng)曲線修勻后查算洪峰流量大約900m3/s，出現(xiàn)時(shí)間為7月26日3時(shí)，較伊春(三)站洪峰早4小時(shí)36分鐘。

烏馬河站至伊春(三)站距離6km，只有一個(gè)計(jì)算河段，不考慮坦化作用，只考慮平移作用，洪峰出現(xiàn)時(shí)間向前平移1h，即烏馬河站洪峰出現(xiàn)時(shí)間為2018年7月26日2時(shí)。

西山水庫距伊春(三)站22km,泄流平均流速及參數(shù)計(jì)算結(jié)果見表1。

表1 西山水庫匯流參數(shù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算表

由x=0.40、n=5查馬法匯流曲線如表2所示。

表2 西山水庫馬法河槽匯流曲線成果表

3 洪峰流量復(fù)核

采用概化過程線法對(duì)上述計(jì)算洪峰流量進(jìn)行復(fù)核，并推算本次洪水的稀遇程度。計(jì)算公式如下：

Qm=KP/K5%×Cp×F0.67

(1)

查圖集，烏馬河流域參數(shù)如下：

F=801km2，Cv= 1.1，Cs/Cv=2.5，Cp=8，n=0.67

(2)

由此計(jì)算不同頻率的洪峰流量模比系數(shù)和最大洪峰流量，結(jié)果見表3。

表3 烏馬河站不同頻率洪峰流量統(tǒng)計(jì)表

查算洪峰流量Qm=900 m3/s的洪峰流量模比系數(shù)KP=4.09，由此推算出洪水重現(xiàn)期接近40a。伊春(三)站洪峰流量1450 m3/s，洪水重現(xiàn)期接近50a。伊春(三)站、西山水庫泄流、烏馬河1h流量過程線圖如圖2所示；烏馬河站3小時(shí)流量過程線如圖3所示。

圖2 伊春(三)站、西山水庫泄流、烏馬河1h流量過程線圖

圖3 烏馬河站3小時(shí)流量過程線