白沙灘水文站防汛特征水位復(fù)核調(diào)整分析

吳高莊，榮佳偉

（松遼水利委員會(huì)水文局黑龍江中游水文水資源中心，黑龍江佳木斯154000）

近些年隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和水利事業(yè)的發(fā)展，國(guó)家對(duì)省界河流堤防防護(hù)工程的投入逐步加強(qiáng)，尤其在1998年大洪水過(guò)后，省界河流干流沿岸堤防工程建設(shè)得到很大改善，堤防工程的防洪標(biāo)準(zhǔn)普遍提高。為充分掌握白沙灘水文站防洪預(yù)警區(qū)域的防洪工程建設(shè)情況，使其防汛特征水位與防洪工程現(xiàn)狀相匹配，依據(jù)洪水特性、堤防現(xiàn)狀、防洪保護(hù)目標(biāo)及防汛搶險(xiǎn)預(yù)案等防汛相關(guān)情況，對(duì)松花江干流白沙灘水文站的防汛特征水位（警戒水位和保證水位）予以復(fù)核修訂。

1 情況概述

1.1 測(cè)站情況

白沙灘水位站始建于1959年7月，位于吉林省鎮(zhèn)賚縣丹岱鄉(xiāng)白沙灘村，該站是嫩江流入吉林省后第一個(gè)控制站，2019年底升級(jí)為水文站。升級(jí)后的白沙灘水文站屬大河重要控制站、省界水資源監(jiān)測(cè)站，設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇，測(cè)洪標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇。測(cè)驗(yàn)河段河道比降小，水流平緩，河床穩(wěn)定，河道曲折，溝汊眾多，成網(wǎng)狀；測(cè)驗(yàn)河段順直長(zhǎng)約1 000 m。主槽位于河道右側(cè)，平枯水時(shí)水面寬200～500 m；特大洪水時(shí)江面寬達(dá)10 km。斷面下游1 000 m處有白沙灘電灌站，白沙灘下游117 km處旁側(cè)有月亮泡水庫(kù)，洮兒河經(jīng)此匯入。

1.2 洪水特性

嫩江洪水多由暴雨所致，嫩江位于大興安嶺東南坡雨洪區(qū)，在半熱帶性質(zhì)的氣旋作用下，形成了大范圍的強(qiáng)降雨過(guò)程，較大支流產(chǎn)流快，進(jìn)入嫩江河道形成強(qiáng)勢(shì)匯流。嫩江鎮(zhèn)賚段河道蜿蜒曲折，沙灘多，比降緩，灘地寬闊，水流平穩(wěn)，大水年份常與第二松花江水頂托，洪水下泄慢。洪水特點(diǎn)為最大洪峰主要發(fā)生在7—8月，尤其8月份更為突出，6月和9月份較少。一次洪水歷時(shí)30 d以上，而主要洪量集中在15 d左右，由于一次大洪水多是由幾次降雨過(guò)程疊加而成，洪水峰型多為矮胖的單峰型。一般洪水從江橋運(yùn)行至白沙灘為48 h左右，較大洪水從江橋運(yùn)行至白沙灘為20 h左右，極易漫溢成災(zāi)。

1.3 設(shè)計(jì)洪水

白沙灘水文站剛剛開(kāi)展水文測(cè)驗(yàn)工作，不能直接形成設(shè)計(jì)成果，借鑒《吉林省嫩江干流治理工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告》中距離白沙灘水位站1.2 kmCS嫩75處設(shè)計(jì)洪水成果，采用的是測(cè)站假定基面高程，與85基準(zhǔn)的換算關(guān)系為H85基準(zhǔn)=H假定-0.073。詳見(jiàn)表1。

表1 防洪工程設(shè)計(jì)洪水位統(tǒng)計(jì)表

1.4 防洪工程

嫩江堤防始建于1965年，1990年堤防按20年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)并已實(shí)施，2006和2016年堤防按35年一遇標(biāo)準(zhǔn)（防洪標(biāo)準(zhǔn)50年一遇）進(jìn)行了整體治理。

白沙灘預(yù)警控制區(qū)嫩江左岸堤防從綽六堤下游至興隆堤為國(guó)堤，其他無(wú)堤防地段地面高程大于國(guó)堤；嫩江右岸堤防為鎮(zhèn)賚保護(hù)區(qū)范圍為國(guó)堤，其他無(wú)堤防地段地面高程大于國(guó)堤，通過(guò)嫩江上游尼爾基水庫(kù)的調(diào)節(jié)，白沙灘預(yù)警范圍內(nèi)均已達(dá)到50年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)。

2 復(fù)核調(diào)整特征水位的原則

2.1 警戒水位確定原則

1）警戒水位的確定可參考河段普遍漫灘或堤段開(kāi)始臨水時(shí)的水位。結(jié)合工程現(xiàn)狀，堤防工程歷史出險(xiǎn)情況等綜合研究確定。

2）警戒水位的確定要與地方經(jīng)濟(jì)實(shí)力相結(jié)合，要考慮投入與風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系，要考慮河灘地與背水側(cè)地面高程。

3）對(duì)于有堤防的河段，水位超過(guò)主河槽，漫灘至堤腳，堤防工程偎堤時(shí)的水位即為警戒水位。對(duì)有防汛任務(wù)而無(wú)堤防的河段，可根據(jù)河岸險(xiǎn)工情況，以洪水上灘或需要轉(zhuǎn)移群眾及財(cái)產(chǎn)時(shí)的水位即為警戒水位。

2.2 保證水位確定原則

1）對(duì)于有堤防且已達(dá)標(biāo)的河段，其設(shè)計(jì)洪水位即為保證水位。如果堤防雖然達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，但建成時(shí)間較長(zhǎng)，考慮日常維護(hù)等問(wèn)題，保證水位在防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)水位的基礎(chǔ)上適當(dāng)降低。

2）堤防工程尚未達(dá)到規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的河段，可按安全防御相應(yīng)的洪水水位確定，即按現(xiàn)狀扣除設(shè)計(jì)超高值后的水位即為保證水位。

3）確定保證水位要兼顧上下游，分河段設(shè)置。同一河段左右岸的堤防設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)有差別時(shí)，可分別確定保證水位。

4）確定保證水位時(shí)，要考慮各種水位關(guān)系，使各種水位銜接好。

5）保證水位是針對(duì)堤防設(shè)定的，有防洪任務(wù)的無(wú)堤河段，可以按重要村鎮(zhèn)或設(shè)施臨水時(shí)的水位為保證水位。

3 白沙灘水文站特征水位復(fù)核調(diào)整分析

3.1 確定防汛預(yù)警范圍、防洪保護(hù)目標(biāo)

嫩江干流中下游多為省界河流，需分別考慮嫩江兩岸預(yù)警范圍及主要防洪保護(hù)目標(biāo)。根據(jù)站網(wǎng)分布情況和城鎮(zhèn)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀，以及水文站地理位置、上下游村鎮(zhèn)分布情況，確定白沙灘水文站防汛預(yù)警范圍為鎮(zhèn)賚縣丹岱鄉(xiāng)白沙灘水文站至月亮泡區(qū)間，航道里程60 km，主要防洪保護(hù)目標(biāo)為兩岸共計(jì)22個(gè)沿江鄉(xiāng)鎮(zhèn)村屯，人口總數(shù)約為34萬(wàn)人。

3.2 調(diào)查收集相關(guān)資料

收集防汛預(yù)警范圍內(nèi)的相關(guān)資料，包括防洪保護(hù)目標(biāo)，防洪工程基本情況、防洪工程的防洪標(biāo)準(zhǔn)、沿江無(wú)堤防段村屯地面高程，地方水文站設(shè)站情況、預(yù)警范圍及防洪特征水位等。主要調(diào)查預(yù)警范圍內(nèi)防洪堤壩工程建設(shè)、城市村屯、交通等情況。白沙灘水文站地處黑龍江、吉林交匯處，上游有江橋水文站，下游有大賚水文站，月亮泡來(lái)水受洮兒河干流降水等因素影響明顯，因此白沙灘水文站預(yù)警范圍截止到月亮泡。

江橋水文站下游至大賚水文站左、右岸堤防建設(shè)基本完成，防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇。白沙灘水文站預(yù)警范圍內(nèi)干流右岸近幾年大多建有國(guó)堤，堤身質(zhì)量普遍達(dá)到規(guī)范要求，抵御洪水能力較強(qiáng)。嫩江左岸白沙灘下游國(guó)堤有綽六堤、官地堤、大排排堤、興隆堤，其他無(wú)堤防地區(qū)及村屯地勢(shì)較高。

3.3 高程聯(lián)測(cè)及洪痕測(cè)量

對(duì)白沙灘水文站預(yù)警控制范圍內(nèi)的防洪目標(biāo)地面高程和預(yù)警江段村屯臨水高程進(jìn)行高程聯(lián)測(cè)及洪痕測(cè)量。測(cè)區(qū)長(zhǎng)65.5 km，寬10.0 km，面積655.0 km2，測(cè)區(qū)交通方便，地勢(shì)以平原為主。測(cè)量工作具體包括測(cè)量嫩江干流白沙灘水文站段的堤防工程頂部、臨水及背水堤腳高程；對(duì)嫩江干流右岸鎮(zhèn)賚縣、大安市，左岸杜爾伯特蒙古縣、肇源縣等江段堤防現(xiàn)狀和天然河道進(jìn)行勘察，對(duì)預(yù)警范圍內(nèi)江段堤防與高程聯(lián)測(cè)；對(duì)兩岸國(guó)壩、附近保護(hù)對(duì)象、超警洪痕進(jìn)行測(cè)量。

3.4 合理性分析

根據(jù)特征水位確定原則，依據(jù)堤壩防洪標(biāo)準(zhǔn)、防洪目標(biāo)地面高程測(cè)量及洪痕測(cè)量成果，對(duì)白沙灘水文站特征水位進(jìn)行復(fù)核調(diào)整，并與歷史洪水相比較，分析防汛特征水位的合理性。

白沙灘水文站原警戒水位為135.13 m（85基準(zhǔn)），水位達(dá)到此處時(shí)，河段普遍漫灘，堤段普遍臨水，該警戒水位運(yùn)用多年，能夠真實(shí)反映河段防洪能力和汛情的危急程度，結(jié)合工程現(xiàn)狀，并參考防汛部門意見(jiàn)，不予以重新修訂。

考慮白沙灘預(yù)警范圍內(nèi)堤防工程按35年一遇標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)尼爾基水庫(kù)調(diào)洪后防洪標(biāo)準(zhǔn)可達(dá)到50年一遇，對(duì)應(yīng)白沙灘水文站35年一遇洪水（堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)50年一遇）水位為137.12 m（85基準(zhǔn)），考慮到嫩江左岸有部分堤防未經(jīng)過(guò)竣工驗(yàn)收，應(yīng)將50年一遇標(biāo)準(zhǔn)適當(dāng)降低；結(jié)合測(cè)量成果及歷史抗洪經(jīng)驗(yàn)，將保證水位確定為136.62 m（85基準(zhǔn)），洪水重現(xiàn)期相當(dāng)于12年一遇，此時(shí)，個(gè)別堤段有可能出現(xiàn)險(xiǎn)情，防汛已進(jìn)入全面緊急狀態(tài)。待堤防均竣工驗(yàn)收合格后，保證水位應(yīng)提高到堤防設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)水位，即50年一遇洪水位位置137.12 m。

4 結(jié)論

防汛特征水位是洪水預(yù)警、防汛決策的重要依據(jù)，直接影響防汛調(diào)度和巡堤查險(xiǎn)等工作，也是評(píng)價(jià)洪水量級(jí)、工程防洪能力和組織防守力量的重要指標(biāo)。根據(jù)嫩江中下游防洪工程現(xiàn)狀、防護(hù)對(duì)象的防洪需求及預(yù)警區(qū)河段出險(xiǎn)等情況，對(duì)白沙灘水文站的防汛特征水位進(jìn)行的復(fù)核調(diào)整，其成果通過(guò)審查并予以采用。修訂后的防汛特征水位可為鎮(zhèn)賚縣及杜蒙縣、大安市、肇源縣防護(hù)目標(biāo)洪水預(yù)警、減少洪澇災(zāi)害、保障人民生命安全、防汛抗洪提供重要的決策依據(jù)。