龙头桥水库2013 年场次洪水分析

王立权，马金龙

(黑龙江省龙头桥水库管理处，黑龙江 宝清155600)

1 概 况

龙头桥水库是一座以灌溉、防洪为主，兼顾发电、养鱼等综合利用的大(2)型水利工程。水库按100 a一遇洪水设计，2 000 a一遇洪水校核，水库总库容为6.15 亿m3。

水库工程由大坝、溢洪道、输水洞和水电站4 部分组成。龙头桥水库位于乌苏里江一级支流挠力河的上游，属于高纬度地区。水库流域形状呈长方形，水系呈羽状分布。

水库上游分别有3 条河流注入挠力河。流域属于半干旱地带，降水大部分集中在6—9 月份，占全年降水量的70%以上，尤其是7、8 份降水更为集中，大暴雨多发生在此期间。本区为台风暴雨区的边缘，大暴雨多为来自朝鲜的天气系统经日本海水汽补充后形成。一次降水的时间多为1 ～3 d，降水多集中在1 d之内［1－2］。

洪水与暴雨相应，主要发生在7 月下旬—8 月下旬，峰型多为单峰，起涨时间短，一般为2 ～3 d，落水时间较长，一次洪水总历时约为7 d左右。龙头桥水库以上流域为丘陵山区地貌，河流为山区性河流。

龙头桥水库是以挠力河干流防洪除涝任务为目标，结合水资源供需基本要求，发展水田灌溉面积，统筹兴利与防洪除涝的关系［3］。

2 基本情况

2013 年7 月—8 月，黑龙江省发生了特大洪涝灾害，包括黑龙江、嫩江、松花江、乌苏里江在内的39条河流发生超警戒洪水。其中，作为乌苏里江左岸的一级支流挠力河也发生了较大洪水。龙头桥水库处于挠力河上游，龙头桥水库整个流域发生了超5 a一遇标准的洪水。

3 降水情况

降水情况主要从4 个方面介绍:降水时间、降水量、雨量站监测情况和降水强度。

3.1 降水时间

龙头桥水库这场洪水的降水过程自7 月24 日起至8 月2 日止，主要有两场持续降水过程。龙头桥水库全流域均匀分布着16 个雨量监测站点，完成了这次降水全过程的观测任务［4］。

3.2 降水量

此次降水过程平均降水量达到88 mm，降水中心在20 连站点，此站点接近水库全流域的中心区。此次降水的主降水过程分布在7 月24 日—29 日这5 d，这5 d的降水量占整个降水过程总量的97%。

3.3 雨量站监测情况

此次降水过程中，测站中最小累计降水量是最大累计降水量的43%。测站的累计降水量达到最大累计降水量70%的测站数有8 个，占测站数的50%;测站的累计降水量达到最大累计降水量75%的测站数有4 个，占测站数的25%;测站的累计降水量达到最大累计降水量85%的测站数有3 个，占测站数的19%。

3.4 降水强度

降水量分布较均匀。最大的降水强度为0.025 mm/min。

4 洪水过程

4.1 洪水过程推求

水库入库的洪水过程是由水量平衡方程按6 h时段进行推求。水库自7 月24 日8 时观测到降水数据，到24 日14 时就测验到有洪水入库，从降水到产汇流过程持续6 h，产汇流时间较快［5］。

4.2 洪水三要素

洪水过程总历时约为14 d，此次洪水过程峰型为双峰，洪峰为305 m3/s，第二大流量为241 m3/s。洪峰和第二大流量的出现间隔为18 h。此次洪水总量为1.3 亿m3，也是建库以来最大的一场洪水过程。流域径流系数为0.82。

5 洪水情况分析总结

5.1 水库涨水较快，起涨过程陡

水库流域内发生有效降水过程后入库洪水起涨较快，在一个时段(6 h)后就有汇流产生，洪峰在洪水入库48 h后出现，涨水段的过程线较陡，洪峰出现历时较快，这一点比较符合丘陵地区的洪水特点［6］。

5.2 产、汇流快

洪峰与第二大流量出现的历时间隔与两次大雨主雨间隔的历时相同，说明流域产、汇流过程较快。

5.3 与设计洪水比较

龙头桥水库设计洪水采用了与其集水面积相接近，也处于上游山区的保安站和水库下游的宝清站两个站的洪水过程进行推设。

实际双峰过程线的线型和推设的结论相符合，第一场降水量大于第二场降水量，产生的前峰流量大于后峰的流量，这也是与下游平原测站洪水过程线的不同之处［7］。

5.4 上游水土保持破坏严重

从这场洪水的降水—径流过程线分析，洪水的起涨时间是自第一段有效降水后就产生，整场洪水在第二大流量出现后的退水时间为42 h，说明此次洪水涨水快，退水也快。

整场洪水的历时比水库初设中以龙头桥水库为主设计洪水过程的历时要短得多。结合水库上游下垫面实际情况，上游水土保持被破坏是产生洪水涨、退水快的影响因素之一。

5.5 雨区分布影响

降水中心处于水库水面附近，将对汇流历时产生直接影响，这也是汇流历时短的因素之一，同时加快了洪水形成过程。整个降水过程分为两个降水量较大的地区，流域的西北部和西南部两个区域，经过多次观测和分析，水库汛期的降水量极大值区多分布于此处。

5.6 涨、退水分析

水库这场洪水涨、退水快主要有以下4 个影响因素:

1)降水中心接近水库水面。

2)受此次洪水过程前期影响雨量影响。

3)下垫面水土保持较弱，下垫面调蓄水功能不强。

4)流域处在丘陵山区，受地形影响。

6 结 语

分析这场建库以来较大一场洪水的过程，对今后水库防汛调度工作会积累很关键的基础数据。特别对水库的入库洪水预报及汛期洪水调度工作起着一定的分析指导作用。

［1］黑龙江省水利水电勘测设计研究院.黑龙江省三江平原挠力河龙头桥水库工程初步设计［R］.哈尔滨:黑龙江省水利水电勘测设计研究院，1996.

［2］詹道江，叶守泽.工程水文学(3 版)［M］.北京:中国水利水电出版社，2000:45－52.

［3］袁雪莲.观音阁水库2010 年场次洪水分析［J］.水利建设与管理，2015(01):49－51.

［4］王敏，张立明，马秀梅.小流域洪水分析［J］.内蒙古水利，2012(06):34.

［5］于剑丽，鲁玉忠，宋银平.金滩大桥桥位选择与洪水分析［J］.人民黄河，2012，34(11):144－146.

［6］李勇，陈加奇.云南省某水库设计洪水分析［J］.价值工程，2014(17):90－91.

［7］张明波，陈剑池，秦智伟，郭希望.长江中下游设计洪水分析［J］.人民长江，2006，37(09):31－34.