雅鲁河齐齐哈尔段洪水特征分析

张国祝

(黑龙江省水利水电集团第二工程有限公司，黑龙江 哈尔滨 150000)

雅鲁河齐齐哈尔段洪水特征分析

张国祝

(黑龙江省水利水电集团第二工程有限公司，黑龙江 哈尔滨 150000)

以雅鲁河齐齐哈尔段为研究背景，通过对建国以来雅鲁河流域内发生的大洪水进行研究分析，从洪水特性、防洪特征水位和设计洪水等三个方面进行了研究，修订了雅鲁河齐齐哈尔段防洪特征水位成果表和设计洪水成果表。

雅鲁河；洪水特性；防洪特征水位；设计洪水

1 研究区概况

雅鲁河[1]为嫩江右岸的支流，发源于大兴安岭东麓滨洲铁路博克图西南沟兴安站附近的雅鲁伯图山，流域北部以大兴安岭山脊与呼伦贝尔高原相隔，东部与音河相邻，西部和南部与绰尔河相连，源头海拔1002 m，河流全长398 km，流域面积19 798 km2。河床宽60～270 m，河口海拔140 m，总高差862 m，平均比降达2.2‰。

流域内土地资源、森林资源、草地资源比较丰富，总面积175.6万hm2。雅鲁河齐齐哈尔市区段全部在碾子山区内，流程约35 km。

碾子山(二)水文站位于齐齐哈尔市碾子山区，系嫩江右岸一级支流雅鲁河中下游控制站，集水面积13 567 km2，河长268 km。该站于1934年2月设立为水位站，1945—1948年停测，1949年8月恢复，1953年改为水文站，1954年6月测流断面下迁7 km，1963年1月测流断面上迁550 m，1965年1月基本水尺断面上迁550 m，为基本水尺断面兼测流断面。水位测验年份为1934—1944年，1949年至今；流量测验年份1953年至今。

测验河段顺直不足200 m，主槽靠左岸。左岸为碾子山区，距左岸1000 m有雅鲁河大堤，堤顶高程219.16 m(大连基面)，距右岸300 m是南山控制。水位在216.00 m时开始漫滩，最大水面宽度约1600 m。基本水尺断面上5 km有支流济沁河自右岸汇入，基本水尺断面下80 m有碾李公路桥一座，桥长344 m，为17孔立柱平板钢混桥，设计过水流量2940 m3/s。本站断面控制条件较好，水位～流量关系为单一曲线。

2 洪水特征分析

2.1 洪水特性

洪水集中出现的季节时段称之为汛期。各个水系每年汛期来临的时间有一定规律，它主要决定于春夏雨带南北位移和秋季频繁的台风暴雨[2]。一般年份4月初—6月初为凌汛期，6—9月底进入主汛期。各地汛期发生的时间有规律地自南向北移动。北方地区的洪峰时间一般集中在7月下旬和8月上旬。

本站洪水为典型的暴雨洪水，年最大洪峰集中出现在汛期6—9月，尤以7、8月份最为集中，据资料统计，7、8月份出现年最大洪峰的概率为76%。洪水过程体现出典型的山溪性河流特点，大多为单一式洪峰，复式洪峰较少。洪水涨洪历时2～7 d，洪峰停留时间一般在2 h左右，洪水总历时25～50 d，涨水历时比落水历时短，峰型尖瘦，较大洪水大多由几次连续降雨而形成。洪水主要来源为雅鲁河干流和支流济沁河来水，以干流来水为主，一般情况下济沁河来水量约占断面流量的20%。

据文献记载，1932年7月雅鲁县阴雨不断，山洪暴发，江河泛滥，平地水深三尺，房屋、田禾多被淹没。根据实测资料记载，碾子山站大洪水主要有1957年8月7日洪峰水位216.80 m，流量2570 m3/s；1960年7月10日洪峰水位216.39 m，流量2170 m3/s；1993年7月30日洪峰水位216.37 m，流量2150 m3/s；1998年8月10日洪峰水位217.64 m，流量6840 m3/s。该次洪峰主要来源于干流洪水，其干流峰量占48%，济沁河来量占12%，而区间入流量占40%。

2.2 防汛特征水位的确定

特征水位不仅代表河道一条线，还代表区域一个面；不仅要反映工程防洪能力、河道防汛形势，还要反映代表区域的防汛形势以及航运安全需要、综合影响等。

雅鲁河碾子山(二)水文站原警戒水位为215.40 m，相应流量760 m3/s，相当于3～4 a一遇的洪水，保证水位215.80 m，相应流量1000 m3/s，相当于4～5 a一遇的洪水。由于1998年大水以后，各段堤防进行了加固，防御洪水能力有所提高，原特征水位偏低，需要进行修订，修订结果详见表1。

本区段的防洪工程主要为雅鲁河左岸华安堤。华安堤起点位于七一防洪闸，终点位于七号屯，全长12 km，堤顶高程222.92 ～210.45 m，一般堤高2.3 ～2.8 m，堤顶平均宽度5.0 m；堤脚高程：起点迎水侧220.30 m，背水侧220.32 m，终点迎水侧207.79 m，背水侧207.57 m。堤身为Ⅳ级砂壤土质，堤基为砂壤土质。防洪标准为20 a一遇。该堤防主要保护碾子山区的安全，保护区面积9 km2，耕地面积0.255万hm2，村屯7个，固定资产10 000万元，人口5万人，房屋3.33万间。

根据堤防设计标准及历史洪水情况，修订后的警戒水位为216.00 m，相应流量为1240 m3/s，相当于5 a一遇的洪水，达到此水位时，河道滩地部分过水，右岸堤防堤脚开始临水，左侧滩地部分通流。此时应疏散和撤离漫滩工作人员，渔、牧民等，防汛部门应加强巡查和防守，及时进入防汛警戒状态。

雅鲁河堤防工程虽然经过加固消险，但是在雅鲁河堤防华安堤段8～11 km处，有多处水冲沟，威胁大堤安全，而且受地形的影响，碾子山区为严重的山洪灾害区，所以本次修订的保证水位为10 a一遇防洪标准，水位216.50 m，相应流量为2000 m3/s，虽然此时水位达到堤顶还有2～3 m距离，但达到此水位时，堤防已长时期浸水，处于饱和状态，随时有决口、溃坝危险。要密切巡查，严防死守，确保堤防安全，注意上下游可能出现的山洪。

表1 雅鲁河碾子山(二)水文站特征水位修订成果表

2.3 设计洪水计算

图1 雅鲁河碾子山(二)水文站年最大流量

洪水频率分析计算[3]采用碾子山(二)站历年实测最大洪峰流量值(如图1所示)，组成一个连续系列进行频率计算。采用实测系列为1955—2005年，共51 a的资料进行频率计算。历史调查洪水系列1886—1998年。1998年为历史第一位洪水，作为特大值处理进行设计洪水计算，结合专用频率计算软件来确定采用的统计参数和设计值，并求出设计洪水流量，由水位流量综合关系曲线查读相应频率洪水流量的设计洪水位，设计结果详见表2。

表2 雅鲁河碾子山(二)水文站设计洪水成果表

表2是经过频率分析计算得到，重现期分别为5 a、10 a、20 a、50 a和100 a，经Cs/Cv计算后，得到不同重现期的设计流量分别为1150 m3/s、2040 m3/s、3060 m3/s、4520 m3/s和5700 m3/s；分别得到大连基面和黄海基面的设计洪水位。

3 结 论

雅鲁河齐齐哈尔段特殊的地理环境造成了复杂多变的暴雨、洪水分布规律。洪水主要由暴雨形成，年最大洪水主要出现在6—9月，7、8月出现年最大洪水的比例是76%。大洪水的发生年份主要有1957年、1960年、1993年和1998年，尤其是1998年特大洪水，雅鲁河扎兰屯段洪峰流量3310 m3/s，受灾人口39.76万人，倒坍房屋6.49万间，农作物受灾19.53万hm2，洪水冲毁公路17段、堤防13 km，造成了严重的经济损失。洪水的来源以干流来水为主。

在雅鲁河流域已出现洪水的情况下，更需关注未来降雨系统的演变趋势。由于雅鲁河流域属狭长形河流，流域汇流时间较长，在洪水向下游传播过程中，如再遇高强度降雨，并且雨区的移动方向与洪水的传播方向同步，类似1998年的情况，就会使洪水在量级上不断加大。

[1] 马宁. 关于雅鲁河综合治理的思考[J]. 内蒙古水利,2015(6):147-148.

[2] 王家祁,骆承政.中国暴雨和洪水特性的研究[J].水文,2006(3):33-36.

[3] 李英晶,李新,田长涛,等. 伊春市城区防汛特征水位修订分析[J]. 黑龙江水利科技,2011,39(1):28-29.

张国祝(1983-)，男，黑龙江明水人，工程师，主要从事水利水电工程施工工作。E-mail：627291058@qq.com。

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