哈尔滨市防洪工程综合治理措施研讨

2020-01-11马锡铭王志兴管功勋

黑龙江水利科技 2020年4期

马锡铭，王志兴，管功勋

(1.黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨 150080；2.东北农业大学，哈尔滨 150030)

哈尔滨市城区防洪工程建设，经过1999年哈尔滨市城市防洪应急度汛工程建设、亚行贷款批复的群力堤建设，及2009年省发改委以黑发改农经[2009]679号批复的《哈尔滨市城市近期堤防工程可行性研究报告》、2011年省发改委以黑发改农经[2011]2126号批复的《哈尔滨市城区段前进堤扩建段、外贸堤、松浦堤改线工程可行性研究报告》工程项目、港河口横堤改线的实施，主城区桥梁扩孔也已完成，防洪标准大致为20-100a一遇。胖头泡蓄滞洪区工程建设也已基本接近尾工，防洪能力进一步提高。

1 基本情况

哈尔滨是黑龙江省省会，人口1066万人(含市县)，GDP 4208万亿元，经济文化发达，就其现有规模和地位其防洪标准属特别重要城市。改革开放以来，哈尔滨的城市建设和经济发展日新月异，已实现两岸繁荣的战略决策。

哈尔滨市区位于松花江干流中游，为冲积平原地区，地势低平，哈尔滨断面以上松花江流域面积38.98万km2，历史上曾发生过严重洪水灾害。1998年发生了100a一遇特大洪水，给国家财产和人民生命安全造成巨大威胁和损失。哈尔滨段江道河床冲淤变迁频繁，给江道防洪、航道建设及城市环境带来了许多不利影响。因此，哈尔滨城市段防洪工程综合治理措施如何实现，事关哈尔滨防洪安全。

松花江流域洪水主要由暴雨产生，由于流域集水面积大，大部分是地区性的洪水汇合而成，洪水峰量组成比较复杂。松花江干流洪水主要来自嫩江和二松，洪水受河槽调蓄的影响，洪水传播时间较长，年最大洪峰出现时间较晚，洪峰发生在8-9月份的较多；由于受河槽调蓄影响，多为单峰型洪水，一次洪水历时较长，可达90d。哈尔滨段以上洪水主要来自嫩江、第二松花江和拉林河，俗称“嫩江打底、二松加码、拉林河戴帽”。

2 防洪工程现状

哈尔滨市区分为6个独立的保护区，由20段堤防保护。哈尔滨市城区堤防工程由江南、江北、江中3部分组成；堤防总长101.39km。

2.1 堤防工程

2.1.1 江南堤防

江南城区位于松花江右岸，保护哈尔滨市主城区，由顾乡堤、道里堤、道外堤、马家沟左回水堤、马家沟右回水堤、港河口堤、东大坝堤、化工堤等8段堤防保护，堤长34.90km，保护面积3620hm2，保护人口330万人。该保护区设计防洪标准为200a一遇，其中堤防的防洪标准为100a一遇，堤防级别为1级。群力堤防位于江南堤防上游，主要保护哈尔滨市群力开发区，堤长13.50km，保护面积2520hm2，保护人口10万人。该保护区堤防的防洪标准为50a一遇，堤防级别为2级。

江南城区由群力堤、顾乡堤、道里江堤、道外江堤、港河口堤、马家沟回水堤、港河口堤、东大坝堤、化工段堤防保护组成，堤防长48.4km；堤防按100a、50a一遇防洪标准设计，并已实施。

2.1.2 江北堤防

江北城区位于松花江左岸，保护哈尔滨市江北城区，由前进堤防改线段、前进外贸改线段、松浦堤、东方红堤、三家子改建堤等5段堤防保护，堤长36.87km，保护面积4.67万hm2，保护人口45万人。该保护区堤防的防洪标准为50a一遇，堤防级别为2级。现有堤防已经达到50a一遇防洪标准，堤防工程按照超级堤防建设的标准建设。

江北堤防防洪能力基本能达到设计标准，且大部分堤防按超级堤防建设,堤顶路面为混凝土板路面或者沥青路面。

2.1.3 江中堤防

江中堤防由一水源围堤、二水源围堤、太阳岛围堤等组成，堤防总长16.12km。一、二水源围堤现状防洪能力为50a一遇标准，太阳岛围堤防洪能力接近20a一遇；月亮湾围堤、月亮湾西区围堤堤顶高程限高，现状已接近121.5m。堤顶路面为混凝土板路面或者沥青路面。

江中堤防分布在3个保护区，堤防分别为太阳岛围堤，一水源围堤、二水源围堤。哈尔滨的太阳岛风景区位于哈尔滨江中，由太阳岛中围堤、太阳岛西围堤和太阳岛东围堤保护，堤防长度14.65km，保护面积0.98万hm2，堤顶高程按121.5m控制，3级堤防设计。两个水源为哈尔滨市原供水水源、现为备用水源，围堤的防洪标准为100a一遇，堤防级别为1级。

2.2 控制性和蓄洪工程

流域性控蓄工程主要是指干流大型水库、支流大型防洪水库、干流蓄滞洪区。第二松花江上的白山、丰满水库，嫩江干流的尼尔基水库，支流水库主要是指二松、嫩江和松花江重要支流具有防洪作用水库工程，目前均已实施发挥效益；干流蓄滞洪区是指黑龙江省胖头泡、吉林省月亮泡蓄滞洪区也已基本建设完成。

白山水库坝址以上集水面积1.9万km2，总库容74.03亿m3，防洪库容4.5亿m3；丰满水库坝址以上集水面积4.25万km2，总库容109.88亿m3，防洪库容24.93亿m3；尼尔基水库坝址以上集水面积6.64万km2，总库容86.11亿m3，防洪库容23.68亿m3。

胖头泡蓄滞洪区面积1994km2，库容57亿m3，最大有效分洪流量6218m3/s,最大有效分洪量42.33亿m3；月亮泡蓄滞洪区面积606km2，库容21.86亿m3，最大有效分洪流量2011m3/s,最大有效分洪量13.01亿m3。

3 现状防洪能力评价

防洪能力评价涉及因素比较多，情况复杂，下面仅从堤防挡水高度和堤防质量角度，分析其防洪能力。

3.1 以堤防高度防洪能力分析

对比现状水面线与设计水面线进行分析，哈尔滨城区段堤防工程设计频率100a一遇洪水时，现状水面线比设计水面线一般高17-30cm，这是由于近年来哈尔滨市区内已经修建和正在修建的桥梁等阻水建筑物，堤防改线使行洪断面缩窄，导致相同流量下洪水位抬高。

哈尔滨主城区堤防是根据设计水面线成果设计建设，而现状水面线中各频率洪水位高于设计成果，以各段堤防现状实际堤顶高程分析，由于洪水位抬高影响，原设计中的100a一遇(P=1%)堤防实际的防洪能力将下降至约80a一遇(P=1.25%)；50a一遇(P=2%)的防洪能力将下降至约40a一遇(P=2.5%)。

3.2 以堤防质量防洪能力分析

哈尔滨城区堤防位于松花江、阿什河和呼兰河河漫滩上，工程地质条件较差，堤防本身多是在薄弱民堤的基础上加高培厚而成，多数堤段为砂性土，没有充分碾压和夯实，堤防本身质量较差。不少堤段从其自身的质量上来看，其防御洪水的能力并没有完全达到其应具有的防洪标准，个别地方存在着安全隐患。同时由于哈尔滨城市堤防防洪标准原本偏低，难以抵挡稀遇特大洪水和风浪的袭击，在遭遇到特大洪水时，防洪抢险方面将极为不利，因此，哈尔滨市城区堤防从防洪能力说，还不能说达到设计标准。

综合分析，哈尔滨现状防洪能力：江南各堤段约为40-80a一遇，综合防洪能力约为40a一遇，安全泄量约为14000m3/s，哈尔滨水文站水位120.47m。松北各堤段防洪能力一般为20-40a一遇，综合防洪能力可超过20a一遇，安全泄量约为11500m3/s，哈尔滨水文站水位119.79m。

4 防洪措施分析

松花江的特点是干流河道宽阔，虽然主槽不大，但滩地宽阔，一般河道宽3-8km，河道的泄洪能力很大，对洪水的槽蓄作用也很大，上游即建设有大型防洪水库，又有蓄滞洪区可以运用。根据《松花江流域防洪规划》(国函[2008]14号)哈尔滨市防洪体系包括白山、丰满、尼尔基水库，胖头泡、月亮泡蓄滞洪区，堤防，哈尔滨公路大桥、滨洲、滨北铁路桥梁扩孔结合北岔河道疏浚，河道滩岛整治等；其中通过堤防、桥梁扩孔结合江道疏浚，河道滩岛整治等措施保证江南主城区堤防安全泄量达到17900m3/s，相当于100a一遇标准，胖头泡、月亮泡蓄滞洪区提高到200a一遇标准。可见胖头泡、月亮泡蓄滞洪区需承担哈尔滨市100-200a一遇的防洪任务，当预报哈尔滨水文站洪峰流量达到堤防设计流量17900m3/s，而且水位还将上涨时，开始启用蓄滞洪区分洪。

堤防是防洪的基础，是防洪工程体系中最重要的，白山、丰满、尼尔基等干流控制性水利枢纽，及胖头泡、月亮泡等流域蓄滞洪区是调蓄洪水的骨干工程。

遇超标准洪水，由于防洪抢险应急费用太高，由工程抢险达到防洪标准并不可行，应加快城区堤防、泄洪渠等工程建设，加快上游分蓄洪区建设，尽快提高哈尔滨城区的防洪标准。

5 综合治理措施研究

哈尔滨市城市防洪是以堤防、控制性水利枢纽和蓄滞洪区为重点的防洪工程体系，结合防汛抗旱指挥系统建设、防洪区管理、防洪工程管理、洪水风险管理等非工程措施。

哈尔滨市防洪体系主要由干流堤防、干流控制性枢纽和流域性蓄滞洪区工程构成。哈尔滨市城区防洪主要依靠两大体系：①堤防与泄洪、分洪等工程体系；②流域性控制性和蓄洪工程体系。

5.1 堤防与疏浚整治工程

哈尔滨市当地堤防主要由江南、江北、江中防洪工程三部分组成，现状堤防按照国家批复的100a一遇建设标准建设，但是，江北的疏浚整治工程尚未有全部实施。因此，哈尔滨市主城区现有防洪工程综合分析达不到防御100a一遇的洪水，江南主城区防御200a一遇的大洪水还有很多不确定性。

5.2 流域性控制性和蓄洪工程

流域性控蓄工程具有防洪作用水库工程，均已发挥很好的效益，在历次洪水时均起到了调峰、错峰作用；干流蓄滞洪区是指黑龙江省胖头泡、吉林省月亮泡蓄滞洪区也已建设完成，正处于收尾验收阶段。

哈尔滨市区防洪标准为200a一遇，堤防设计标准仅为100a一遇，远低于上海、广州、长春和沈阳等特大城市的防洪标准，有进一步提高哈尔滨市主城区设计防洪标准。哈尔滨市防洪遇到超标准洪水时，本着确保哈尔滨市城区万无一失的指导思想，首先立足“抢”，对险工弱段作出及时抢险处理，对全线堤防抢筑子堤提高防洪能力。