吉林省饮马河干流洪水出路安排研究

张 飞

（吉林省水利水电勘测设计研究院，长春 130021）

随着经济社会的快速发展、治水理念的转变以及流域雨情、水情的新变化，开展洪水出路安排分析研究是切实落实水利改革发展新思路、适应江河防洪形势变化的现实需要，是顺应社情、水情和工情新情况、统筹解决饮马河流域新老防洪问题的内在需求。以饮马河流域设计洪水成果为基础，选定与流域防御标准相应的目标洪水和超标准大洪水，针对目标洪水和超标准大洪水，在重点研究饮马河干流洪水蓄泄关系的基础上，结合现有防洪工程体系，根据河道过洪能力分析、防洪水库拟定水库拦蓄容量，利用洪水分析数学模型，确定分滞蓄容量需求，平衡需求与可能，进行出路方案比选，确定目标洪水与超标准洪水处置对策和洪量安排方案。

1 流域概况

饮马河是松花江（三岔河口以上）下游左岸最大的一条支流，发源于伊通县地局子乡老爷岭东南侧，流经磐石市、永吉县、双阳区、九台区、德惠市、农安县和长春二道区七市、县（区），在农安县靠山乡红石垒屯东南汇入松花江（三岔河口以上），流域集水面积18 247 km2，河道长度387.5 km，河道平均比降0.3‰。饮马河流域水系发育、支流较多，较大支流有岔路河、双阳河、小南河、雾开河、三道沟河和伊通河，其中伊通河为饮马河流域最大的支流，集水面积8 440 km2，占饮马河总面积的46.3%，河道长度343.5 km，河道平均比降0.3‰。

饮马河流域平均高程300 m 左右，干流烟筒山以上及右侧支流岔路河流域为山区，生长着次生林，烟筒山以下及左侧支流双阳河流域为低山丘陵区，大部分已开垦成耕地。石头口门水库以下至饮马河中、下游河段两侧为台地和平原，冲沟发育，地表呈波状支流。伊通河流域其上游属丘陵岗地，下游地形波状起伏，两岸河谷较开阔，地势较高部分大都开垦为旱田，河谷平地大部分开垦为水田。属温带大陆性季风气候区，受大气环流的影响，在冷暖气团的交替作用下，四季气候变化明显，其特点是春季干燥多大风；夏季炎热多雨；秋季天高气爽日温差大；冬季严寒而漫长。一年中寒暑温差大，春秋两季短促，冬季受西北季风的影响，气温寒冷，日平均气温低于零度的时间一般从11 月上旬至翌年的3 月下旬，长达5 个月之久。饮马河流域属温带大陆性季风气候区，降雨多发生在6—9 月，大暴雨出现的时间一般是7 月中旬至8 月下旬，而且雨量集中，1 d降雨量可占3 d 雨量的90%，而1 d 雨量主要集中在12 h。影响本地区降雨的天气系统主要是蒙古气旋、台风和华北气旋，水汽来源主要是西南方向，经辽河河谷而进入本地区。洪水则由暴雨而形成，每年的7—8 月份是洪水的多发季节，一场洪水过程为7~12 d，大洪水多为单峰型。

2 洪涝灾害情况

据《吉林省洪水调查》资料，饮马河流域洪水发生比较频繁，平均每四五年发生1 次，在1856—1998 年的142 年间，共发生超过500 m3/s 的大洪水16 次，历史最大洪水发生在1856 年。2010 年7、8 月份饮马河流域发生大洪水，石头口门水库最大泄流700 m3/s（相当于20 年一遇），干流及回水堤在较高水位下运行，洪水持续时间较长，造成局部堤防发生渗水、塌岸、决口。其中磐石市饮马河沿线1 个乡镇受灾，淹没农田900hm2；永吉县饮马河沿线3 个乡镇受灾，淹没农田3 000 hm2；双阳区马河沿线3 个乡镇受灾，淹没农田1 000 hm2；九台区饮马河沿线6 个乡镇受灾，淹没农田3 000 hm2；德惠市饮马河沿线10 个乡镇受灾，淹没农田2 500 hm2；农安县饮马河沿线1 个乡镇受灾，淹没农田400 hm2[1]。

3 防洪工程体系建设现状

3.1 河流治理情况

饮马河干流的防洪工程主要由堤防、石头口门水库组成，防洪任务由饮马河干流堤防、石头口门水库共同承担，保障下游德惠市、九台区和广大农田，水库调节后干流防洪标准达到20~30 年一遇，德惠市城区防洪标准达到50 年一遇。上轮规划安排的护岸治理工程已实施完成，堤防建设尚未全部完成，清淤疏浚工程尚未开展。

饮马河干流防洪河段为九台区段、磐石市段、双阳区段、农安县段、德惠市段及永吉县段。由于工程建设时间早，多年洪水冲刷破坏，2019 年，吉林省发展改革委先后对九台区、磐石市、双阳区、农安县和德惠市饮马河重点段治理工程可行性研究报告进行批复，2020年，吉林省发展改革委对吉林省永吉县饮马河重点段治理工程可行性研究报告进行批复，对饮马河进行了系统性达标建设。

3.2 堤防、险工治理现状

现饮马河干流堤防总长485.292 km，其中2 级堤防18.271 km，3 级堤防11.092 km，4 级堤防451.879 km，5 级堤防4.05 km。堤防存在4.05 km 堤防尚未达标。险工治理总长为43.87 km。

3.3 水库工程

石头口门水库位于吉林省饮马河中游，水库坝址在九台西营城子乡石头口门村西南500 m 处，控制流域面积4 944 km2，是以防洪、城市供水、灌溉为主，兼顾发电的综合利用水库。现状可正常发挥防洪作用。水库防洪标准为500 年一遇洪水设计，10 000 年一遇洪水校核。水库总库容12.77 亿m3，最大坝高21.5 m，设计洪水位192.51 m，校核洪水位194.03 m，防洪高水位192.14 m，汛限水位188.00 m，防洪库容5.62 亿m3。

现行的水库调度运行原则[2]：5年以下洪水，按200 m3/s控制放流，库水位达到188.13 m 时，按500 m3/s控制放流。其他频率洪水按逐级最高库水位控制，大于5 年（库水位达到188.83 m）小于等于20 年洪水控制放流700 m3/s，大于20 年（库水位达到190.18 m）小于等于100 年洪水控制放流800 m3/s，大于100 年（库水位达到191.54 m）小于等于200 年洪水控制放流1 000 m3/s，200 年以上（库水位达到192.14 m）洪水按泄洪建筑物最大泄流能力泄流。

4 治理范围与目标

饮马河治理范围为干流全段。

治理目标是在现有防洪工程的基础上，通过既有堤防加高培厚、险工治理及穿堤建筑物的建设，同时对河道进行清淤疏浚，以达到设计防洪标准，保护当地耕地及人民生命财产安全；通过护岸工程的建设，防止洪水冲刷江岸，稳定主流，遏制水土流失，保护紧邻其后的堤防及耕地的安全。完善与防洪保护区社会经济发展水平相适应的防洪工程体系，各防洪保护区防洪标准达到规划标准，促进经济社会可持续发展。

5 防洪区划和防洪标准

饮马河干流现状防洪保护区10 个，防洪标准为20~50 年一遇，保护面积551.31 km2，总人口35.34 万人，GDP 为151.14 亿元，保护耕地62 万亩（1 亩约等于667 m2），基本农田47 万亩。

饮马河干流规划防洪保护区10 个，防洪标准为20~50 年一遇，保护面积551.31 km2，总人口36.93 万人，GDP 为230.22 亿元，保护耕地62 万亩，基本农田47 万亩。

根据《松花江流域防洪规划》同时考虑城市发展，饮马河干流防洪标准为20 年一遇；长春空新区、德惠市城段防洪标准为50 年一遇；九台老城区段30年一遇。

饮马河防洪保护区规划情况见表1。

表1 饮马河防洪保护区规划情况表

6 设计洪水

饮马河设计洪水研究选择的主要防洪控制断面为德惠站。主要防洪控制工程为石头口门水库。德惠站组合洪水采用同频率地区组成法[3-5]，经调算采用1956 年（区间为主、水库相应）组合洪水成果，饮马河干流各控制断面设计洪水成果见表2。

表2 饮马河干流各控制断面设计洪水成果表m·s-1

7 结束语

饮马河干流防洪保护区防洪任务由饮马河干流堤防、石头口门水库共同承担。

根据洪水蓄泄关系分析成果[6-7]，1956 年典型洪水，饮马河德惠水文站断面发生20 年一遇规划标准洪水，德惠断面天然设计洪峰流量为1 840 m3/s，石头口门水库控制最大下泄流量700 m3/s，与下游区间洪水组合后德惠水文站断面洪峰流量为1 345 m3/s。德惠水文站断面7 d 设计洪量6.11 亿m3，水库蓄水0.67 亿m3，河道泄量5.44 亿m3。

饮马河德惠水文站断面发生30 年一遇规划标准洪水，德惠断面天然设计洪峰流量为2 160 m3/s，石头口门水库控制最大下泄流量700 m3/s，与下游区间洪水组合后德惠水文站断面洪峰流量为1 540 m3/s。德惠水文站断面7 d 设计洪量6.92 亿m3，水库蓄水0.89 亿m3，河道泄量6.03 亿m3；饮马河德惠水文站断面发生50年一遇规划标准洪水，德惠断面天然设计洪峰流量为2 586 m3/s，石头口门水库控制最大下泄流量700 m3/s，与下游区间洪水组合后德惠水文站断面洪峰流量为1 794 m3/s。德惠水文站断面7 d 设计洪量7.92 亿m3，水库蓄水1.17 亿m3，河道泄量6.75 亿m3。

饮马河德惠水文站断面发生100 年一遇超标准洪水，德惠断面天然设计洪峰流量为3 170 m3/s，经石头口门水库控泄与下游区间洪水组合后德惠水文站断面洪峰流量为2 434 m3/s。德惠水文站断面7 d 设计洪量9.28 亿m3，水库蓄水1.57 亿m3，河道泄量6.75 亿m3，超额洪量0.96 亿m3。