２０１１年第３期 黑龙江水利科技 Ｎｏ．３．２Ｏ１１ （第３９卷） Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ （Ｔｏｄａｌ Ｎｏ．３９） 文章编号：１００７—７５９６（２０１１）０３—０１９３—０２ 松花江桦川段洪水风险分析 张连杰 ，张 明 （１．桦川县悦来灌区管理站，黑龙江桦川１５４３００；２．绥化市水文局，黑龙江绥化１５２０６２） 摘 要：根据防洪工程现状，分析发生大洪水的原因及洪水发生的特点和过程，通过模拟决ＦＩ位置和决ＦＩ后洪泛区水流情况，计算 洪泛区的洪水淹没范围以及淹没历时，作为本区防汛指挥及制定超标准洪水预案等提供参考。 关键词：防洪保护区；洪水；风险；量级；持续时间 中图分类号：ＴＶ１２２ 文献标识码：Ｂ ｌ概况 历史上松花江流域洪水频发，椐记载，悦来城区段发生 桦川县地处三江平原西部，松花江下游右岸，悦来镇是 大洪水年份主要有１９３２年、１９５６年、１９５７年、１９６０年、１９６１ 桦ＪｉＩ县城所在地，是全县政治、经济、文化中心。桦川县城区 年、１９６４年、１９８５年、１９９１年、１９９８年等年份，其洪峰流量在 地势较高，总体呈东南高、西北低，区内唯一一条水系为松花 １１ ０００—２８ ４００ ＩＴＩ ／ｓ，一般出现在７～９月份，大洪水一般出 江干流，自西向东沿城区北部流经８．３２ｋｍ。城区防洪范围主 现在８月下旬，本区段的洪水为多峰型，其特点是时间长，一 要为西北部沿江一带，即：悦来大街以西，松花江防洪堤以 般洪水过程为５０ ｄ左右。 南，浸油厂以东，老砖厂以北地区，面积约５．５４ ｋｍ ，人口 本区段洪水的大小主要取决于干流本身是否与其上游 ９ ８０４人。 的牡丹江、倭肯河、汤旺河等主要支流洪水相遭遇，１９５７年、 松花江流经悦来镇长８．３２ ｋｍ，城内现有防洪堤 １９６０年、１９９１年大洪水，均是由于干支流洪峰遭遇形成的，其 ２．７５ ｋｍ，其余沿江５．５７ ｋｍ的地段地面高程均高于２０ ａ一遇 洪水一旦泛滥，将淹及悦来城区，特别是近几年松花江干流 设计水位１．５～２．０ ＩＴＩ，因此不需要设堤防洪，属无堤段。 的行洪河道由于围堤造田缩窄了行洪断面、流域植被遭到破 从防洪工程现状来看，城市防洪体系主要存在以下３个 坏，水土流失加剧，洪水灾害呈上升势头。 问题： ２．２水文分析 １）堤防防洪标准偏低，只有２０ ａ一遇标准，现有堤防断面 因悦来城区断面无水文观测资料，因此水文分析借用省 单薄，黏性土堤身局部夹有细砂层，汛期曾出现渗漏等险情。 水院１９９９年洪水分析成果。该成果设有１５３个大断面，其中 ２）排水设施不完善，不能满足排涝要求。由于东一支排 第１２９大断面正值悦来城区中部，故本次直接采用其分析成 水闸为自流排水闸，汛期需架设临时泵站进行抽水强排，近 果见表１。 几年随着城市建设的不断发展，地面硬化面积不断增加，使 表１松花江悦来城区断面（ＣＳ１２９）洪峰流量及水位表 径流系数发生了很大变化，原设计排水流量满足不了现状排 水要求。同时由于西北部老居民区地势低洼，缺少排水配套 设施，在汛期存在着极大的内涝隐患。 ３）由于管理不善加之居民防洪意识薄弱，导致排水沟内 ３防洪风险分析 垃圾成堆，过流断面持续减小，造成排水不畅。 ３．１洪水量级划分 ２洪水特点及水文分析 按照桦川县悦来城区堤防标准和防洪能力，可将该段洪 ２．１洪水特点 水量级划分以下５个级别，见表２。 ［收稿日期］２０１０－０８—２５ ［作者简介］张连杰（１９６７一），男，黑龙江桦川人，工程师；张明（１９８４一），男，黑龙江绥化人，助理工程师。 －－－－——１９３－－－－—— ２０１１年第３期 （第３９卷） 黑龙江水利科技 Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ 表２洪水分级表 Ｎｏ．３．２０ｌ１ （Ｔｏｄａｌ Ｎｏ．３９） ２号位置地面高程较低（约７０．Ｏ０ ｉｎ），堤防高，但因此处受护 岸工程保护危险程度相对降低，且已经过若干次大洪水的考 验未出现问题，而１号位置为主堤，地面高程虽相对较高，但 其中１～４个量级为标准内洪水位，第５级设计水位 （７６．００ ｉｎ）为超标准洪水位。 ３．２松花江洪水过程 桦川县城区段松花江洪水一般发生在７—９月份，历时 属迎风顶流处，易出问题，因此本次选择１号位置作为模拟 决口位置计算。 决口洪泛区的水力学参数主要由河道决口口门过流能 力和洪泛区水流条件等水力学要素决定。为简化计算，本次 假定口门宽度及底高保持不变，选择２０ ｉｎ、５０ ｍ、１００ ｍ共３ 约２个月，高水位持续天数约３Ｏ一４０ ｄ。据记载的１９５７年、 １９６０年、１９９１年和１９９８年该段发生的大洪水，综合各次洪水 过程推得该段松花江大洪水持续时间见表３。 表３松花江大洪水时续时间一览表ｄ ３．３防洪保护区洪水风险分析 桦川县城区位于松花江右岸，座落在松花江一级阶地与 漫滩地上，城区大部分地势较高，地面高程超过１００ ａ一遇洪 水位的面积约占全区总面积的７８．４％，其余约１／５的面积地 势低洼，地面高程在７５ ｍ以下，主要集中在城区西部沿江一 带，北起松花江堤防，南止老砖厂岗地，西起油漆化工厂，东 至城区悦来大街，呈倒梯形，面积约５．５４ ｋｍ ，是本区重点防 洪保护区及洪水淹没区。 依据设计的松花江干流水面线与实测的城区堤防纵横 断面，可绘制桦川县悦来城区堤防要素图，从该图可看出，现 有堤顶高程与２Ｏ ａ一遇洪水位相比较，基本上可满足堤顶高 程为洪水位加１．５ ｍ安全超高的设计值，因此现有堤防防洪 标准达到了２０ ａ一遇洪水标准。 另“９８”大水时此处的最高洪水位为７５．９１ ｉｎ，与５０ ａ一遇 洪水位基本持平，当时悦来城区堤防未决口，只出现渗水、淘 刷和局部塌坍等险情，因此现有堤防甚至可以抵御５０ ａ一遇 洪水。 根据上述情况及本区洪水量级的划分情况，本次只分析 ５０ ａ一遇标准与１００ ａ一遇标准两种情况下洪水风险。 当发生５Ｏ ａ一遇及其以上标准的洪水时，堤防的穿堤建 筑物处及险工弱段等薄弱位置有可能发生决口，决口位置及 决口后洪水淹没范围等情况是本次防洪风险分析的关键。 从沿岸堤防工程状况及所处河段的河势来看，现有堤防 的西部（１号）及中部（２号）有两处位置可能发生决口，其中 一１９４— 种口门宽度进行计算，洪水流量按无底坎宽顶堰计算公式计 算。 由于洪泛区为闭流区，堤防部分决口后受松花江堤防 工程阻隔，洪水不能回流人江，故计算时可按静水区考虑， 又因松花江最高水位持续时间长，该险区面积较小，仅约 ５ ｋｍ ，决口后一般在外江最高水位持续时问内即可将洪 泛区全部淹没，因此根据以上设定，可推得各险区水力学 参数见表４。 表４各险区水力学参数表 当松花江洪水超过５０ ａ一遇标准以上时，若ｌ号位置决 口，洪水首先沿洪泛区北部自西而东进入台地下坎洪泛区最 低处（地面高程在７５ ｎｌ以下），并沿低谷向西南回水到永发屯 附近，在洪泛区水位未达７５．９８ ｍ之前，北部有一明显的水流 流动区，而后流速逐渐变缓，直至与外江水位齐平时，转变为 静水区。 当外江水位回落时洪泛区洪水将回流入松花江，其泄空 时间基本上与松花江水位下落速度同步，一般需１５～２０ ｄ左 右，但地面高程７５ Ｉｌｌ以下将蓄水３０．３万ｉｎ ，此部分涝水由＿『 受堤防阻挡无自流排水出口，故需强排人江。 参考文献： ［１］ 水利部松辽水利委员会．松花江流域防洪规划［Ｒ］．长春：水 利部松辽水利委员会，２００７．