松花江1998年洪水重演分析

孟 楠，尹雄銳，方書義

（1.水利部松遼水利委員會，吉林長春 130021；2.松遼水利委員會流域規(guī)劃與政策研究中心，吉林長春 130021）

1 概述

1998年洪水是松花江流域有記錄以來最大的流域性特大洪水，以嫩江右側(cè)支流來水為主。嫩江右側(cè)7條支流先后出現(xiàn)重現(xiàn)期超50年一遇的特大洪水，其中雅魯河、罕達(dá)罕河、綽爾河洪水重現(xiàn)期為200年一遇。嫩江干流江橋站洪峰流量為26 400 m3/s，洪水重現(xiàn)期480年一遇。大賚站決口洪水還原后洪峰流量達(dá)22 100 m3/s，洪水重現(xiàn)期為300年一遇。松花江干流下岱吉、哈爾濱、通河、依蘭等水文站的洪峰流量均突破歷史最高記錄，列歷史實測第一位，佳木斯水文站的洪峰流量列歷史實測第二位，各站還原洪水重現(xiàn)期分別為300，300，140，90，70年一遇[1]。

2 現(xiàn)狀工程條件

在綜合規(guī)劃和防洪規(guī)劃的指引下，黑龍江、嫩江、松花江干流治理工程已完成達(dá)標(biāo)建設(shè)，胖頭泡、月亮泡蓄滯洪區(qū)已基本建成，豐滿大壩重建、察爾森水庫除險加固等工程已全面完工，流域基本形成庫、堤、蓄滯洪區(qū)結(jié)合，功能較齊全、設(shè)施較完善的防洪工程體系。目前，嫩江、第二松花、松花江干流堤防防洪能力基本達(dá)到了20~50年一遇，其中，嫩江尼爾基水庫以上達(dá)到20年一遇；尼爾基水庫以下、第二松花江豐滿水庫以下達(dá)到50年一遇；松干左右岸防洪保護(hù)區(qū)為20~50年一遇[2]。

3 防御1998年洪水可能淹沒分析

3.1 實際洪水調(diào)度

按照現(xiàn)狀防洪工程體系和已批復(fù)的方案預(yù)案，對松花江流域1998年實際洪水進(jìn)行調(diào)算。

3.1.1 尼爾基水庫調(diào)度

尼爾基水庫為嫩江干流唯一控制性工程。1998年典型洪水主要以尼爾基水庫以下來水為主，尼爾基水庫入庫洪峰流量不大，下游齊齊哈爾斷面洪峰出現(xiàn)時刻，尼爾基水庫已停止放流，以最大程度削減下游洪峰流量，待下游洪峰過后逐步加大泄流。在洪水調(diào)節(jié)中，尼爾基最高庫水位達(dá)到防洪高水位218.15 m。1998年尼爾基水庫洪水調(diào)節(jié)計算成果見表1。

表1 1998年尼爾基水庫洪水調(diào)節(jié)計算成果表

3.1.2 嫩江干流洪水調(diào)度

嫩江干流齊齊哈爾斷面左堤為齊齊哈爾城區(qū)，現(xiàn)狀防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇，設(shè)計洪峰流量12 000 m3/s；右堤堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇，設(shè)計洪峰流量8 850 m3/s。江橋斷面堤防現(xiàn)狀防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇，設(shè)計洪峰流量14 200 m3/s，大賚斷面堤防現(xiàn)狀防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇，設(shè)計洪峰流量12 900 m3/s。

根據(jù)1998年嫩江干流各控制斷面組合洪水計算成果分析，經(jīng)調(diào)節(jié)，齊齊哈爾斷面洪峰流量為12 600 m3/s，較100年一遇設(shè)計洪峰流量大600 m3/s；江橋斷面洪峰流量為23 700 m3/s，較50年一遇設(shè)計洪峰流量大9 500 m3/s。嫩江干流齊齊哈爾、江橋斷面組合洪水成果見表2。

表2 1998年典型年嫩江干流各斷面組合洪峰流量成果表m3/s

3.1.3 蓄滯洪區(qū)運用與嫩干下游和松干洪水調(diào)度

松花江干流哈爾濱斷面堤防現(xiàn)狀防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇，設(shè)計洪峰流量17 900 m3/s，通過啟用蓄滯洪區(qū)，將防洪標(biāo)準(zhǔn)提高到200年一遇；佳木斯斷面右堤為佳木斯主城區(qū)，現(xiàn)狀防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇，設(shè)計洪峰流量23 800 m3/s，左堤為農(nóng)村段堤防，現(xiàn)狀防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇，設(shè)計洪峰流量為20 900 m3/s。松花江干流其他段堤防縣城段防洪標(biāo)準(zhǔn)一般20~30年一遇，農(nóng)村段堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇。

經(jīng)調(diào)節(jié)計算，1998年大賚和扶余洪水組合后洪峰流量為23 075 m3/s，已到達(dá)月亮泡、胖頭泡蓄滯洪區(qū)啟用標(biāo)準(zhǔn)（大賚站與扶余站流量之和達(dá)到18 200 m3/s并繼續(xù)增大）。初步分析，1998年典型年洪水啟用胖頭泡蓄滯洪區(qū)分洪后，難以控制哈爾濱站流量不超過100年一遇洪水，需同時啟用月亮泡蓄滯洪區(qū)攔蓄洮兒河洪水（不需要月亮泡分蓄嫩江洪水）。經(jīng)調(diào)節(jié)計算，胖頭泡蓄滯洪區(qū)最大分洪流量4 372 m3/s，蓄滯洪區(qū)最大調(diào)蓄水量28.23 m3/s，最大退水流量1 758 m3/s，洮兒河利用三頂召分洪設(shè)施向霍林河下游最大分洪流量415 m3/s，分洪水量1.16億m3，月亮泡在胖頭泡分洪階段攔蓄洮兒河洪水，最大攔蓄流量1 837 m3/s，最大攔蓄水量12.03億m3。月亮泡、胖頭泡洪水調(diào)節(jié)計算成果見表3。

表3 1998年典型年月亮泡胖頭泡蓄滯洪區(qū)洪水調(diào)節(jié)計算成果表

月亮泡、胖頭泡蓄滯洪區(qū)位于嫩江干流江橋斷面與大賚斷面之間，蓄滯洪區(qū)啟用后，嫩江干流大賚斷面組合洪峰流量為15 040 m3/s，較50年一遇設(shè)計洪峰流量大2 140 m3/s。嫩江干流大賚斷面組合洪水成果見表2。

大賚斷面演進(jìn)至哈爾濱并與區(qū)間洪水組合后，哈爾濱站洪峰流量17 533 m3/s，低于100年一遇設(shè)計洪峰流量17 900 m3/s，高于50年一遇設(shè)計洪峰流量15 100 m3/s。哈爾濱站洪水演進(jìn)至佳木斯并與區(qū)間洪水組合后，佳木斯站洪峰流量17 775 m3/s，低于50年一遇設(shè)計洪峰流量20 900 m3/s。

3.2 洪水淹沒分析

3.2.1 嫩干尼爾基~齊齊哈爾段

根據(jù)調(diào)算結(jié)果和各斷面水位流量關(guān)系估算，尼爾基~齊齊哈爾段堤防1998年洪水最高水位超堤防設(shè)計水位（50年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)）0~0.54 m，按照《松花江防御洪水方案》《松花江洪水調(diào)度方案》，可利用堤防超高擋水加大河道行洪能力，破大昂圍堤（啟用濱州鐵路避溢橋）行洪，棄守四間房、托力河圍堤（圍堤防洪能力接近20年一遇，下同），必要時加筑子堤強迫行洪，基本能夠保證齊齊哈爾市城區(qū)、堤防和干流兩岸糧食主產(chǎn)區(qū)防洪安全。

3.2.2 嫩干齊齊哈爾~三岔河段

經(jīng)估算，1998年洪水調(diào)節(jié)后齊齊哈爾~三岔河段最高水位超堤防設(shè)計洪水位（50年一遇）0.28~1.31 m，該區(qū)間堤防防洪壓力大，特別是江橋斷面最高水位超堤防設(shè)計洪水位較高，為1.31 m，持續(xù)時間約為12 d，按照《松花江防御洪水方案》《松花江洪水調(diào)度方案》，可充分利用堤防2.00 m超高擋水，并加筑子堤強迫行洪。泰來縣、扎賚特旗和杜蒙縣等地個別堤段可能會發(fā)生漫堤風(fēng)險，需加強堤防防守，提前搶筑子堤，鋪設(shè)彩條布防止風(fēng)浪沖刷，必要時視情提前轉(zhuǎn)移受威脅區(qū)群眾。

3.2.3 松干三岔河~牡丹江口河段

1）運用蓄滯洪區(qū)

在現(xiàn)狀流域大洪水防御體系下，若流域發(fā)生1998年洪水，考慮哈爾濱防洪問題，必須啟用月亮泡、胖頭泡蓄滯洪區(qū)，應(yīng)按照《松花江防御洪水方案》《松花江洪水調(diào)度方案》中的啟用條件和工作程序進(jìn)行運用，地方政府負(fù)責(zé)具體實施，并配合做好人員轉(zhuǎn)移等各項工作，確保哈爾濱主城區(qū)防洪安全。

2）加強堤防防守

經(jīng)過調(diào)算，啟用蓄滯洪區(qū)后，1998年洪水到達(dá)哈爾濱斷面的洪峰流量略低于100年一遇堤防保證水位，需棄守河道內(nèi)二站圍堤；雙城市、呼蘭縣、賓縣、木蘭縣等境內(nèi)堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，經(jīng)估算，1998年洪水調(diào)節(jié)后最高水位超20年一遇洪水位1.00~1.50 m，考慮風(fēng)浪爬高，可能會發(fā)生漫堤風(fēng)險，需加強堤防防守，提前搶筑子堤，鋪設(shè)彩條布防止風(fēng)浪沖刷，并視情提前轉(zhuǎn)移受威脅區(qū)群眾。其他堤段最高水位超堤防設(shè)計洪水位0~0.74 m，可利用堤防超高擋水加大河道行洪能力，必要時加筑子堤強迫行洪，同時加強堤防防守，基本能夠保證兩岸糧食主產(chǎn)區(qū)和沿江城鎮(zhèn)防洪安全。

3.2.4 松干牡丹江口以下河段

經(jīng)調(diào)算，1998年洪水調(diào)節(jié)后佳木斯斷面洪峰流量為20~30年一遇，需棄守河道內(nèi)黑蟒圍堤；佳木斯以下河道堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)都已達(dá)到50年一遇，基本能夠保證兩岸糧食主產(chǎn)區(qū)和沿江城鎮(zhèn)防洪安全。

4 結(jié)語

1998年特大洪水主要來自嫩江中下游支流，尼爾基水庫作用有限，在歷史洪水中對嫩江、松花江干流防洪最為不利。通過對松花江1998年洪水重演分析，在流域現(xiàn)狀防御體系下，嫩江、松花江干流基本能防御1998年歷史最大洪水，流域5座沿江重點防洪城市齊齊哈爾、吉林、松原、哈爾濱、佳木斯主城區(qū)防洪安全可以得到保證；松干佳木斯以下沿江兩岸糧食主產(chǎn)區(qū)防洪安全可以得到保證；嫩江齊齊哈爾以下和松干哈爾濱段糧食主產(chǎn)區(qū)防洪壓力較大，個別低標(biāo)準(zhǔn)段堤防可能會因長時間高水位運行而發(fā)生變形、滲漏等安全問題，考慮風(fēng)浪爬高，需搶筑子堤才能強迫行洪，有漫堤風(fēng)險。通過以上分析找準(zhǔn)防范重點和薄弱環(huán)節(jié)，為有效防范松花江流域超標(biāo)洪水“黑天鵝”事件提供支撐。