古城子水文站防汛特征水位修订分析

0 引 言

古城子水文站位于齐齐哈尔市甘南县查哈阳乡灯塔村，地理坐标东经124°15′，北纬48°32′，集水面积25292km2，河长398km，系诺敏河汇入嫩江的出口控制站。该站于1935年1月设立，站名为乌尔科水文站，1945-1951年停测，1951年5月恢复测验，更名为古城子水文站，1955年3月基本水尺断面下迁140m处，至今测验断面没有变动。水位和流量测验年份为1935-1945年，1951年-至今。测站基面为大连基面，根据齐齐哈尔水文局2007年三等水准测量成果，与黄海基面换算关系为：

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H黄海m=H大连m-0.03(m)

(1)

测验河段顺直长度约750m。右岸有高山控制，地势起伏较大，山地有少量的灌木及杂草，平坦地带有部分耕地；左岸是滩地，有堤防控制，地势较平坦，滩地生长柳条、杂草，滩外为农田。水位在204.60m以上时开始漫滩，最大水面宽约1470m。河床由卵石组成，滩地由沙壤土组成。断面上游5km处有格尼河汇入；基下8km处有查哈阳灌区渠首工程一座，对洪水有调节作用。本站断面控制条件较好，水位-流量关系呈单一线。综合水位-流量关系线，采用2001-2005年实测资料点绘，高水延长部分参照1998年水位-流量关系线确定。

1 洪水特性

古城子站上游有毕拉河、格尼河两大支流汇入，洪水来源主要以干流来水为主，其次为格尼河。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，7、8月份出现年最大洪峰的概率为68%。

洪水过程体现为山溪性[1]河流的特点。大多为单一式洪峰，复式洪峰较少。涨洪历时4-16d，洪峰停留时间一般在4-6h左右，洪水总历时30-60d。涨水历时比落水历时短，峰型较为尖瘦。

根据实测资料记载，诺敏河古城子站大洪水主要有1952年8月4日，洪峰流量4980 m3/s，水位206.57m；1969年8月29日，洪峰流量3860m3/s，水位206.26m；1991年7月19日，洪峰流量2960m3/s，水位205.87m，洪水主要来源以格尼河来水为主；1998年8月10日，洪峰流量7740m3/s，水位206.87m，该次洪峰洪水主要来源于支流格尼河，占古城子洪峰总量的46%，该次洪峰使宏光三屯正东堤防及永利一屯南堤段洪水漫堤，洪水高出堤顶0.15m，经抢险加高未造成决口。1998年8月10日，平阳镇、查哈阳农场近万人大转移，没有造成人员伤亡。全堤防洪出现10处大的险段，经过近一个月的全力抢险，堤防没有出现决口。

据文献记载，诺敏河古城子站调查到的历史洪水为1932年，洪峰流量为3060m3/s。

2 设计洪水计算

实测系列1951-2005年，共55年连续系列资料，根据调查1998年为历史第一位大洪水，作为特大值处理进行频率计算。设计洪水位由综合水位-流量关系线确定，设计结果详见表1。

 

表1 诺敏河古城子水文站设计洪水成果表

  

设计流量重现期/a统计参数流量均值/m3·s-1CvCs/Cv13201.12.5设计流量/m3·s-1510205010020003090424058307060设计洪水位/m测站大连205.25205.73206.1206.48206.75黄海基面205.22205.7206.07206.45206.72

 

图1 水位流量关系图

3 防洪工程

古城子水文站断面所在处，右岸为山丘自然高地，左岸为内蒙乌尔科堤防。本区段防洪工程主要是甘南县诺敏河堤防。该堤防的起点位于古城子水文站18km的下游，是诺敏河右岸堤防，起点位于查哈阳乡靠山屯，终点位于东阳镇萨马街，长32.71km，堤顶高程196.30-175.15m，平均堤高2.0m，堤顶平均宽度5.0m；堤脚高程：起点迎水侧196.01m，背水侧196.01m；堤身为Ⅲ级土质，堤基地质为砂基。堤防的土方量达到了30a一遇的设计防洪标准，但由于堤基地质为砂基，受河水改道影响等因素，存在着险工弱段，在发生大水时要引起防汛部门的足够重视。左岸主要为内蒙古莫旗堤防。

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堤防[2]主要保护甘南县查哈阳乡及东阳镇，保护区面积333.3km2，耕地面积2.3万hm2，村屯84个，固定资产15000万元，人口7.6万人，房屋0.12万间。

4 防汛特征水位的确定

诺敏河古城子站原有的警戒水位为206.00m，相应流量4000m3/s，略小于20a一遇的洪水，保证水位206.60m，相应流量6350m3/s，相当于90a一遇的洪水。

当水位达到204.60m以上时，本站断面处开始漫滩，测验河段左岸堤防堤脚临水，右岸为自然高地控制，控制条件很好。根据多年的防汛实践及河道形态，本次修订警戒水位为205.50m，相应流量为2500m3/s，相当于5a一遇的洪水(见表2)，达到此水位时，右岸高地没有任何险情，河道已经普遍漫滩行洪，左岸堤脚临水，部分堤段水深达约1m，防汛部门应进入紧张布防状态，密切注视水情发展。

原保证水位206.60m，相应流量6350m3/s，相当于90a一遇的洪水，与堤防设计标准相比明显偏高，长时间高水浸泡对堤防危害极大，极易发生决口、溃坝等重大险情。根据防洪工程防洪能力现状及地方防汛部门实践，结合1998年抗洪的实际情况，将保证水位修订为206.30m，相应流量5050 m3/s，相当于30a一遇的洪水。达到此水位时右岸以自然高地控制，左岸为内蒙堤防，堤防已长时期处于高水位状态，堤身土体可能达饱和状态，部分险工弱段防汛情况十分紧急，随时都有出险的可能，这时要密切巡查，全力以赴，确保堤防安全。

 

表2 诺敏河古城子水文站特征水位修订成果表

  

项目警戒水位/m保证水位/m高程系统黄海基面测站大连相应流量/m3·s-1重现期/a高程系统黄海基面测站大连相应流量/m3·s-1重现期/a修订前205.97206.00400018206.57206.60635090修订后205.47205.5025005206.27206.30505030

5 结 语

防汛特征水位[3]是抗洪抢险决策指挥信息中的重要基础数据，是汛期启动各级洪水预警级别的重要标准。防汛特征水位需根据河流水文断面、堤防和沿岸经济社会发展的情况来进行及时修订更新，以便更佳符合客观实际。合理的防汛特征水位可以为防洪决策指挥工作提供准确的参考依据；能够及时、全面地体现堤防工程的实际抗洪能力，达到优化防洪组织调度，实现科学合理地分配抗洪抢险人力、物力、财力等资源的目的。

参考文献：

[1]黑龙江省水利厅.黑龙江省水文图集[M].哈尔滨: 黑龙江省水利厅，1996.

[2]中华人民共和国水利部.SLJ703-81河道堤防工程管理通则[S].北京: 水利电力出版社，1981.

[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(01):28-29.