哈爾濱站高水水位流量關系分析

本文根據1998年哈爾濱水文站水位流量關系，結合近年松花江哈爾濱段工程建設情況，分析了該站高水水位流量關系。

一、河道基本情況

1、河流水系、自然地理情況

松花江哈爾濱城區段位于松花江干流中游河段，屬于平原區寬灘性河流，其河道特征具有蜿蜒曲折、多分叉、坡降平緩流速小、含沙量小等特點。哈爾濱市城區段上游主流向大致為由西向東，市區段主流向大致為由西南流向東北，在阿什河口下游附近流向轉為由南向北，流經約6km后流向由北偏西轉向北偏東逐漸轉為東北方向。

1.1河道邊界條件

1.1.1堤防工程

松花江哈爾濱城區段水利工程主要為堤防工程，松花江北岸從上游至下游依次為萬寶堤、前進堤、松浦堤和東方紅堤。松花江南岸為群力堤、顧鄉大堤、道里江堤、港河口橫堤、道外江堤、馬家溝東回水堤、馬家溝西回水堤、東大堤；松花江中太陽島圍堤、月亮灣圍堤、上塢圍堤和一、二水源圍堤等堤防，規劃堤防總長度86.79km，全部為哈爾濱市城區堤防。設計標準為50年至100年一遇。

1.2其它設施情況

1.2.1橋梁

2009年三環路建成后，哈爾濱市城市道路“量軸、四環、十射”交通骨架將基本形成。

1.2.2大頂子山航電樞紐

下游距哈爾濱水文站57km處是大頂子山航運樞紐工程，正常高水位近期為115.00m，遠期為116.00m，死水位為114.00m，工程回水達到哈爾濱水文站所在河段。

根據《大頂子山航電樞紐可行性研究報告》，將各頻率洪水原河道水面線計算成果與庫區回水水面線計算成果進行比較，除庫區耕地淹沒設計洪水標準P=20%的洪水外，其它各頻率洪水庫區回水水面線與原河道水面線在壩前15KM以內尖滅，回水均在無堤段內，未達到有堤段的CS松44斷面，因此，大頂子山航電樞紐建成后，庫區回水對水庫上游沿岸堤防的防洪標準基本沒有影響，尤其是對上游46KM處的哈爾濱市城市堤防的防洪標準沒有產生影響。1.2.3地形、地貌和河道地質情況

哈爾濱水文站所在江段在兩岸堤防、太陽島圍堤、松花江公路大橋、濱洲鐵路橋、濱北鐵路橋及灘地道路等人工建筑物的共同作用下，其地形、地貌多年來基本保持不變。

在松花江公路大橋以上數公里河段內，江心洲較多，江道多為兩股分汊河道，小支汊比較發育，蜿蜒曲折，擺幅較大。

2、橋梁擴孔對高水水位流量關系的影響

根據《哈爾濱防洪規劃》2002年有關部門對松花江公路大橋、濱州線鐵路大橋、濱北線鐵路大橋進行了擴孔，擴孔主要疏通太陽島北股流，提高洪水期間松花江過水能力。根據洪水特性和河道特性的分析，其作用是有限的。首先，分流點、匯流點距離基本水尺斷面太近，因分流點、匯流點流量不變，假如水位也不變，勢必影響到基本水尺斷面水位，雖然分流后過水斷面面積增加，但水面比降降低，斷面平均流速減小，對現有的高水水位流量關系的影響不大。其次，水走大道和近道，水往阻力最小的地方流動，1998年哈爾濱城區江段沒有分流，主橋有一定的過流能力，說明如1998年那樣的蓄水、擴孔后分流所占的比重不會太大，對高水水位流量關系影響甚微。

2.1航電樞紐對高水水位流量關系的影響

大頂子山航電樞紐工程距哈爾濱水文站68km，是一處集航運、發電為主的綜合性大型水利工程。大頂子山航電樞紐工程對哈爾濱水文站高水水位流量關系影響，因為回水頂托和渠系庫區內淤積。從各頻率洪水天然水面線與回水水面線重合，不存在回水頂托問題。渠系水庫淤積問題從哈爾濱水文站對歷年大斷面測量看，哈爾濱水文站流量測驗斷面和水泥廠斷面歷年無變化，城區段不存在淤積問題。

2.2橋梁回水對高水水位流量關系的影響

根據《哈爾濱城市總體規劃（2006年-2020年）》，哈爾濱市區段共建松花江兩岸越江通道共14條，其中橋梁10條，與1998年時3條越江通道相比，橋梁發展非常迅速，那么，橋梁對哈爾濱站高水水位流量關系的影響如何呢，是否有橋梁壅水疊加作用。實際上影響水位是基本水尺斷面以下的且比較近的橋梁。現狀基本水尺斷面以下的橋梁有濱州線鐵路橋，濱北線鐵路橋，松浦大橋、哈東四環路東橋。哈東四環路東橋距基本水尺斷面距離太遠，回水頂托不到基本水尺處，可以不考慮。濱洲線鐵路橋由于年限過長，打算在原址新建，新建的濱州線鐵路橋無論從橋墩間的寬度、數量、結構形、型式優于原橋，壅水影響程度也要優于原橋，此橋在防洪影響論證中，認為壅水很小，基本不考慮。松浦大橋是新建的橋梁，此橋的壅水量還未見防洪影響評價報告。與1998年相比，雖然增加了松浦大橋，但改建的濱洲線鐵路大橋壅水有所減小，相互抵消部分，總體判斷，近期新建的橋梁對哈爾濱水文站高水水位流量關系影響不大。中期或遠期規劃的橋梁建設無論從位置、橋的結構形式還未確定，由于存在不確定性，因此，這也難以做出定性或定量的判斷。

二、結論

1.本關系曲線對涉水工程影響作了分析，認為涉水工程對本站高水水位流量關系影響不顯著，一致性沒有改變，可以作為近期或中期水文情報和預報的依據。

2.本關系曲線未經高水檢驗，如發現有系統偏離，應作實時行修改。

（作者單位：150300哈爾濱市西泉眼水庫、黑龍江省水文局）