湯旺河干流洪水特性分析

摘 要：湯旺河流域貫穿黑龍江省伊春市轄區全境，流域洪水對各區構成較大威脅，幾乎每年汛期都會發生不同程度的山洪災害，對當地生產、生活造成較大經濟損失和不利影響。文章通過研究分析流域干流五營、伊新、晨明3個水文站歷史洪水規律，從流域洪水來源、洪峰頻率、洪峰模數、洪峰Cv值、洪水特性等方面對流域洪水規律進行了簡要分析。初步得出流域洪水發生頻率，洪水成因；洪峰Cv值、洪峰模數均自上游至下游逐漸減小；洪水過程歷時較短，漲落迅速等結果和結論，為進一步做好各類防洪工程規劃設計和水資源開發利用工作提供參考。

關鍵詞：湯旺河干流；洪水來源；洪峰頻率；洪峰模數；洪峰Cv值；洪水規律

1 流域簡介

湯旺河為松花江左岸一級支流，屬小興安嶺山地地貌特征，發源于黑龍江省伊春市烏伊嶺區桔源林場，河源點高程536m，經度129°9′50.6″；緯度48°44′22.4″，河口位于湯原縣，河口點高程85m，經度129°54′52.2″；緯度46°40′24″。河流流域面積20778km2，河流長度454km，河流平均比降0.657‰。流域屬中溫帶大陸性季風氣候，年降水量為全省的次高值區，多年平均降水量約620mm，降水年內分配不均，主要集中在6-9月份，約占全年降水量的75%。流域洪水主要由夏季太平洋暖濕氣流和鄂霍次克海冷氣流經過而產生的降雨形成。

2 洪水特征分析

2.1 水文基礎資料統計

根據流域代表站五營、伊新、晨明三個水文站的歷史洪水資料，分別選擇各站歷年洪峰流量、洪水歷時、對應降雨總量、降雨歷時等數據進行流域洪水規律分析，資料統計年限見表1。

2.2 流域暴雨洪水基本特性

根據表1實測歷史洪水資料，以各站年場次洪水為統計樣本，對洪水過程相關水文要素的統計結果如下：

（1）流域洪水包括春季凌汛洪水和夏汛洪水。春季凌汛發生在4～5月份，主要由融雪徑流和冰壩雍水所形成。凌汛水位有時高于夏汛水位，成為本年最高洪水位。夏汛洪水發生在6～9月份，以7～8月份出現次數為最多，約占總數70%左右。因局部暴雨、大暴雨或全流域降雨均能產生較大洪水。

（2）湯旺河五營站以上流域屬多雨地區，降水量為全省高值區，也是山洪易發區。洪水來源以上游干流來水為主，洪峰型式多為單峰型，由于屬山溪性河流，水位暴漲暴落，漲洪歷時12～70h；洪峰滯留時間2～3h，洪水最大24h平均漲率0.10m/h。

（3）伊新站洪水來源為干流五營站上游來水、支流伊春河來水及雙子河、友好河等區間來水隨機組成。一般情況下，洪水過程呈單峰型，當全流域降雨產流時，峰型為復式峰。上游五營站洪水傳播至本站時間約18h；上游支流伊春站洪水傳播至本站時間約3～6h，洪

峰持續時間2～3h，洪水最大24h平均漲率為0.13m/h。

（4）晨明站洪水由伊新站來水、伊新站至晨明站區間來水和右岸支流西南岔河來水隨機組成。洪水一般情況下以干流來水為主，但因降水時空分布不均，有時也出現區間來水或右岸支流西南岔河來水為主。上下游站洪水傳播時間因受區間降雨影響較大，規律性較差，總體上看伊新站為主要來水時晨明站約14h后出現洪峰。晨明站洪峰持續時間2～4h，洪水最大24h平均漲率為0.12m/h。

（5）經統計各站歷年雨洪資料，發現流域洪水主要在夏汛由降雨引發，當各站面平均雨量在50mm/d以上，流域前期土壤含水量大于50mm時，均可引發各站水位明顯上漲，當面平均雨量在100mm/d以上，流域前期土壤含水量大于90mm時，則會出現歷史性大洪水。

綜上所述，流域洪水歷時較短，多以短歷時局部降雨徑流型洪水為主，洪水漲落迅速，有時也會偶發全流域性洪水，但出現幾率較低。流域洪水洪峰量級較大且漲落迅速，易產生洪澇災害。

2.3 控制站設計洪水分析

水文測站斷面的設計洪水在水利工程規劃中具有重要作用，推求設計洪水也就是計算測站洪水的出現頻率，即洪水特征值（洪峰流量）在多年內等于或超過某一數值的可能次數，一般用百分數表示，其倒數為洪水重現期。洪水頻率只能表明某級洪水出現的可能程度，帶有寬泛的定性意義，在數量上沒有絕對和唯一性，僅說明洪水出現的平均時間范圍。

流域干流無蓄水工程，支流伊春河有一座大（2）型水庫對伊新站洪水有影響，因水庫投入運行時間較晚（2010年）且無入庫、出庫水量監測資料，所以沒有對伊新站2010年之后洪水進行洪峰還原計算。

五營站、伊新站無歷史調查大洪水，現有洪水資料均為建站后實測連續系列洪水。晨明站共有3次歷史調查洪水，位于第1位的是1911年洪水，洪峰流量7290m3/s。位于第2位的是1945年洪水，洪峰流量5034m3/s。位于第3位的是1951年洪水，洪峰流量3424m3/s。該站自1952年開始有連續實測洪水資料，其中1961年洪水（部分實測）為實測最大洪水（5280m3/s），頻率計算時將該次洪水加入歷史大洪水系列。晨明站1960年流量停測，考慮該年上游伊新站洪峰流量較大（1650m3/s），因此采用面積倍比法插補晨明站1960年洪峰流量2507m3/s。晨明站加入歷史洪水后按分別處理法計算洪峰頻率，各站洪水頻率計算結果見表2。

2.4 洪水變化規律分析

由表2可見，各站洪峰均值自上游至下游依次增加，洪峰Cv值逐漸減少，洪峰模數（五營0.088、伊新0.088、晨明0.091m3/（km2.s））基本穩定。因流域洪水最終匯于晨明站出口斷面，所以洪峰均值自上游至下游依次增加；五營站位于流域上游，流域地勢較高，山脈陡峻，降雨徑流規律復雜，洪水年際變化較大，因此其洪水Cv值較高，下游伊新、晨明站因匯水面積逐漸增大，河網調蓄能力亦強，因此洪峰流量年際變化趨于平穩，Cv值比五營站稍小，如晨明站不加入歷史調查洪水，其Cv值將會明顯小于上游站。各站洪峰模數基本接近，說明流域下墊面環境差別較小，產流規律基本穩定，上下游之間產水量基本相似。

3 結束語

經上述實測洪水資料分析計算可知，分析結果符合流域自然地理和水文特性，反映了流域洪水基本規律，分析成果基本合理。洪水頻率在洪水特性分析中起著重要作用，具體計算時是否加入歷史洪水對結果影響較大。本例中因五營、伊新站無與晨明站相應的歷史調查洪水，其洪水頻率分析結果可能存在偏差，相應頻率洪水有偏大的可能。文章所述各項流域洪水特征，可為流域防洪工程設計或水利開發規劃提供參考。

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作者簡介：陳曦（1986-），男，黑龍江黑河人，工程師。

田長濤（1969-），男，黑龍江伊春人，高級工程師。