白沙灘水文站防汛特征水位復核調整分析

吳高莊，榮佳偉

（松遼水利委員會水文局黑龍江中游水文水資源中心，黑龍江佳木斯154000）

近些年隨著國民經濟和水利事業的發展，國家對省界河流堤防防護工程的投入逐步加強，尤其在1998年大洪水過后，省界河流干流沿岸堤防工程建設得到很大改善，堤防工程的防洪標準普遍提高。為充分掌握白沙灘水文站防洪預警區域的防洪工程建設情況，使其防汛特征水位與防洪工程現狀相匹配，依據洪水特性、堤防現狀、防洪保護目標及防汛搶險預案等防汛相關情況，對松花江干流白沙灘水文站的防汛特征水位（警戒水位和保證水位）予以復核修訂。

1 情況概述

1.1 測站情況

白沙灘水位站始建于1959年7月，位于吉林省鎮賚縣丹岱鄉白沙灘村，該站是嫩江流入吉林省后第一個控制站，2019年底升級為水文站。升級后的白沙灘水文站屬大河重要控制站、省界水資源監測站，設計防洪標準為100年一遇，測洪標準為50年一遇。測驗河段河道比降小，水流平緩，河床穩定，河道曲折，溝汊眾多，成網狀；測驗河段順直長約1 000 m。主槽位于河道右側，平枯水時水面寬200～500 m；特大洪水時江面寬達10 km。斷面下游1 000 m處有白沙灘電灌站，白沙灘下游117 km處旁側有月亮泡水庫，洮兒河經此匯入。

1.2 洪水特性

嫩江洪水多由暴雨所致，嫩江位于大興安嶺東南坡雨洪區，在半熱帶性質的氣旋作用下，形成了大范圍的強降雨過程，較大支流產流快，進入嫩江河道形成強勢匯流。嫩江鎮賚段河道蜿蜒曲折，沙灘多，比降緩，灘地寬闊，水流平穩，大水年份常與第二松花江水頂托，洪水下泄慢。洪水特點為最大洪峰主要發生在7—8月，尤其8月份更為突出，6月和9月份較少。一次洪水歷時30 d以上，而主要洪量集中在15 d左右，由于一次大洪水多是由幾次降雨過程疊加而成，洪水峰型多為矮胖的單峰型。一般洪水從江橋運行至白沙灘為48 h左右，較大洪水從江橋運行至白沙灘為20 h左右，極易漫溢成災。

1.3 設計洪水

白沙灘水文站剛剛開展水文測驗工作，不能直接形成設計成果，借鑒《吉林省嫩江干流治理工程初步設計報告》中距離白沙灘水位站1.2 kmCS嫩75處設計洪水成果，采用的是測站假定基面高程，與85基準的換算關系為H85基準=H假定-0.073。詳見表1。

表1 防洪工程設計洪水位統計表

1.4 防洪工程

嫩江堤防始建于1965年，1990年堤防按20年一遇洪水標準進行了除險加固設計并已實施，2006和2016年堤防按35年一遇標準（防洪標準50年一遇）進行了整體治理。

白沙灘預警控制區嫩江左岸堤防從綽六堤下游至興隆堤為國堤，其他無堤防地段地面高程大于國堤；嫩江右岸堤防為鎮賚保護區范圍為國堤，其他無堤防地段地面高程大于國堤，通過嫩江上游尼爾基水庫的調節，白沙灘預警范圍內均已達到50年一遇防洪標準。

2 復核調整特征水位的原則

2.1 警戒水位確定原則

1）警戒水位的確定可參考河段普遍漫灘或堤段開始臨水時的水位。結合工程現狀，堤防工程歷史出險情況等綜合研究確定。

2）警戒水位的確定要與地方經濟實力相結合，要考慮投入與風險的關系，要考慮河灘地與背水側地面高程。

3）對于有堤防的河段，水位超過主河槽，漫灘至堤腳，堤防工程偎堤時的水位即為警戒水位。對有防汛任務而無堤防的河段，可根據河岸險工情況，以洪水上灘或需要轉移群眾及財產時的水位即為警戒水位。

2.2 保證水位確定原則

1）對于有堤防且已達標的河段，其設計洪水位即為保證水位。如果堤防雖然達到設計標準，但建成時間較長，考慮日常維護等問題，保證水位在防洪設計標準水位的基礎上適當降低。

2）堤防工程尚未達到規劃設計標準的河段，可按安全防御相應的洪水水位確定，即按現狀扣除設計超高值后的水位即為保證水位。

3）確定保證水位要兼顧上下游，分河段設置。同一河段左右岸的堤防設計標準有差別時，可分別確定保證水位。

4）確定保證水位時，要考慮各種水位關系，使各種水位銜接好。

5）保證水位是針對堤防設定的，有防洪任務的無堤河段，可以按重要村鎮或設施臨水時的水位為保證水位。

3 白沙灘水文站特征水位復核調整分析

3.1 確定防汛預警范圍、防洪保護目標

嫩江干流中下游多為省界河流，需分別考慮嫩江兩岸預警范圍及主要防洪保護目標。根據站網分布情況和城鎮、工農業生產現狀，以及水文站地理位置、上下游村鎮分布情況，確定白沙灘水文站防汛預警范圍為鎮賚縣丹岱鄉白沙灘水文站至月亮泡區間，航道里程60 km，主要防洪保護目標為兩岸共計22個沿江鄉鎮村屯，人口總數約為34萬人。

3.2 調查收集相關資料

收集防汛預警范圍內的相關資料，包括防洪保護目標，防洪工程基本情況、防洪工程的防洪標準、沿江無堤防段村屯地面高程，地方水文站設站情況、預警范圍及防洪特征水位等。主要調查預警范圍內防洪堤壩工程建設、城市村屯、交通等情況。白沙灘水文站地處黑龍江、吉林交匯處，上游有江橋水文站，下游有大賚水文站，月亮泡來水受洮兒河干流降水等因素影響明顯，因此白沙灘水文站預警范圍截止到月亮泡。

江橋水文站下游至大賚水文站左、右岸堤防建設基本完成，防洪標準為50年一遇。白沙灘水文站預警范圍內干流右岸近幾年大多建有國堤，堤身質量普遍達到規范要求，抵御洪水能力較強。嫩江左岸白沙灘下游國堤有綽六堤、官地堤、大排排堤、興隆堤，其他無堤防地區及村屯地勢較高。

3.3 高程聯測及洪痕測量

對白沙灘水文站預警控制范圍內的防洪目標地面高程和預警江段村屯臨水高程進行高程聯測及洪痕測量。測區長65.5 km，寬10.0 km，面積655.0 km2，測區交通方便，地勢以平原為主。測量工作具體包括測量嫩江干流白沙灘水文站段的堤防工程頂部、臨水及背水堤腳高程；對嫩江干流右岸鎮賚縣、大安市，左岸杜爾伯特蒙古縣、肇源縣等江段堤防現狀和天然河道進行勘察，對預警范圍內江段堤防與高程聯測；對兩岸國壩、附近保護對象、超警洪痕進行測量。

3.4 合理性分析

根據特征水位確定原則，依據堤壩防洪標準、防洪目標地面高程測量及洪痕測量成果，對白沙灘水文站特征水位進行復核調整，并與歷史洪水相比較，分析防汛特征水位的合理性。

白沙灘水文站原警戒水位為135.13 m（85基準），水位達到此處時，河段普遍漫灘，堤段普遍臨水，該警戒水位運用多年，能夠真實反映河段防洪能力和汛情的危急程度，結合工程現狀，并參考防汛部門意見，不予以重新修訂。

考慮白沙灘預警范圍內堤防工程按35年一遇標準，經尼爾基水庫調洪后防洪標準可達到50年一遇，對應白沙灘水文站35年一遇洪水（堤防防洪標準50年一遇）水位為137.12 m（85基準），考慮到嫩江左岸有部分堤防未經過竣工驗收，應將50年一遇標準適當降低；結合測量成果及歷史抗洪經驗，將保證水位確定為136.62 m（85基準），洪水重現期相當于12年一遇，此時，個別堤段有可能出現險情，防汛已進入全面緊急狀態。待堤防均竣工驗收合格后，保證水位應提高到堤防設計標準水位，即50年一遇洪水位位置137.12 m。

4 結論

防汛特征水位是洪水預警、防汛決策的重要依據，直接影響防汛調度和巡堤查險等工作，也是評價洪水量級、工程防洪能力和組織防守力量的重要指標。根據嫩江中下游防洪工程現狀、防護對象的防洪需求及預警區河段出險等情況，對白沙灘水文站的防汛特征水位進行的復核調整，其成果通過審查并予以采用。修訂后的防汛特征水位可為鎮賚縣及杜蒙縣、大安市、肇源縣防護目標洪水預警、減少洪澇災害、保障人民生命安全、防汛抗洪提供重要的決策依據。