吉林省飲馬河干流洪水出路安排研究

張 飛

（吉林省水利水電勘測設計研究院，長春 130021）

隨著經濟社會的快速發展、治水理念的轉變以及流域雨情、水情的新變化，開展洪水出路安排分析研究是切實落實水利改革發展新思路、適應江河防洪形勢變化的現實需要，是順應社情、水情和工情新情況、統籌解決飲馬河流域新老防洪問題的內在需求。以飲馬河流域設計洪水成果為基礎，選定與流域防御標準相應的目標洪水和超標準大洪水，針對目標洪水和超標準大洪水，在重點研究飲馬河干流洪水蓄泄關系的基礎上，結合現有防洪工程體系，根據河道過洪能力分析、防洪水庫擬定水庫攔蓄容量，利用洪水分析數學模型，確定分滯蓄容量需求，平衡需求與可能，進行出路方案比選，確定目標洪水與超標準洪水處置對策和洪量安排方案。

1 流域概況

飲馬河是松花江（三岔河口以上）下游左岸最大的一條支流，發源于伊通縣地局子鄉老爺嶺東南側，流經磐石市、永吉縣、雙陽區、九臺區、德惠市、農安縣和長春二道區七市、縣（區），在農安縣靠山鄉紅石壘屯東南匯入松花江（三岔河口以上），流域集水面積18 247 km2，河道長度387.5 km，河道平均比降0.3‰。飲馬河流域水系發育、支流較多，較大支流有岔路河、雙陽河、小南河、霧開河、三道溝河和伊通河，其中伊通河為飲馬河流域最大的支流，集水面積8 440 km2，占飲馬河總面積的46.3%，河道長度343.5 km，河道平均比降0.3‰。

飲馬河流域平均高程300 m 左右，干流煙筒山以上及右側支流岔路河流域為山區，生長著次生林，煙筒山以下及左側支流雙陽河流域為低山丘陵區，大部分已開墾成耕地。石頭口門水庫以下至飲馬河中、下游河段兩側為臺地和平原，沖溝發育，地表呈波狀支流。伊通河流域其上游屬丘陵崗地，下游地形波狀起伏，兩岸河谷較開闊，地勢較高部分大都開墾為旱田，河谷平地大部分開墾為水田。屬溫帶大陸性季風氣候區，受大氣環流的影響，在冷暖氣團的交替作用下，四季氣候變化明顯，其特點是春季干燥多大風；夏季炎熱多雨；秋季天高氣爽日溫差大；冬季嚴寒而漫長。一年中寒暑溫差大，春秋兩季短促，冬季受西北季風的影響，氣溫寒冷，日平均氣溫低于零度的時間一般從11 月上旬至翌年的3 月下旬，長達5 個月之久。飲馬河流域屬溫帶大陸性季風氣候區，降雨多發生在6—9 月，大暴雨出現的時間一般是7 月中旬至8 月下旬，而且雨量集中，1 d降雨量可占3 d 雨量的90%，而1 d 雨量主要集中在12 h。影響本地區降雨的天氣系統主要是蒙古氣旋、臺風和華北氣旋，水汽來源主要是西南方向，經遼河河谷而進入本地區。洪水則由暴雨而形成，每年的7—8 月份是洪水的多發季節，一場洪水過程為7~12 d，大洪水多為單峰型。

2 洪澇災害情況

據《吉林省洪水調查》資料，飲馬河流域洪水發生比較頻繁，平均每四五年發生1 次，在1856—1998 年的142 年間，共發生超過500 m3/s 的大洪水16 次，歷史最大洪水發生在1856 年。2010 年7、8 月份飲馬河流域發生大洪水，石頭口門水庫最大泄流700 m3/s（相當于20 年一遇），干流及回水堤在較高水位下運行，洪水持續時間較長，造成局部堤防發生滲水、塌岸、決口。其中磐石市飲馬河沿線1 個鄉鎮受災，淹沒農田900hm2；永吉縣飲馬河沿線3 個鄉鎮受災，淹沒農田3 000 hm2；雙陽區馬河沿線3 個鄉鎮受災，淹沒農田1 000 hm2；九臺區飲馬河沿線6 個鄉鎮受災，淹沒農田3 000 hm2；德惠市飲馬河沿線10 個鄉鎮受災，淹沒農田2 500 hm2；農安縣飲馬河沿線1 個鄉鎮受災，淹沒農田400 hm2[1]。

3 防洪工程體系建設現狀

3.1 河流治理情況

飲馬河干流的防洪工程主要由堤防、石頭口門水庫組成，防洪任務由飲馬河干流堤防、石頭口門水庫共同承擔，保障下游德惠市、九臺區和廣大農田，水庫調節后干流防洪標準達到20~30 年一遇，德惠市城區防洪標準達到50 年一遇。上輪規劃安排的護岸治理工程已實施完成，堤防建設尚未全部完成，清淤疏浚工程尚未開展。

飲馬河干流防洪河段為九臺區段、磐石市段、雙陽區段、農安縣段、德惠市段及永吉縣段。由于工程建設時間早，多年洪水沖刷破壞，2019 年，吉林省發展改革委先后對九臺區、磐石市、雙陽區、農安縣和德惠市飲馬河重點段治理工程可行性研究報告進行批復，2020年，吉林省發展改革委對吉林省永吉縣飲馬河重點段治理工程可行性研究報告進行批復，對飲馬河進行了系統性達標建設。

3.2 堤防、險工治理現狀

現飲馬河干流堤防總長485.292 km，其中2 級堤防18.271 km，3 級堤防11.092 km，4 級堤防451.879 km，5 級堤防4.05 km。堤防存在4.05 km 堤防尚未達標。險工治理總長為43.87 km。

3.3 水庫工程

石頭口門水庫位于吉林省飲馬河中游，水庫壩址在九臺西營城子鄉石頭口門村西南500 m 處，控制流域面積4 944 km2，是以防洪、城市供水、灌溉為主，兼顧發電的綜合利用水庫。現狀可正常發揮防洪作用。水庫防洪標準為500 年一遇洪水設計，10 000 年一遇洪水校核。水庫總庫容12.77 億m3，最大壩高21.5 m，設計洪水位192.51 m，校核洪水位194.03 m，防洪高水位192.14 m，汛限水位188.00 m，防洪庫容5.62 億m3。

現行的水庫調度運行原則[2]：5年以下洪水，按200 m3/s控制放流，庫水位達到188.13 m 時，按500 m3/s控制放流。其他頻率洪水按逐級最高庫水位控制，大于5 年（庫水位達到188.83 m）小于等于20 年洪水控制放流700 m3/s，大于20 年（庫水位達到190.18 m）小于等于100 年洪水控制放流800 m3/s，大于100 年（庫水位達到191.54 m）小于等于200 年洪水控制放流1 000 m3/s，200 年以上（庫水位達到192.14 m）洪水按泄洪建筑物最大泄流能力泄流。

4 治理范圍與目標

飲馬河治理范圍為干流全段。

治理目標是在現有防洪工程的基礎上，通過既有堤防加高培厚、險工治理及穿堤建筑物的建設，同時對河道進行清淤疏浚，以達到設計防洪標準，保護當地耕地及人民生命財產安全；通過護岸工程的建設，防止洪水沖刷江岸，穩定主流，遏制水土流失，保護緊鄰其后的堤防及耕地的安全。完善與防洪保護區社會經濟發展水平相適應的防洪工程體系，各防洪保護區防洪標準達到規劃標準，促進經濟社會可持續發展。

5 防洪區劃和防洪標準

飲馬河干流現狀防洪保護區10 個，防洪標準為20~50 年一遇，保護面積551.31 km2，總人口35.34 萬人，GDP 為151.14 億元，保護耕地62 萬畝（1 畝約等于667 m2），基本農田47 萬畝。

飲馬河干流規劃防洪保護區10 個，防洪標準為20~50 年一遇，保護面積551.31 km2，總人口36.93 萬人，GDP 為230.22 億元，保護耕地62 萬畝，基本農田47 萬畝。

根據《松花江流域防洪規劃》同時考慮城市發展，飲馬河干流防洪標準為20 年一遇；長春空新區、德惠市城段防洪標準為50 年一遇；九臺老城區段30年一遇。

飲馬河防洪保護區規劃情況見表1。

表1 飲馬河防洪保護區規劃情況表

6 設計洪水

飲馬河設計洪水研究選擇的主要防洪控制斷面為德惠站。主要防洪控制工程為石頭口門水庫。德惠站組合洪水采用同頻率地區組成法[3-5]，經調算采用1956 年（區間為主、水庫相應）組合洪水成果，飲馬河干流各控制斷面設計洪水成果見表2。

表2 飲馬河干流各控制斷面設計洪水成果表m·s-1

7 結束語

飲馬河干流防洪保護區防洪任務由飲馬河干流堤防、石頭口門水庫共同承擔。

根據洪水蓄泄關系分析成果[6-7]，1956 年典型洪水，飲馬河德惠水文站斷面發生20 年一遇規劃標準洪水，德惠斷面天然設計洪峰流量為1 840 m3/s，石頭口門水庫控制最大下泄流量700 m3/s，與下游區間洪水組合后德惠水文站斷面洪峰流量為1 345 m3/s。德惠水文站斷面7 d 設計洪量6.11 億m3，水庫蓄水0.67 億m3，河道泄量5.44 億m3。

飲馬河德惠水文站斷面發生30 年一遇規劃標準洪水，德惠斷面天然設計洪峰流量為2 160 m3/s，石頭口門水庫控制最大下泄流量700 m3/s，與下游區間洪水組合后德惠水文站斷面洪峰流量為1 540 m3/s。德惠水文站斷面7 d 設計洪量6.92 億m3，水庫蓄水0.89 億m3，河道泄量6.03 億m3；飲馬河德惠水文站斷面發生50年一遇規劃標準洪水，德惠斷面天然設計洪峰流量為2 586 m3/s，石頭口門水庫控制最大下泄流量700 m3/s，與下游區間洪水組合后德惠水文站斷面洪峰流量為1 794 m3/s。德惠水文站斷面7 d 設計洪量7.92 億m3，水庫蓄水1.17 億m3，河道泄量6.75 億m3。

飲馬河德惠水文站斷面發生100 年一遇超標準洪水，德惠斷面天然設計洪峰流量為3 170 m3/s，經石頭口門水庫控泄與下游區間洪水組合后德惠水文站斷面洪峰流量為2 434 m3/s。德惠水文站斷面7 d 設計洪量9.28 億m3，水庫蓄水1.57 億m3，河道泄量6.75 億m3，超額洪量0.96 億m3。