黑龙江省嫩江段中小洪水糙率分析

张忠萍，李 辉

(1.齐齐哈尔市橡胶坝水利枢纽工程管理站，黑龙江齐齐哈尔161005;2.齐齐哈尔水文局，黑龙江齐齐哈尔161005)

1 流域概况

嫩江是松花江的最大支流，发源于大兴安岭北部的伊勒呼里山南麓，在肇源县三站东南约15 km处汇入松花江。从源头至河口全长1 416 km，流域面积29.85万km2，我省境内面积10.3万km2。

根据地形、地貌及河谷特征，嫩江干流分为3段，由发源地至嫩江县城为上游，江道长661 km。河源区为著名的大兴安岭山地林区，群山耸立，森林茂密，河谷狭窄，水面宽100～200 m，河床组成多为砾石。河源区以下，江道逐渐变宽，相继有支流汇入，水量增大，河谷宽度可达5～10 km。嫩江县城以下至尼尔基为中游，江道长122 km。两岸多低山丘陵，地势较上游段平坦，两岸不对称，特别是左岸，河谷很宽。中游段支流较少，嫩江县城下游4 km处，嫩江右岸有较大支流甘河汇入干流外，其余均为一些小支流或小山溪。从尼尔基到三岔河口为下游段，江道长587 km。此江段进入广阔的松嫩平原地带，江道蜿蜒曲折，沙滩、沙洲、江汊多，江道多呈网状，两岸滩地分布着泡沼、湿地和牛轭湖。齐齐哈尔市以上江道主槽水面宽300～400 m，水深3～4 m。下游江段河网密度较大，右岸有诺敏河、雅鲁河、绰尔河、洮儿河、霍林河等大支流汇入嫩江，左岸广大地区基本属于内陆闭流区，有大片沼泽、连环湖和湿洼地。河床多为细沙组成。从河源到三岔河口高差900 m。

嫩江支流多在右岸，流域面积＞1万km2的支流共有8条，其中6条在右岸，左右岸支流均发源于大小兴安岭各支脉，且是顺着大小兴安岭坡面而形成，东北至西南向，或是西北至东南向汇入干流。

嫩江流域在嫩江中游莫力达瓦达斡尔旗镜内修建了尼尔基水库，嫩江下游左岸建有大庆、红旗泡、太平湖、音河、双阳河等大型水库，嫩江右岸建有察尔森、月亮泡等大型水库。

嫩江历史最大洪水发生年份是1998年，江桥水文站洪峰流量为26 400 m3/s，富拉尔基水文站洪峰流量25 500 m3/s，同盟水文站洪峰流量12 300 m3/s。

2 测站布设

我局于2006年4月对嫩江(齐齐哈尔内段)干流进行了实地勘查，选定布设了4个比降、糙率监测断面，断面详情见表1。

表1 黑龙江省嫩江中小洪水糙率监测断面一览表

3 各站所在河段河流特征及土壤植被情况

1)同盟(主槽)站:监测断面位于甘南县东阳镇沿江村，测验河段顺直长度600 m左右，距河口距离514 km。测验河段常年畅通的有两股水流，俗称“头道江”和“三道江”，两股流间距800 m，头道江主槽靠近右岸，右岸为陡岸，冲涮严重。当水位在167.30 m左右时，另一股距主槽1 700 m的“四道江”开始过水。当水位达168.30 m时，距主槽100 m处的“二道江”也开始行洪。当水位达168.80 m以上时开始跑滩。测验断面两岸为土堤。主槽河床由泥沙和砾石组成，滩地为耕地、草甸子和灌木丛。

2)富拉尔基站:监测断面位于齐齐哈尔市富拉尔基区，测验河段顺直长度约2 000 m，距河口距离459 km。流速横向分布较均匀。测验河段右岸为高地，迎水坡为砌石护坡，地面高程为146.20 m，可控制历年最高水位，左岸也为高地控制，高水期间有近300 m跑滩。河床由细沙组成。

3)江桥站:监测断面位于泰来县江桥镇，测验河段略有弯曲，距河口距离270 km。流速横向分布较均匀。右岸为高地控制，左岸约10 km的滩地上有大量的农田。左岸河槽约5 km处有土堤控制。河床由细沙组成。

4)半拉山:监测断面位于江桥水文站下游37 km处，测验河段顺直长度2 000 m，距河口距离233 km。流速横向分布较均匀。右岸有国堤控制，左岸上为滩地，主槽河床由细沙组成，滩地土质为黑黏土，土层厚约30 cm，下层为细沙。起点距1 400～1 470 m和3 800～3 890 m有两处串沟，水位在135 m以上时串沟过水。

4 测验情况

测验次数:以满足确定水位流量关系曲线为原则，各测站流量测验测次，均匀分布于各水位级并基本控制流量变化过程。

测验精度:各测站流量测验断面均达到二类以上精度站流量测验随机不确定度标准。

本年水位级属于中低水年份。

5 糙率分析成果

根据各站实测断面流量，进行分析不同水位级别条件下河床糙率变化规律及沿程变化情况。用实测断面流量计算出糙率，点绘水位与糙率相关图，根据曲线走点群中间来定相关线，分析得出不同水位级条件下各河床糙率，通过相关分析，得出河床水位糙率变化规律。

5.1 同盟站

通过对同盟站断面实测糙率成果表分析，得出主槽及三道江水位糙率变化规律，同盟站主槽和三道江河床糙率都随水位上涨而逐渐减小，三道江糙率随水位上涨递减幅度较大，主槽糙率变化不大。主槽水位165.20～166.30 m，糙率0.022～0.019;水位166.30～168.80 m时，河床糙率变化极小，基本稳定在0.019～0.018。主槽水位达168.80 m时开始跑滩，糙率增大。见表2。

表2 同盟站不同水位级别条件下河床糙率成果表(主槽)

表3 同盟站不同水位级别条件下河床糙率成果表(三道江)

5.2 富拉尔基站

通过对富拉尔基站断面实测糙率成果表分析，得出富拉尔基站水位糙率变化规律，河床糙率随水位上涨而逐渐减小，糙率变化幅度较大。水位138.80～139.80 m，糙率0.138～0.052;水位 139.80～141.15 m，糙率 0.052～0.020;水位141.15～144.00 m，糙率变化极小，基本稳定在0.020～0.019。水位达144.00 m时开始跑滩，糙率增大。见表4。

5.3 江桥站

通过对江桥站断面实测糙率成果表分析，得出江桥站水位糙率变化规律，河床糙率随水位上涨而逐渐减小，变化幅度不大。水位133.54～135.00 m，糙率0.043～0.027;水位135.00～136.34 m，糙率 0.027～0.017;水位 136.34～138.50 m时，糙率变化极小，基本稳定在0.017～0.016，水位达138.50 m时开始跑滩，糙率增大。见表5。

表4 富拉尔基站不同水位级别条件下河床糙率成果表

表5 江桥站不同水位级别条件下河床糙率成果表

5.4 半拉山站

通过对半拉山站断面实测糙率成果表分析，得出半拉山站水位糙率变化规律，河床糙率随水位上涨而逐渐减小，变化幅度不大。水位131.50～132.80 m，糙率0.028～0.021，水位132.80～135.00 m时，糙率变化极小，基本稳定在0.021～0.020，水位达138.50 m时开始跑滩，糙率增大。见表6。

表6 半拉山站不同水位级别条件下河床糙率成果表

6 嫩江河段糙率沿程变化情况

通过对嫩江同盟、富拉尔基、江桥、半拉山四个断面的监测得出，嫩江从尼尔基至白沙滩江段河床糙率沿程变化不大，主要原因是河床都为细沙组成，河槽为单式河槽，今年的洪水都在主槽内变化，受植被影响较小。总的趋势是糙率从上游到下游逐渐增大，随水位的上涨而逐渐减小。

同盟站、江桥站、半拉山站三个监测断面的糙率相差不大，呈逐渐增大趋势。同盟站为0.018～0.022，糙率较小;江桥站为0.016～0.043，测验河段处于嫩江中下游的束狭段，河道略有弯曲，主槽有铁路江桥阻水，糙率较大;半拉山站为0.020～0.028，糙率较小;富拉尔基站糙率为最大0.019～0.138，原因为:①断面上游新建有铁路桥，桥墩阻水致使上游水位雍高，比降增大，造成糙率偏大。②原铁路桥墩炸毁后碎石散落河底，造成糙率偏大。详见表7。

7 2003年、2005年嫩江洪水在历年洪水中的地位

嫩江历史最大洪水发生在1998年，其代表站江桥站最高水位142.37 m，最大洪峰流量为26 400 m3/s，其重现期为205 a一遇。次大洪水发生在 1932年，最大洪峰流量15 600 m3/s。

嫩江2003年属于中水年分，主要代表站富拉尔基站最高水位144.68 m，最大流量5 480 m3/s，相当于7 a一遇洪水;江桥站最高水位140.27 m，最大流量6 160 m3/s，相当于7 a一遇洪水。

嫩江2005年属于枯水年分，主要代表站富拉尔基站最高水位141.70 m，最大流量1 140 m3/s，相当于3 a一遇洪水;江桥站最高水位138.96 m，流量为3 550 m3/s，相当于2 a一遇洪水。

表7 嫩江河段各站糙率沿程变化表

［1］水利部国际合作与科技司.水利技术标准汇编水文卷［G］.北京:中国水利水电出版社，2002.

［2］水利部长江水利委员会.SL338－2006水文测船测验规范［S］.北京:中国水利水电出版社，2006.