牡丹江第二发电厂供热机组工程河道演变分析评价

张玉红，崔晓阳，曹晨华

(牡丹江市水务局，黑龙江牡丹江157000)

1 工程项目概况

牡丹江第二发电厂位于牡丹江市区的东北部郊区，距市区约10 km。该项目区范围内，只有第二发电厂自建围堤工程，距离牡丹江市城区左岸堤防工程末段牡左18+800(牡丹江市北安河入口)2.1 km。

该电厂始建于20世纪70年代，电厂先后经一期工程、二期工程、三期工程及三期续建工程建设，目前现有装机容量为1 020 MW，本期工程为“上大压小”建设2×300 MW抽汽亚临界供热机组，并留有扩建条件。因此本期工程扩建位置定于该电厂北侧扩建端的场地上，以充分利用电厂现有设施、节约投资为目的。

本次评价包括3#双曲线自然通风冷却塔和变电所工程建设对河势稳定方面所带来的各种影响进行分析和评价。3#冷却塔和变电所位于河道滩地处，距离主河道150 m，距二发电自建围堤42 m，均为钢筋混凝土结构。冷却塔高92.40 m，半径为39.893 m，设计地面基础高程为235.00 m;变电所长125 m、宽70 m、高5 m，设计地面基础高程为235.00 m。

2 河道概况

牡丹江为松花江第二大支流，发源于长白山牡丹岭。河流大致近南北向，全长725 km，平均坡降1.39‰，总落差为1 007 m，流域控制面积为37 600 km2，流域呈南北狭长形，地跨吉黑两省。本流域以南为图门江，东邻穆棱河流域，西部以张广才岭与拉林河、蚂蚁河为界，北临松花江干流。在依兰镇西注入松花江。

牡丹江江道分布在河谷漫滩地上，两岸局部段河岸与高漫滩和山麓相接。呈蛇状弯曲，牡宁新公路桥与铁岭公路桥之间弯曲较大，主槽宽窄不同，呈竹节状。江岸为冲积粉质黏土或粉质壤土，江底为黄褐色砂卵石或道台桥组灰白色砂岩，由于近些年主槽采砂大部分段形成了鱼鳞式江底，抗冲刷能力非常强。牡丹江市第二发电厂拦河坝下至桦林废公路桥之间，主槽中有大量黑褐色的蜗牛石和块石，使河床非常稳定。

项目区上下游河道为较顺直稳定河段，主槽宽窄不一，呈竹节状。曲率半径大，(R=1 300～1 900 m)，两岸滩地较高，右岸局部段临近山体。主槽呈U型河床，岸边较稳定。主槽平均比降41‰。主江道总体较稳定，冲、淤变化不大。

3 河道演变分析评价

牡丹江江道从河源汇入松花江分为上、中、下游3段，河源至镜泊湖出口为上游，镜泊湖出口至乌斯浑河汇入口为中游，桦林至松花江为下游。项目区位于下游，属于较顺直稳定河段，主槽宽窄不一，呈竹节状。曲率半径大，(R=1 300～1 900 m)，两岸滩地较高，右岸局部段临近山体。主槽呈U型河床，岸边较稳定，局部段由于采砂使得主槽两岸滩地降低，主槽变浅。但还没有改变主槽流势，使其这段河床平面上较为稳定。

项目区上游为弓型汊河段，主流据左侧凹岸，右汊为支流。主流与20世纪60年代相比，已拓宽、加深、凹岸原没有修护岸，洪水期冲刷严重，80年代末修建江滨公园，同时修建了护岸工程，对洪水期侵岸起到了控制作用，经过1991年洪水考验，凹岸基本稳定。断面没有大变化，本次共选取了3个特征断面，即14#、16#大横断面。

通过调查和分析项目区上游江段，从中选择了5个代表实测断面资料，通过各断面平槽水位，确定河段平均水深和平均河宽。按公式:计算河相系数，见表1。式中:B为河段平均宽度，m;H为河段平均水深，m;ξ为河相关系系数。

通过计算分析，平槽流量时，此段河道平均宽度284.80 m，断面河相关系系数在2.89～5.34，属一般砂质河床ξ=2.75的情况。

表1 各段河相关系系数计算成果表

河床稳定系数以下式表式:

式中:d为河床的泥沙粒径，mm;H为河段平均水深，m;J为比降，‰;φn为稳定系数。

此段江道两岸为高漫滩和山麓，主槽中有大量黑褐色的蜗牛石和快石，使河床非常稳定。

项目区河床泥沙平均粒径d为2 mm左右，江段平均水深4.48 m，江段平均比降J=0.41‰，代入计算φn=1.088。

通过河相关系系数、河床稳定性的计算特征值，说明项目区段属稳定性河床。即新建项目不会对河床产生不稳定的影响。

4 结论

本工程建成后，由于没有产生壅水，河道流速没有发生变化，对上游沿岸村屯没有影响，建议在施工过程中和运行时，要多对周围群众作好解释工作，严格按牡丹江市水务局批准的“防洪预案”进行调度运行。

对河道演变规律、发展趋势没有影响。同时由于河道来沙量较小，当发生大洪水时，由于江水流速快，泥沙会被带走，所以不会对其他段河道产生长远影响。

［1］ 牡丹江市水利勘测设计研究院.牡丹江第二发电厂供热机组工程防洪影响评价报告［R］.牡丹江:牡丹江市水利勘测设计研究院，2007.

［2］ 牡丹江市水利勘测设计研究院.牡丹江市城市防洪工程项目初步设计报告［R］.牡丹江:牡丹江市水利勘测设计研究院，2002.