梁嘉斌,韩 梅
(1.河海大学 大禹学院,江苏 南京 211001;2.黑龙江大学 水利水电学院,黑龙江 哈尔滨 150080)
松花江是黑龙江右岸的最大支流,流域面积55.8万km2。目前,学术界比较公认的松花江河源是“两源说”,南源为第二松花江(简称二松),发源于长白山天池,其长度为958 km;北源为嫩江,发源于大兴安岭的伊勒呼里山中段南侧的南瓮河,其长度为1370 km。两源在吉林省三岔河市汇合后称松花江干流(简称松干),其长度为939 km。松花江河源“两源说”给松花江带来了诸多问题,归纳起来主要有:
难以确定松花江的地位。“两源说”造成了计算松花江长度上的困难,因此难以确定松花江的地位;松花江的长度究竟是939 km,1897 km,还是2309 km,没有明确的定论。通常把长江表述为我国第一大河,把黄河表述为第二大河,把松花江表述为我国七大江河之一。如以嫩江为松花江的主流,则松花江长度为2309 km,应为我国第三大河,但目前而言,松花江第三大河的地位远没有确立。
常常造成松花江各个主要参数相互矛盾。在大多数人的心中,松花江的长度就是松干的长度,即939 km;而其流域面积为55.8万km2,多年平均径流量为742亿m3,多年平均流量为2150 m3/s,这些均是全流域的参数,显然与其长度是相矛盾的。众所周知,河流的上、中、下游三段是描述河流各河段地形、地理位置的河势的参数。一条河流仅能有上、中、下游三段。就目前而言,嫩江、二松、松干均根据各自的地理地形划分了上、中、下游三个河段,使松花江无论按哪个支流做主流均有6个河段,严重违背了河流理论,也不能反映松花江的真正特征。
造成了对松花江源头的误解。我国有些资料在描述松花江时没有说明其源头为两源,只是片面称“松花江发源于长白山天池,其长度为1897 km”或“松花江主流为嫩江,发源于伊勒呼里山,其长度为2309 km”,造成了对松花江主源的误解。也有很多人认为“二松就是松花江,把二松与松花江混为一谈,使我国第三大河降为第四大河,降低了松花江的地位。
“两源说”严重地违背了现代河流理论,必然导致河流“失源”,并造成河流长度的计算和上、中、下游划分的困难,还会使河流的参数自相矛盾。只有科学正确地确定松花江的源头,使各个参数正确地反映河流的实际状况,才能正确确定松花江干流和各主要支流的级别。这对全流域的治理和综合开发利用,以及主在支流防洪体系的建立都是至关重要和有深远意义的。
本文将根据确定河源的系统原则研究松花江河源,以期解决松花江的“两源”中谁是主源问题。
文献[1]提出了确定河源的系统原则:在现代水文观测技术发展的今天,已能相当精确地测算出河流的长度、年径流总量或多年平均径流量;因此,河流的长度与流量就分离成为河源确定的两大首要原则。精确确定河源有以下5个原则:
1)长度兼跨度原则,简称长跨原则。在河流的跨度上,由于大都可以从长度上反映出来,河流长则跨度大。对于个别例外的情况,如河流长而跨度小,则反映出河流弯曲较多,属于蜿蜒型河道;反之,河流短而跨度大,则反映出河流流向较为一致,弯曲较少,多为顺直型河道。因此,河流的跨度可在长度上兼顾考虑。
2)流量兼顾流域面积原则,简称流面原则。在河流的流域面积上,可以从流量上反映出来,年径流量大,则流域面积大。个别例外的情况,流量大而流域面积小,则能反映该河流域的年降雨量大,汛期较长;反之,流量小而流域面积大,则反映出该河流域内年降雨量小,汛期较短。上述两种反常情况,在北半球中高纬度地区,前者多属于河流的南源,后者多属于河流的北源。因此,流域面积因素可在流量上兼顾考虑。
3)界线原则。在河源确定上,考虑上游河流是否流经水文、气候等界线附近(其中以大河流域分水岭,重要气候界线为主,兼顾其他界线)。如在某河上游有两条或多条河流流经界线附近,则选取界线级别最高,最重要的来确定;如都流经同一界线(如两大河流的分水岭),则选取与界线最接近或重合度最长的来确定。
4)落差原则。在河源确定时,考虑上游河流从发源地至与干流汇合处的落差大小。
5)流向一致性原则,简称流向原则。在河源确定时,考虑上游河流与干流汇合流向是否一致;主要研究与干流的流向趋势是否一致,与干流汇流角度一并考虑。
按上述5条原则确定具体河源时,如该水系上游有一条河流具有合乎5条或其中的4条原则,则该河流水系为单源河流;反之则为两源或多源河流。在两源或多源河流中,以符合河源原则条数最多的一条为正源。正源按流向方位可分别贯以南、北、东、西的源流名称,以便区分。凡是两源或多源河流,无论是否属于正源都可称为干流,并按源流方位分别贯以南干流、北干流等名称;在河流最上游的两河汇合处以下则称为主干流或干流;流入各源干流与主干流的分支河流统称为支流,以此区分干支关系。
按系统原则确定河流正源,在个别两源或多源河流中,如出现在5条原则中平分秋色的情况,则以“唯河远而为正源”。某一河流如按系统原则确定为两源或多源河流,无论是否属于正源,均采用以源流最长的河源至该河河口长度为准的实际流程作为该河的长度数据。
松花江主要支流的系统原则中涉及的河流参数见表1。
表1 松干、嫩江、二松河流的系统原则参数表
从上表1中可看出:嫩江符合长跨、流面、界线和流向原则,只是不符合落差原则。
嫩江的河流长度远远大于第二松花江的河流长度,二松的河长仅嫩江河长的69.9%。嫩江的流域面积也远远大于第二松花江的流域面积,嫩江的流域面积占松花江总流域面积的51.78%,而第二松花江的流域面积仅占松花江总流域面积的16.15%。嫩江的来水量(大赉水文站)也远无大于第二松花江的来水量(扶余水文站);二松的年径流量为嫩江年径流量的65.7%,嫩江年径流量占松花江年径流量(佳木斯水文站)的33.83%,第二松花江仅占22.24%;二松的多年平均流量为嫩江的多年平均流量的70.5%,嫩江多年平均流量占松花江多年平均流量的31.86%,第二松花江多年平均流量占松花江多年平均流量的22.46%。
嫩江河源高程低于第二松花江的河源高程,表明嫩江河流的落差小于二松河流的落差。二松是松花江流域水能资源最丰富的地区,已建成3座大型水电站,即:丰满水电站(装机554 MW,坝高90.5 m)、白山水电站(装机1500 MW,最大坝高149.5 m)和红石水电站(装机200 MW,坝高46.0 m)。丰满水电站是我国最早的水电站之一,始建于20世纪40年代,白山水电站的重力拱坝曾是我国最高的拱坝,这两座电站对我国水电建设都具有重大影响。
从流向一致性上看,嫩江的优势远远大于二松。嫩江由北向南流,与松花江干流呈弧形光滑衔接,汇合处流向基本一致;而第二松花江由东南向西北流,与松花江干流呈锐角衔接,为曲折急转弯流向。
从界线原则看,嫩东的优势也大于第二松花江。嫩江干流两侧在气候、水文、民族、文化、农业生产等方面都有明显的差异。干流西侧主要是森林、草原,是浩翰的大兴安岭林区和重要的牧业生产基地;东侧主要是旱地农业,以旱粮作物种植为主;西侧为大兴安岭东坡,降雨量明显高于东侧。嫩江干流大部分的河道是黑龙江省、吉林省和内蒙古自治区的行政界线,干流两侧的行政管理存在明显的差异。在气候上,嫩江干流中下游有100 d无霜期界线和年平均气温为0℃等值线通过,多年平均降雨量450 mm等值线基本上与干流平行。嫩江上游伸入大兴安岭北部的多年冻土区,并接近黑龙江的分水岭。第二松花江干流全部在吉林省境内,源头有一湖泊——天池,该湖泊是中国与朝鲜的界湖,也是鸭绿江的发源地。
根据确定河源的系统原则,嫩江的长跨、流面、界线、流向四原则中的各项参数均优于第二松花江,第二松花江只有落差原则的参数优于嫩江;因此,嫩江应为松花江主流,嫩江河源就是松花江河源,并为单源河流。
[1]王定成.河源确定的系统原则与方法[J].水资源研究,1995(1):39.
[2]梁贞堂,韩梅.关于松花江河源的研究[J].黑龙江水专学报,2000(4):8.
[3]王经国.中国河流[M].北京:中国科学技术出版社,2000.
[4]松辽水利委员会.中国江河防洪丛书.松花江卷[M].北京:水利电力出版社,1994.