拉林河蔡家沟防洪断面(水文站)防汛特征水位分析计算

刘广成，张 新，狄方洪

( 哈尔滨水文局，哈尔滨150010)

1 基本情况

拉林河是松花江右岸一级支流，发源于吉林省敦化市别石砬子山，总河长406 km，流域面积19 125 km2，属中型河流，是黑龙江省和吉林省界河，其中黑龙江省流域面积为10 600 km2，河流流经尚志、五常、双城、舒兰、榆树和扶余等6个市县，在哈尔滨上游150 km处汇入松花江。拉林河干流共有3 条支流，右岸有牤牛河，流域面积5 300 km2;左岸有溪浪河，流域面积3 041 km2、卡岔河流域面积为3 085 km2。

拉林河在大岭山以上为山区，地势坡度大。溪浪口往上至大岭山为丘陵区、山区，面积约占总面积的61.4%，河道狭窄，坡度大，较顺直; 溪浪河口以下多属平原区，面积约占总面积的31%，海拔高度在160 ～200 m;其余为洼地和沼泽区，面积约占总面积的7.6%，河道弯曲较甚，岔河串沟较多，坡度变小，过水断面逐渐加宽。

蔡家沟防洪断面位于拉林河下游双城市境内，防洪断面在拉林河右岸石家堤段3 +900 处，位置与吉林省蔡家沟水文站基本水尺断面一致。蔡家沟水文站位于拉林河下游，至河口距离95 km，控制面积18 339km2。蔡家沟站1926年建站，基本水尺设在滨长线拉林河铁路桥桥墩上。1934—1943年迁至桥下50 m，改站名为蔡家沟( 二) 站，1944年至今迁至桥上1000m，改站名为蔡家沟( 三) 站。

水文站上游右岸一级支流牤牛河建有龙凤山水库，坝址以上面积为1 740 km2，总库容2.33 亿m3;左岸支流卡岔河上建有亮甲山水库，水库坝址以上面积为618 km2，总库容1.925 亿m3;拉林河干流上游在建有磨盘山大型水库，坝址以上集水面积1 151 km2，总库容5.23 亿m3。

蔡家沟水文站河道为复式断面，河道宽浅，主槽河床由沙砾石组成，河漫滩土质为细沙和亚黏土，冲淤变化不大。水文站高程系统采用假定基面，堤防高程系统为黄海基面，根据《水文年鉴》，不同高程系统之间的转换关系为:

历年综合水位流量关系线，采用历年实测资料综合确定，精度指标按《水文资料整编规范》( SL－1999) 执行，定线合理，精度可靠。年最大流量排序采用蔡家沟水文站1950 ～2004年实测资料，按年独立选样的原则，对前30 位年最大流量进行排序，依据资料为《水文年鉴》，精度较高，可靠、可用。

2 洪水特性

拉林河洪水由上游暴雨形成，造成流域大暴雨的天气系统主要是台风和气旋。由于拉林河地理位置偏南，上游和中游属山区和半山区，具备较好的地形抬升条件，暴雨天气系统又多受南来暖湿空气影响，容易形成暴雨。蔡家沟水文站位于拉林河下游平原区，洪水涨落过程较为缓慢，一次洪水过程长达30d，一般为多峰型，有时也出现单峰型。

拉林河干流洪灾发生比较频繁，根据《拉林河干流防洪规划报告书》、《黑龙江水旱灾害》和蔡家沟水文站实测资料记载，从1856年至今，蔡家沟站发生大洪水11 次。1856年8月，拉林河发生历史第一位大洪水，文献记载，拉林河水暴涨，甲鱼满浮江面。1932年为第二位洪水，洪峰流量5 900 m3/s。此次洪水为全流域性洪水，沿江各县村屯均遭受严重水灾。据《双城水利志》记载，双城县受灾农田10 万hm2，有15 万人受灾，数万间房屋遭水灾、水患;双城堡至蔡家沟间的铁路被水淹没深达2 m，路基冲毁，铁轨冲移，造成严重损失;其他各县也有淹没农田和房屋现象。1956－08－11，蔡家沟水文站洪峰水位155.24 m，流量4 030 m3/s，为建国以来最大洪水。据不完全统计，这场洪水仅五常、双城两县就有6.48 万人受灾，淹地7.30 万hm2，决堤30 多处，冲毁堤防2.7 km，直接经济损失达1 300万元。

3 设计洪水计算

《松花江流域防洪可研阶段水文分析报告》采用本站1958—1998年共41 a的实测最大年洪峰流量并加入1932年历史调查洪水，组成不连续系列进行频率计算。按加入特大洪水方法计算经验频率，以矩法计算统计参数初值，采用P－Ⅲ型理论频率曲线适线，通过适线调整确定采用的统计参数及设计值。本次将系列延长至2005年进行频率计算，由于1998年以后拉林河未发生大洪水，对设计洪水影响不大，故仍采用规划报告成果。

4 防洪工程

拉林河蔡家沟防洪断面拉林河段右岸为双城市，主要依靠右岸堤防工程防御拉林河洪水。拉林河双城市堤防始建于20 世纪50年代，由15个自然堤段组成，长度67.11 km。1998年前经多次维修大多已达到20 a一遇标准，对减少洪水灾害起到了一定的作用，但存在堤防断面小，工程质量差，险工弱段较多等问题。1998—1999年通过堤防加高培厚，防洪标准提高到30 a一遇，设计流量4 400 m3/s，堤防工程的级别为Ⅲ级。堤防地质为砂壤土基，断面型式为梯形，堤基、堤身无防渗措施，无护坡工程，平均堤高2.0 ～4.0 m，堤顶宽度5 m，平均堤距2 300 ～4 000 m。保护面积109.03 km2，保护区内重要的城镇和设施有兰棱镇、京哈铁路和102 国道，同时堤防还保护着沿岸村屯的居民和农田，双城市境内堤防保护耕地0.818 万hm2、村屯31个、铁路30 km、公路60 km。

拉林河下游左岸吉林省境内现有堤防68.2 km，行洪能力4 030 m3/s，保护耕地7630 hm2、村屯73个、人口3.0 万人，同时还保护大面积的天然草原。

防洪断面所在的石家堤段，堤防设计洪水位141.28 m，设计流量4 400 m3/s，防洪标准30 a一遇，堤防级别为Ⅲ级，堤顶超高1.50 m，堤顶高程142.55 m，下游穿堤建筑物新生排水涵闸建于2003年，工程质量较好，堤防大流冲顶点等险工弱段已消险加固。堤防状况良好，可代表双城市河段堤防的防洪能力。

5 防汛特征水位的分析确定

蔡家沟防洪断面的水位可反映该河下游的水情，对双城市沿岸各村镇的防汛工作有重要的指导意义。

断面原警戒水位153.74 m，相应流量1 324 m3/s，为重现期不足5 a一遇的常遇洪水，由于堤防标准提高，其警戒水位已不能反映河堤实际防洪能力及保护区汛情危急程度，警戒水位应进行重新确定。断面原来未设置保证水位，高水期防洪决策缺少依据，需要拟定。

警戒水位的确定是根据对堤防威胁较大洪水、需加强巡堤查险和重现期约5 a一遇洪水为依据，可确定为154.00 m，相应流量1 660 m3/s。

保证水位是指保证堤防及其附属工程安全挡水的上限水位。堤防的高度、宽度、坡度及堤身、堤基质量已达到规划设计标准的河段，其设计洪水位即为保证水位。本河段堤防普遍达标，但考虑达标工程竣工以来未经过大洪水考验和没有护坡工程等因素，保证水位可确定为155.20 m，相应流量3 720 m3/s，相当于20 a一遇洪水。

表1 拉林河蔡家沟水文站设计洪水成果表

表2 拉林河蔡家沟水文站特征水位分析计算成果表

［1］水利部水文局. SL247－1999 水文资料整编规范［S］. 北京:中国水利水电出版社，1999.

［2］双城市水务局. 拉林河干流防洪规划报告书［R］. 双城: 双城市水务局，1997.

［3］黑龙江省水利水电勘测设计研究院. 松花江流域防洪可研阶段水文分析报告［R］. 哈尔滨: 黑龙江省水利水电勘测设计研究院，2000.