泥河水库汛期划分初步研究

单玉芬

(黑龙江省农垦管理干部学院，哈尔滨 150090)

1 引 言

水库设置汛期限制水位是为了协调水库运行中兴利与防洪之间的矛盾，一般是在每年汛期来临时的固定时段,把水库水位控制在汛期限制水位,当洪水来临时，确保有足够的库容调蓄洪水,对保障水库下游人民的生命财产安全起到了很大的作用。

汛期限制水位设定是考虑防洪与兴利的结合问题，水位设置低且时间长，肯定会造成汛前和汛期水库大量弃水,而汛后又无水可蓄，水位设置高且时间短，又会在一定程度上加大洪水发生时造成危害的风险，因此汛期划定有重要的意义；泥河水库为呼兰河支流泥河上的引水式大(2)型水库，非汛期通过红旗干渠从呼兰河干流引水至水库。水库初步设计阶段主汛期为7-8月，多年运行以来，6月末弃水量较大，造成了水资源浪费，因此本次提出将7月-8月份按旬划分的分期方法，根据分期统计洪水确定汛期的起止时段[1]。

2 泥河水库基本情况

2.1 水文基本资料

泥河水库无实测水文资料，泥河干流上建有泥河水文站，该站为1957年4月由黑龙江水利厅设立，经过几次变迁，具有1957年-2016年60年实测流量资料，其中1968年-1970年冬季资料缺测，其余资料情况完好。泥河水文站为国家基本水文站，其流量资料的测验、整编和刊印均按国家规范规定进行，资料精度及可靠性均较高，一直是泥河水库设计及消险加固的设计代表站，本次也以泥河水文站资料作为分析研究的依据。

2.2 水库概况

泥河水库是一座以防洪除涝为主，兼顾供水、灌溉和养鱼等综合利用的平原水库；水库按50a一遇洪水设计，500a一遇洪水校核；水库工程规模为大(2)型，主要建筑物为Ⅱ等，工程等级为2级；下游农田除涝标准为10a一遇；水库与下游堤防联合运用，使水库下游防洪标准达到50a一遇；城市供水保证率为95%，农田灌溉设计保证率为75%。泥河水库正常蓄水位133.50m，汛期限制水位为132.17m。

2.3 洪水调度方式

泥河水库洪水调度方式为控制泄流，洪水调节按二级控制操作，入库洪水流量<200m3/s按来水流量下泄，维持起调水位；入流量超过200m3/s时，水库控制下泄量200m3/s；库水位超过10a一遇洪水位，水库控制下泄350m3/s；库水位超过50a一遇防洪高水位则闸门全部开启泄洪，控制最大泄量不超过当前时段最大入流。

3 流域洪水特征

泥河流域一年中有两个汛期，即春汛和夏汛，春汛一般为4月上旬-5月下旬，以融雪为主，春汛峰量均不大，只有个别年份春汛洪峰大于夏汛。夏汛洪水多由暴雨形成，主要发生在7月-8月，形成暴雨的主要天气系统有高空西风槽、低压和冷锋。一次洪水过程7d-10d，双峰型洪水历时15d左右，一次洪水集中历时3d-5d。

4 分期洪水划分

4.1 洪水时间统计规律

统计泥河水文站1957-2016年连续实测洪水系列，统计历年最大1d和3d洪量及洪水出现时间，见表1。

表1 泥河水文站洪水出现数量统计表

由表1可以看出，最大一日洪量中有85.0%的洪水出现在7-8月份，最早为7月2日，最晚为8月31日；出现在9月份的次数为4次，占总年数的6.67%；最大1d洪量未出现在6月份。最大3d洪量中有86.7%的洪水出现在7-8月份，最早时间为7月2日，最晚为8月31日；出现在9月份的次数为3次，占总年数的5%；最大3d洪量未出现在6月份。

由上述可以看出，泥河水文站的洪水主要发生在7-8月份，以7月中旬-8月中旬为主。

4.2 洪水位次统计规律

1)将1957-2016年泥河水文站实测最大1d洪量和最大3d洪量进行排序，前20位洪水统计情况见表2。

表2 泥河水文站洪水出现时间统计表

由表2，60a系列中最大1d洪量前十位中，发生在7月—8月的共计9年，均发生7月中旬—8月，发生日期最早的洪水为7月14日；发生在9月份的有1a，为第9位洪水。最大1d洪量前20位中，发生在7月中旬—8月份的有17年，发生在9月份的有1年为第9位洪水，发生在10月份的1年，为第12位洪水；发生在7月上旬1年，发生日期为7月9日，为第17位，洪水量级较小。

60年系列中最大3d洪量前十位中，发生在7月中旬至8月份的有9年，发生在9月份的有1年(第10位洪水)；最大3d洪量前20位中，发生在7月中旬—8月份的有18年，发生在9月份的有1年(第10位洪水)，发生在10月份的1年(第11位洪水)。7月上旬发生洪水未列入前20位洪水。

由上述可以看出，泥河水文站7月上旬和8月下旬发生洪水量级小，大洪水主要发生在7月下旬-8月中旬。

2)点汇泥河水文站年最大一日洪量散点和长系列逐日最大流量散点，见图1和图2。

图1 泥河水文站年最大一日洪量散点图

图2 泥河水文站逐日最大洪量散点图

由图1可以看出，60年系列中年最大洪水发生在7月上旬和8月下旬的洪水数量少，且量级小，日均流量<80m3/s，与7月中旬-8月中旬发生的最大洪水在量级上有一定的差距。

由图2可以看出，60年中每日发生的最大洪水在7月上旬和8月下旬的洪水量级很小，日均流量亦<80m3/s，与7月中旬-8月中旬逐日最大洪水在量级上有一定的差距。

4.3 泥河水库汛期划分

从实测资料中洪水发生的时间和位次统计成果，可以看出泥河水文站7月上旬和8月下旬发生大洪水的概率较小，即使发生，洪水量级也不大，由于泥河水库位于泥河水文站下游，泥河水文站发生洪水后泥河水库才承接来水，为了安全考虑，泥河水库可将主汛期设置在7月11日—8月31日。

黑龙江省水利水电勘测设计研究院和呼兰县水利科1974年对泥河水文站河段进行了历史洪水调查，调查到的洪水年份有1911年8月、1932年8月、1965年8月和1973年8月份，调查到的大洪水未发生在7月上旬。

因此从已有资料来看将主汛期调整为7月11日至8月31日是合适的，泥河水库可以以6月1日-7月10日为前汛期，以7月11日-8月31日为主汛期，以9月1日-9月20日为后汛期[2]。

5 结 论

按照上述分期统计分期设计洪水，前汛期和后汛期设计洪水均远远小于大汛期设计洪水；泥河水库洪水调节按2级控制操作，入库洪水流量<200m3/s时按来水流量下泄，维持起调水位；对各期洪水进行调洪演算后，水库设计水位和校核水位均由大汛期设计洪水确定，本次汛期划分未对水库原设计规模产生影响。在不增加防洪风险的情况下调整水库汛期划分是协调水库运行中兴利与防洪矛盾的一个可行办法。