“2010.8.18”松花江哈尔滨站洪水水位流量关系初步分析

来源:用户上传      作者: 赵同银 刘广成 许延春

　　摘 要：文章对哈尔滨水文站同一水位下产生不同流量的原因进行初步分析。
　　关键词：降雨 顶托 泄流量 比降 水位 流速 面积 流量
　　
　　1.松花江哈尔滨站洪水概况
　　2010年7月中旬，受连续强降雨影响，吉林省第二松花江上游发生特大洪水，7月30日14时44分开始，丰满水库放流加大到4500m3/s。受第二松花江洪水影响，松花江干流哈尔滨水文站8月18日出现洪峰，洪峰水位116.85m，流量5230m3/s。
　　2.大顶子山航电枢纽工程概况及调度运行情况
　　大顶子山航电枢纽工程是首座以航运、发电和改善哈尔滨市城市景观环境为主的低水头航电枢纽工程。大顶子山航电枢纽工程位于哈尔滨水文站下游68km处，坝址以上集水面积43.2万km2，正常蓄水位116.00m，回水长度166km，于2007年5月开始试蓄水。哈尔滨水文站处于工程回水顶托区内，工程运行影响哈尔滨水文站水位、流量等水文要素及其相关关系。
　　2010年7月31日黑龙江省防汛抗旱指挥部下发了关于大顶子山航电枢纽腾空库容迎汛的调度令，之后，大顶子山航电枢纽工程从7月31日15时起，逐步加大泄流量，坝上水位由115.07m（7月31日8时）降至113.50m（8月13日2时），下降1.57m，坝上坝下水位落差由3.79m（7月31日8时）降至0.01m（8月13日2时），接近自然河道。由于大顶子山航电枢纽工程加大泄量，哈尔滨水文站至大顶子山航电枢纽工程水面落差由0.40m（7月31日）加大到3.00m（8月14日），流速相应加大。
　　3.2010年与2005年水位流量线比较
　　2007年大顶子山航电枢纽工程运行前，哈尔滨水文站水位流量关系呈单一曲线（受呼兰河顶托除外），枢纽工程运行后，改变了原有的水位流量关系，用连实测流量过程线推流。随着大顶子山航电枢纽工程加大泄量，坝上坝下水位落差的减小，哈尔滨江段接近自然河道，水位流量关系呈单一曲线。
　　根据8月8日至8月17日共计10次流速仪实测流量，按资料整编要求绘制水位～流量、水位～面积、水位～流速关系线。与2005年水位～流量线比较分析，可以看出，面积线系统偏小，表明大顶子山航电枢纽工程运行后，断面淤积。由曼宁公式V=R2/3S1/2/n，在河床组成无变化，同水位级面积偏小的情况下，断面流速偏大是由水面比降加大造成的。具体数值详见2010年、2005年水位与流量、面积、流速关系比较表。
　　2010年洪峰水位116.85m，相应流量5230m3/s，而2005年水位流量关系线相应水位117.60m。
　　4.结语
　　大顶子山航电枢纽工程加大泄洪闸门开度，使坝上、坝下水位差迅速减小，达到自然河道，坝址以上至哈尔滨段水面比降迅速加大，纵断面冲刷，使流速显著增大，过流能力增加，同流量下降低了水位。故“2010.8.18”松花江哈尔滨站洪峰水位比同流量下2005年水位降低了0.70m左右。
　　作者简介：
　　赵同银（1976-），男，黑龙江五常人，工程师，主要从事水文情报预报及水文测验整编工作。
　　刘广成（1975-），男，黑龙江五常人，工程师，主要从事水文情报预报及水文测验整编工作。
　　许延春（1971-），男，黑龙江五常人，高级工，主要从事水文测验整编工作。
　　注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文

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