牡丹江水文站上下游洪峰水位相關分析

千基彬，馮本領

( 牡丹江水文局，黑龍江 牡丹江157000)

1 流域概況

1.1 自然地理特征

牡丹江水文站位于黑龍江省牡丹江市興隆鎮(zhèn)，是牡丹江干流重要控制水文站，是國家重要水文站、中央報汛站。

牡丹江為松花江第二大支流，發(fā)源于長白山牡丹嶺，河流大致呈南北走向，地跨吉、黑兩省，本流域以南為圖們江、第二松花江流域;東部為穆棱河流域，西部以張廣才嶺為界，有拉林河、螞蟻河流域，北臨松花江干流。牡丹江全長725 km，平均坡降1.3‰，總落差為1 007 m，流域面積為37 600 km2。

牡丹江水文站集水面積為22 194 km2，距河源446 km，距河口距離279 km。上游的石頭水文站集水面積為13 771 km2，距牡丹江站約85 km。

兩岸支流分布較為均勻，支流多數短而湍急，海浪河是牡丹江左岸第一大支流，相當總面積的1/7，流域面積為5 251.4 km2，河流全長212.8 km，落差530 m。海浪河上的長汀子水文站集水面積為2 424 km，長汀子站距牡丹江站約為90 km。鏡泊湖以上和海浪河上游多為原始森林，一般多為幼樹林，靠河兩岸多為耕地，土壤大部分為砂壤土。

1.2 水文氣象特征

本流域地處中緯度寒溫帶，屬大陸性季風氣候區(qū)。氣候受太平洋季風和西伯利亞高氣壓所控制，夏季炎熱多雨，冬季嚴寒干燥。日照充足，氣候變換多端的特點，春秋多風，氣候濕潤，年平均氣溫為3.6℃，1月份平均氣溫－14.8℃，7月平均氣溫22.2℃。由于受季風影響，本站以偏西風為主，年平均風速2.5 m/s。

多年平均降水量540.1 mm，降水的年際變化較大，歷年最大降水量為1914年737.3 mm，歷年最低( 1967年) 降水量僅384.8 mm。降水主要集中在汛期6—9月，多年平均6—9月降水量為372.8 mm，約占年降水量的69%。歷年最大6—9月降水量644.3 mm( 1914年) ，歷年最小6—9月降水量226.4 mm(1967年) ，歷年最大月降水量308.1 mm(1965年8月) ，歷年最大日降水量141.4 mm(1957年8月21日) ，歷年最大1 h降水量41.8 mm。

1.3 洪水特征

汛期洪水大多數受南來臺風和低氣壓合并的影響，造成集中的大暴雨，從而形成較大洪水。本站洪水為典型的雨洪徑流，年最大洪峰集中出現在汛期7—10月，尤以8、9月份最為集中，8、9月份出現年最大洪峰的概率為75%。本站的洪水來源，一是牡丹江干流，二是左岸海浪河。

本站洪水過程大多為單式洪峰，洪峰停留時間一般在2 h左右，漲、落水歷時都比較短，一般1 ～2 d，峰型較瘦。

2 斷面基本情況

牡丹江站測驗河段處于牡—寧段鐵路橋和老公路橋之間，順直長度為1 500 m左右，右岸為陡岸靠牡—寧公路，左岸為防洪大堤，在基本水尺斷面上游2 100 m處有牡丹江最大支流海浪河匯入。測站控制較好，水位在229.50 m以上時左岸開始漫灘，最大水面寬574 m。河床為卵石和細沙組成，主槽為沙礫石組成，灘地為沙壤土。河床在大水時呈周期性沖淤變化，左岸穩(wěn)定，右岸有部分坍塌情況。

洪水時，測流斷面受沖刷影響，水位流量關系曲線右移，中低水時受下游橋梁和淺灘控制，水位流量關系曲線穩(wěn)定，呈單一線。近幾年受人工采沙影響，水位流量關系曲線逐漸向右偏移。

3 資料應用

本次分析，從1952—2000年水位資料中，選取長汀子水文站55 次洪峰水位和相應的牡丹江站同時水位、洪峰水位，及相應上下游傳播時間，進行相關圖分析。

4 相應水位關系的建立

牡丹江洪水量主要來源于干流，其次來源于支流海浪河，因干流集水面積較大，流路很長，比降較緩，同時因鏡泊湖及沿江調蓄水量很大，故洪水漲落較緩，洪峰流量同洪水總量相比相對較小，海浪河則相反，集水面積較小，流路較短，比降較陡，河道調節(jié)作用較小，故洪水陡漲陡落，對形成洪峰流量影響相對較大。

從牡丹江站的洪水組成看，干流洪水起底水作用，海浪河的洪峰與牡丹江站的洪峰相對應，因此我們制作了長汀子站～牡丹江站相應洪峰水位的相關關系線，以牡丹江站同時水位為參數，來反映干流和區(qū)間來水對牡丹江站洪峰水位的影響，同時作了長汀子站洪峰水位～牡丹江站洪峰傳播時間關系線。

5 成果檢驗評定

根據《水文情報預報規(guī)范》GB/T 22482－2008 中6.5.4和6.5.5 之規(guī)定進行精度評定。牡丹江站上下游相應水位相關分析中共55個點據，合格39個點據，合格率是70.9%為乙級，上下游傳播時間合格為42個點據，合格率是76.4%為乙級。

突出點子精度評定，可見表1:

表1 突出點子精度評定表

6 存在問題及解決辦法

本分析大洪水的點據比較少，在應用時要引起注意，要對暴雨特性做全面的分析，相互比較進行應用，對于較小洪水點據較多，高水有的點據雖然合格，但誤差較大，主要是長汀子站出現洪峰水位時，相應的牡丹江站的同時水位是屬于連續(xù)峰時，同時水位比單峰的同時水位偏高，預報值偏大，應用時要進行適當改正。

［1］莊一鸰，林三益. 水文預報［M］. 北京:水利電力出版社，1986.

［2］黑龍江省水文局. 黑龍江省實用洪水預報方案［R］. 哈爾濱:黑龍江省水文局，2009.

［3］水利部水利信息中心. SL25－2000 水文情報預報規(guī)范［S］. 北京:中國水利水電出版社，2000.