哈爾濱水文站應(yīng)對江道工程影響的水文觀測等技術(shù)措施

龐春鈺，馬艷濤，劉延柏

( 哈爾濱水文局，哈爾濱150010)

1 概 況

1.1 哈爾濱水文站概況

哈爾濱水文站是松花江干流的重要控制站、國家基本水文站，位于哈爾濱市道里區(qū)九站公園老頭灣。基本水尺斷面在松花江公路大橋工程下游1 200 m，流量測驗斷面在基本水尺斷面下游3 000 m、原濱洲鐵路橋下游300 m處。水文測驗江段斷面控制江道長度范圍是: 上游松花江公路大橋至下游松浦大橋江道微彎處，全長6 000 m。

1.2 大頂子山航電樞紐工程概況

松花江干流大頂子山航電樞紐工程是一座以航運發(fā)電和改善哈爾濱市水環(huán)境為主，同時具有交通、水產(chǎn)養(yǎng)殖和旅游等綜合利用功能的低水頭航電樞紐。位于哈爾濱水文站下游68km 南岸賓縣大頂子山、北岸呼蘭區(qū)區(qū)緣處。工程正常蓄水位116.00 m、江道相應(yīng)流量為3 210 m3/s。工程運行包括蓄水發(fā)電和防洪泄流2 種方式: 工程在上游江道來流量小于正常蓄水位流量時運行蓄水發(fā)電，大于時防洪泄流。工程運行蓄水、發(fā)電，正常蓄水位江道相應(yīng)流量形成回水長度98km，最大回水長度166 km。

工程始建于2005年5月，2007年5月試運行蓄水，2008年5月正常運行蓄水。

1.3 新建鐵路橋工程概況

哈齊鐵路客運專線松花江新建鐵路橋工程是在哈爾濱水文站測驗江段內(nèi)興建的工程，位于哈爾濱水文站流量測驗斷面上游250 m、原濱洲鐵路橋工程下游50 m處。

工程始建于2009年5月，為目前在建工程。

2 新建鐵路橋工程影響

新建鐵路橋工程改變了測流江段原地貌形態(tài)和控制條件，影響哈爾濱水文站流量測驗，且給測驗江段斷面測量、地形測量、水文預報以及水文資料系列的連續(xù)性和測站論證等帶來一系列影響。

新建鐵路橋工程的影響，與大頂子山航電樞紐蓄水發(fā)電工程回水淹沒影響疊加形成雙重工程影響。其影響范圍由水文測驗江段延伸至工程回水淹沒江段。

3 工程影響測站調(diào)整相應(yīng)措施

根據(jù)工程影響和水文技術(shù)標準，應(yīng)采取的相應(yīng)調(diào)整措施包括:流量測驗方案調(diào)整; 測驗江段斷面測量;測驗江段地形測量; 洪水水文預報方案修訂; 水文資料系列一致性代表性分析及測站考證資料修訂。其中流量測驗方案調(diào)整和洪水水文預報方案修訂作業(yè)應(yīng)根據(jù)大頂子山航電樞紐工程水庫不同運行方式采取相應(yīng)調(diào)整措施。

3.1 流量測驗方案調(diào)整

水文站的流量監(jiān)測，是對江、江、湖泊等水體水文要素變化時序過程適時監(jiān)測的基礎(chǔ)測驗項目，受新建鐵路橋工程影響，哈爾濱水文站流量測驗方案調(diào)整應(yīng)按照大頂子山航電樞紐工程水庫不同運行方式分別采取相應(yīng)措施。

3.1.1 當大頂子山航電樞紐工程運行蓄水發(fā)電

在大頂子山航電樞紐工程運行蓄水發(fā)電時受新建鐵路橋工程影響流量測驗方案調(diào)整應(yīng)根據(jù)《水文站網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)導則》［1］第9.1.1 條“受水工程影響水文測站的測站調(diào)整和充實是使受水工程影響前后的水文資料連續(xù)一致，調(diào)整的依據(jù)是水量平衡原理”的規(guī)定，采取以下測站調(diào)整措施:

1) 在工程回水末端設(shè)立流量監(jiān)測輔助斷面監(jiān)測江道流量。

2) 在工程下游江段設(shè)立出庫流量監(jiān)測斷面監(jiān)測出庫水量。

3) 在工程回水區(qū)哈爾濱水文站上下游各布設(shè)兩處比降觀測斷面適時監(jiān)測工程蓄水水量變化。

3.1.2 當大頂子山航電樞紐工程進行防洪泄流

當工程進行防洪泄流，測驗江段回復正常流態(tài)條件下，根據(jù)《河道流量測驗規(guī)范》［2］第2.1.1 條規(guī)定。在基本水尺斷面下游1 000 m處江段設(shè)立流量比測斷面，與流量斷面進行流量測驗資料精度比測。

3.2 測驗江段斷面測量

監(jiān)測工程影響江段沖淤變化規(guī)律，是探尋工程影響水文要素變化規(guī)律以及保障水文資料精度的重要途徑。根據(jù)《河流流量測驗規(guī)范》第3.1.2 條、第3.2.1 條規(guī)定和《水道觀測規(guī)范》第4.4.1 條、第4.4.2 條規(guī)定，在雙重工程影響全江段范圍內(nèi)，進行江道斷面測量。

3.3 測驗江段地形測量

根據(jù)《水文普通測量規(guī)范》［3］第3.1.2 條規(guī)定進行工程影響測驗江段江道地形測量。

3.4 洪水水文預報方案修訂

洪水預報方案是作業(yè)預報的基本依據(jù)。洪水預報的對象是控制斷面的洪水要素，包括洪峰水量( 水位) 、洪峰出現(xiàn)時間、洪量( 徑流量) 和洪水過程等。根據(jù)《水文情報預報規(guī)范》［4］第3.1.1 條、第3.1.2條規(guī)定，進行工程影響洪水水文預報方案修訂。

新建鐵路橋工程影響洪水水文預報方案修訂作業(yè)，應(yīng)當在大頂子山航電樞紐工程運行防洪泄流。江道回復正常流態(tài)條件下進行。

3.5 水文資料系列影響分析及測站考證資料修訂

3.5.1 水文資料系列一致性代表性分析

水文資料系列一致性是指所收集的資料應(yīng)屬同類型、同條件下的資料，水文資料系列代表性是指實測資料的樣本統(tǒng)計特性接近總體的程度。一致性系列的水文資料，往往實測系列越長代表性越好，越能反映實際情況。

根據(jù)工程影響，水文資料系列一致性代表性分析內(nèi)容應(yīng)包括: ①工程影響流量測驗資料精度分析;②工程影響測驗江段斷面測量成果分析; ③工程影響水文資料系列影響分析。

3.5.2 測站考證資料修訂

根據(jù)《水位觀測標準》第2.4.1 條、第2.4.2 條規(guī)定和《水文資料整編規(guī)范》［5］第3.1.2 條規(guī)定進行工程影響測站考證資料修訂。

根據(jù)工程影響，測站考證資料修訂內(nèi)容應(yīng)包括:①工程情況考證;②測驗江段斷面控制條件考證; ③測驗斷面、設(shè)施調(diào)整情況考證。

4 結(jié) 語

受工程影響的水文測站，為保障水文測報工作正常開展，根據(jù)相關(guān)規(guī)定采取工程影響測站調(diào)整相應(yīng)措施，力爭回復測站原有功能和作用，減少工程影響投入成本，將工程影響降至最小程度。

［1］中華人民共和國水利部.SL34—92 水文站網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)導則［S］. 北京:中國標準出版社，1992.

［2］水利部長江水利委員會水文局.GB50179—93 江流流量測驗規(guī)范［S］. 北京:中國計劃出版社，1994.

［3］中華人民共和國水利部水文司.SL58—93 水文普通測量規(guī)范［S］. 北京:水利水電出版社，1993.

［4］水利部水利信息中心.SL250—2000 水文情報預報規(guī)范［S］. 北京:中國水利水電出版社，2000.

［5］水利部水文局.SL247—1999 水文資料整編規(guī)范［S］. 北京:中國水利水電出版社，1999.