龍頭橋水庫2013 年場次洪水分析

王立權，馬金龍

(黑龍江省龍頭橋水庫管理處，黑龍江 寶清155600)

1 概 況

龍頭橋水庫是一座以灌溉、防洪為主，兼顧發電、養魚等綜合利用的大(2)型水利工程。水庫按100 a一遇洪水設計，2 000 a一遇洪水校核，水庫總庫容為6.15 億m3。

水庫工程由大壩、溢洪道、輸水洞和水電站4 部分組成。龍頭橋水庫位于烏蘇里江一級支流撓力河的上游，屬于高緯度地區。水庫流域形狀呈長方形，水系呈羽狀分布。

水庫上游分別有3 條河流注入撓力河。流域屬于半干旱地帶，降水大部分集中在6—9 月份，占全年降水量的70%以上，尤其是7、8 份降水更為集中，大暴雨多發生在此期間。本區為臺風暴雨區的邊緣，大暴雨多為來自朝鮮的天氣系統經日本海水汽補充后形成。一次降水的時間多為1 ～3 d，降水多集中在1 d之內［1－2］。

洪水與暴雨相應，主要發生在7 月下旬—8 月下旬，峰型多為單峰，起漲時間短，一般為2 ～3 d，落水時間較長，一次洪水總歷時約為7 d左右。龍頭橋水庫以上流域為丘陵山區地貌，河流為山區性河流。

龍頭橋水庫是以撓力河干流防洪除澇任務為目標，結合水資源供需基本要求，發展水田灌溉面積，統籌興利與防洪除澇的關系［3］。

2 基本情況

2013 年7 月—8 月，黑龍江省發生了特大洪澇災害，包括黑龍江、嫩江、松花江、烏蘇里江在內的39條河流發生超警戒洪水。其中，作為烏蘇里江左岸的一級支流撓力河也發生了較大洪水。龍頭橋水庫處于撓力河上游，龍頭橋水庫整個流域發生了超5 a一遇標準的洪水。

3 降水情況

降水情況主要從4 個方面介紹:降水時間、降水量、雨量站監測情況和降水強度。

3.1 降水時間

龍頭橋水庫這場洪水的降水過程自7 月24 日起至8 月2 日止，主要有兩場持續降水過程。龍頭橋水庫全流域均勻分布著16 個雨量監測站點，完成了這次降水全過程的觀測任務［4］。

3.2 降水量

此次降水過程平均降水量達到88 mm，降水中心在20 連站點，此站點接近水庫全流域的中心區。此次降水的主降水過程分布在7 月24 日—29 日這5 d，這5 d的降水量占整個降水過程總量的97%。

3.3 雨量站監測情況

此次降水過程中，測站中最小累計降水量是最大累計降水量的43%。測站的累計降水量達到最大累計降水量70%的測站數有8 個，占測站數的50%;測站的累計降水量達到最大累計降水量75%的測站數有4 個，占測站數的25%;測站的累計降水量達到最大累計降水量85%的測站數有3 個，占測站數的19%。

3.4 降水強度

降水量分布較均勻。最大的降水強度為0.025 mm/min。

4 洪水過程

4.1 洪水過程推求

水庫入庫的洪水過程是由水量平衡方程按6 h時段進行推求。水庫自7 月24 日8 時觀測到降水數據，到24 日14 時就測驗到有洪水入庫，從降水到產匯流過程持續6 h，產匯流時間較快［5］。

4.2 洪水三要素

洪水過程總歷時約為14 d，此次洪水過程峰型為雙峰，洪峰為305 m3/s，第二大流量為241 m3/s。洪峰和第二大流量的出現間隔為18 h。此次洪水總量為1.3 億m3，也是建庫以來最大的一場洪水過程。流域徑流系數為0.82。

5 洪水情況分析總結

5.1 水庫漲水較快，起漲過程陡

水庫流域內發生有效降水過程后入庫洪水起漲較快，在一個時段(6 h)后就有匯流產生，洪峰在洪水入庫48 h后出現，漲水段的過程線較陡，洪峰出現歷時較快，這一點比較符合丘陵地區的洪水特點［6］。

5.2 產、匯流快

洪峰與第二大流量出現的歷時間隔與兩次大雨主雨間隔的歷時相同，說明流域產、匯流過程較快。

5.3 與設計洪水比較

龍頭橋水庫設計洪水采用了與其集水面積相接近，也處于上游山區的保安站和水庫下游的寶清站兩個站的洪水過程進行推設。

實際雙峰過程線的線型和推設的結論相符合，第一場降水量大于第二場降水量，產生的前峰流量大于后峰的流量，這也是與下游平原測站洪水過程線的不同之處［7］。

5.4 上游水土保持破壞嚴重

從這場洪水的降水—徑流過程線分析，洪水的起漲時間是自第一段有效降水后就產生，整場洪水在第二大流量出現后的退水時間為42 h，說明此次洪水漲水快，退水也快。

整場洪水的歷時比水庫初設中以龍頭橋水庫為主設計洪水過程的歷時要短得多。結合水庫上游下墊面實際情況，上游水土保持被破壞是產生洪水漲、退水快的影響因素之一。

5.5 雨區分布影響

降水中心處于水庫水面附近，將對匯流歷時產生直接影響，這也是匯流歷時短的因素之一，同時加快了洪水形成過程。整個降水過程分為兩個降水量較大的地區，流域的西北部和西南部兩個區域，經過多次觀測和分析，水庫汛期的降水量極大值區多分布于此處。

5.6 漲、退水分析

水庫這場洪水漲、退水快主要有以下4 個影響因素:

1)降水中心接近水庫水面。

2)受此次洪水過程前期影響雨量影響。

3)下墊面水土保持較弱，下墊面調蓄水功能不強。

4)流域處在丘陵山區，受地形影響。

6 結 語

分析這場建庫以來較大一場洪水的過程，對今后水庫防汛調度工作會積累很關鍵的基礎數據。特別對水庫的入庫洪水預報及汛期洪水調度工作起著一定的分析指導作用。

［1］黑龍江省水利水電勘測設計研究院.黑龍江省三江平原撓力河龍頭橋水庫工程初步設計［R］.哈爾濱:黑龍江省水利水電勘測設計研究院，1996.

［2］詹道江，葉守澤.工程水文學(3 版)［M］.北京:中國水利水電出版社，2000:45－52.

［3］袁雪蓮.觀音閣水庫2010 年場次洪水分析［J］.水利建設與管理，2015(01):49－51.

［4］王敏，張立明，馬秀梅.小流域洪水分析［J］.內蒙古水利，2012(06):34.

［5］于劍麗，魯玉忠，宋銀平.金灘大橋橋位選擇與洪水分析［J］.人民黃河，2012，34(11):144－146.

［6］李勇，陳加奇.云南省某水庫設計洪水分析［J］.價值工程，2014(17):90－91.

［7］張明波，陳劍池，秦智偉，郭希望.長江中下游設計洪水分析［J］.人民長江，2006，37(09):31－34.