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穆棱河穆棱水文站防洪特征水位分析

更新时间:2009-03-28

1 地理概况

穆棱(二)水文站位于穆棱河上游穆棱市穆棱镇,为穆棱河干流上游控制站,地理位置为东经130°16′,北纬44°31′。集水面积2613km2,距河口494km。穆棱站1949年11月建水位站,1962年1月基本水尺断面上迁406m,改建为水文站。1975年再度上迁,更名为穆棱(二)站。

本站高程采用大连基面,根据牡丹江水文局2007年三等水准测量成果,与黄海基面的换算关系为:H黄海85(m)=H大连(m)+1.44(M)。

该站所处地域为山区,河道断面为单一型断面。主槽由粗砂和小砾石组成。河床有不经常性冲淤变化,洪水时右岸略有坍岸现象。两岸均为居民区,左岸铁路以下及右岸的山坡有少量农田。该站水位流量关系变化主要受上游河滩、弯道和下游桥梁的影响,下游桥梁对本站高水有控制作用,高水时水位流量关系呈单一曲线。

2 洪水特性

该站洪水主要由上游山区暴雨所造成。穆棱河上游属山区性河流,谷深河窄,坡陡流急,洪水涨落快,流速大,洪峰停留时间短。

该流域发生洪灾比较频繁,根据《黑龙江省水旱灾害》和穆棱水文站的实测资料,从1932年至今穆棱(二)水文站发生了3次大洪水。

对于岩质边坡工程如图2所示,由图1、图2可以看出,岩质边坡类型与高中物理斜面模型非常相似。图3为华山岩质边坡结构,从图中可以看出华山岩质边坡程片状结构分布,与高中物理斜面模型也很相似。边坡是地质体的基本工程状态之一,如自然岩质边坡、露天开挖、水利建设中开挖形成的边坡,开挖路堑形成的路堑边坡都是边坡的一种形式,特别是20世纪80年代以来,随着经济建设的恢复和高速发展及自然因素的影响,滑坡灾害呈逐年加重趋势。因此研究边坡工程在国民经济建设中具有重要的意义。

堤防保护对象为穆棱镇和5个村屯,人口3.5万人。穆棱镇是穆棱市政治、经济和文化中心。

设计水位根据设计流量由本站水位流量关系曲线查得。穆棱河穆棱(二)水文站设计洪水成果表见表1。

3 设计洪水计算

穆棱(二)水文站基本水尺断面位于穆棱镇城堤2+000m处,设计防洪标准20a一遇,但实际防洪能力偏低。现有堤顶高程330.03m(大连基面)。现有堤脚高程327.86m(大连基面),跑滩水位327.46m(大连基面)。

1932年穆棱(二)站发生历史上第三位大洪水,调查洪峰流量1910m3/s,由于年代久远,洪水灾情不详。

 

1 穆棱河穆棱()水文站设计洪水成果表

  

设计洪峰流量重现期/a统计参数流量均值m3/sCvCs/Cv2882.02.0设计流量/m3/s5年10年20年30年50年100年4208641394175021722805设计洪水位/m测站大连326.97328.22329.11329.56330.03330.66黄海基面328.41329.66330.55331.00331.47332.10

4 防洪工程

穆棱镇城堤位于穆棱河左岸,现有堤长4.91km。堤顶宽度3m,平均堤高3m,基本堤形为梯形,土质堤身,堤顶高程334.84-327.28m,防洪标准为10a一遇洪水。堤防现有设计洪水位和规划设计洪水位均为328.46 m(大连基面)。

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1943年9月,穆棱(二)站发生历史上第二位大洪水,洪峰流量2070m3/s,洪水淹没了部分农田,许多房屋进水,灾情严重。

1965年8月7日,穆棱(二)站发生了历史第一大洪水,洪峰水位为330.60m,相应流量2750 m3/s。据不完全统计,本次洪水穆棱河流域受灾耕地面积4.67万hm2,受灾户数1.3万户,淹没房屋2.0万间,冲毁铁路127处,冲毁各类水利工程450余座,涉及受灾人口20余万人,直接经济损失34万元,间接经济损失1亿多元。

5 防汛特征水位的确定

穆棱(二)水文站设计洪水计算采用1962-2005年共44a的实测最大年洪峰流量并加入1943年、1932年历史调查洪水,组成不连续系列进行频率计算,经验频率按p=m/(n+1)计算,以矩法计算统计参数初值,采用P-Ⅲ型理论曲线适线,用目估适线法确定统计参数和设计值[1]

在进行造林之前应该结合地区的实际情况选择优良的树种,坚持适地适树的原则,目的是实现成活率的提升。此外,还应该对当地的环境和土壤的情况进行调查,之后综合考虑选择何种树种。这在一定程度上能够实现病虫害的减少,提高存活率,实现营造林面积的增加。

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穆棱水文站现有警戒水位327.50m(大连基面),相应流量585m3/s,相当于7a一遇洪水。经分析,当达到此水位时,滩地已经过水,堤脚已近临水,洪水虽然不会危及城堤安全,但防汛部门需做好迎接更大洪水的准备。根据多年应用实践证明,区域水位与防汛日常管理,各部门防汛职责相协调,能反映汛情危急程度。经当地防汛部门同意,不予修订。

该站现有保证水位328.50m(大连基面),相应流量1010m3/s,相当于13a一遇洪水。该水位已超过现有设计洪水位0.04m,滩地水深已达1.04 m,堤身临水0.64m,洪水距堤顶1.53m,堤防临水较高,堤身土体达到饱和状态,随时有出险的可能。经多年防汛实践,保证水位合理,经当地防汛部门同意,维持原保证水位不变[2]。穆棱河穆棱(二)水文站特征水位修订成果表见表2。

 

2 穆棱河穆棱()水文站特征水位修订成果表

  

项目警戒水位/m高程系统黄海测站相应流量/m3·s-1重现期/a保证水位(m)高程系统黄海测站相应流量/m3·s-1重现期/a修订前328.94327.505857329.94328.50101013修订后328.94327.505857329.94328.50101013

参考文献:

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB/T50138-2010水位观测标准[S].北京:中国计划出版社,2010.

[2]中华人民共和国水利部.GB50201-2014防洪标准[S].北京:中国计划出版社,2014.

 
刘俊杰,冯本领
《黑龙江水利科技》 2018年第04期
《黑龙江水利科技》2018年第04期文献

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