汤旺河干流洪水特性分析

摘 要：汤旺河流域贯穿黑龙江省伊春市辖区全境，流域洪水对各区构成较大威胁，几乎每年汛期都会发生不同程度的山洪灾害，对当地生产、生活造成较大经济损失和不利影响。文章通过研究分析流域干流五营、伊新、晨明3个水文站历史洪水规律，从流域洪水来源、洪峰频率、洪峰模数、洪峰Cv值、洪水特性等方面对流域洪水规律进行了简要分析。初步得出流域洪水发生频率，洪水成因；洪峰Cv值、洪峰模数均自上游至下游逐渐减小；洪水过程历时较短，涨落迅速等结果和结论，为进一步做好各类防洪工程规划设计和水资源开发利用工作提供参考。

关键词：汤旺河干流；洪水来源；洪峰频率；洪峰模数；洪峰Cv值；洪水规律

1 流域简介

汤旺河为松花江左岸一级支流，属小兴安岭山地地貌特征，发源于黑龙江省伊春市乌伊岭区桔源林场，河源点高程536m，经度129°9′50.6″；纬度48°44′22.4″，河口位于汤原县，河口点高程85m，经度129°54′52.2″；纬度46°40′24″。河流流域面积20778km2，河流长度454km，河流平均比降0.657‰。流域属中温带大陆性季风气候，年降水量为全省的次高值区，多年平均降水量约620mm，降水年内分配不均，主要集中在6-9月份，约占全年降水量的75%。流域洪水主要由夏季太平洋暖湿气流和鄂霍次克海冷气流经过而产生的降雨形成。

2 洪水特征分析

2.1 水文基础资料统计

根据流域代表站五营、伊新、晨明三个水文站的历史洪水资料，分别选择各站历年洪峰流量、洪水历时、对应降雨总量、降雨历时等数据进行流域洪水规律分析，资料统计年限见表1。

2.2 流域暴雨洪水基本特性

根据表1实测历史洪水资料，以各站年场次洪水为统计样本，对洪水过程相关水文要素的统计结果如下：

（1）流域洪水包括春季凌汛洪水和夏汛洪水。春季凌汛发生在4～5月份，主要由融雪径流和冰坝雍水所形成。凌汛水位有时高于夏汛水位，成为本年最高洪水位。夏汛洪水发生在6～9月份，以7～8月份出现次数为最多，约占总数70%左右。因局部暴雨、大暴雨或全流域降雨均能产生较大洪水。

（2）汤旺河五营站以上流域属多雨地区，降水量为全省高值区，也是山洪易发区。洪水来源以上游干流来水为主，洪峰型式多为单峰型，由于属山溪性河流，水位暴涨暴落，涨洪历时12～70h；洪峰滞留时间2～3h，洪水最大24h平均涨率0.10m/h。

（3）伊新站洪水来源为干流五营站上游来水、支流伊春河来水及双子河、友好河等区间来水随机组成。一般情况下，洪水过程呈单峰型，当全流域降雨产流时，峰型为复式峰。上游五营站洪水传播至本站时间约18h；上游支流伊春站洪水传播至本站时间约3～6h，洪

峰持续时间2～3h，洪水最大24h平均涨率为0.13m/h。

（4）晨明站洪水由伊新站来水、伊新站至晨明站区间来水和右岸支流西南岔河来水随机组成。洪水一般情况下以干流来水为主，但因降水时空分布不均，有时也出现区间来水或右岸支流西南岔河来水为主。上下游站洪水传播时间因受区间降雨影响较大，规律性较差，总体上看伊新站为主要来水时晨明站约14h后出现洪峰。晨明站洪峰持续时间2～4h，洪水最大24h平均涨率为0.12m/h。

（5）经统计各站历年雨洪资料，发现流域洪水主要在夏汛由降雨引发，当各站面平均雨量在50mm/d以上，流域前期土壤含水量大于50mm时，均可引发各站水位明显上涨，当面平均雨量在100mm/d以上，流域前期土壤含水量大于90mm时，则会出现历史性大洪水。

综上所述，流域洪水历时较短，多以短历时局部降雨径流型洪水为主，洪水涨落迅速，有时也会偶发全流域性洪水，但出现几率较低。流域洪水洪峰量级较大且涨落迅速，易产生洪涝灾害。

2.3 控制站设计洪水分析

水文测站断面的设计洪水在水利工程规划中具有重要作用，推求设计洪水也就是计算测站洪水的出现频率，即洪水特征值（洪峰流量）在多年内等于或超过某一数值的可能次数，一般用百分数表示，其倒数为洪水重现期。洪水频率只能表明某级洪水出现的可能程度，带有宽泛的定性意义，在数量上没有绝对和唯一性，仅说明洪水出现的平均时间范围。

流域干流无蓄水工程，支流伊春河有一座大（2）型水库对伊新站洪水有影响，因水库投入运行时间较晚（2010年）且无入库、出库水量监测资料，所以没有对伊新站2010年之后洪水进行洪峰还原计算。

五营站、伊新站无历史调查大洪水，现有洪水资料均为建站后实测连续系列洪水。晨明站共有3次历史调查洪水，位于第1位的是1911年洪水，洪峰流量7290m3/s。位于第2位的是1945年洪水，洪峰流量5034m3/s。位于第3位的是1951年洪水，洪峰流量3424m3/s。该站自1952年开始有连续实测洪水资料，其中1961年洪水（部分实测）为实测最大洪水（5280m3/s），频率计算时将该次洪水加入历史大洪水系列。晨明站1960年流量停测，考虑该年上游伊新站洪峰流量较大（1650m3/s），因此采用面积倍比法插补晨明站1960年洪峰流量2507m3/s。晨明站加入历史洪水后按分别处理法计算洪峰频率，各站洪水频率计算结果见表2。

2.4 洪水变化规律分析

由表2可见，各站洪峰均值自上游至下游依次增加，洪峰Cv值逐渐减少，洪峰模数（五营0.088、伊新0.088、晨明0.091m3/（km2.s））基本稳定。因流域洪水最终汇于晨明站出口断面，所以洪峰均值自上游至下游依次增加；五营站位于流域上游，流域地势较高，山脉陡峻，降雨径流规律复杂，洪水年际变化较大，因此其洪水Cv值较高，下游伊新、晨明站因汇水面积逐渐增大，河网调蓄能力亦强，因此洪峰流量年际变化趋于平稳，Cv值比五营站稍小，如晨明站不加入历史调查洪水，其Cv值将会明显小于上游站。各站洪峰模数基本接近，说明流域下垫面环境差别较小，产流规律基本稳定，上下游之间产水量基本相似。

3 结束语

经上述实测洪水资料分析计算可知，分析结果符合流域自然地理和水文特性，反映了流域洪水基本规律，分析成果基本合理。洪水频率在洪水特性分析中起着重要作用，具体计算时是否加入历史洪水对结果影响较大。本例中因五营、伊新站无与晨明站相应的历史调查洪水，其洪水频率分析结果可能存在偏差，相应频率洪水有偏大的可能。文章所述各项流域洪水特征，可为流域防洪工程设计或水利开发规划提供参考。

参考文献

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作者简介：陈曦（1986-），男，黑龙江黑河人，工程师。

田长涛（1969-），男，黑龙江伊春人，高级工程师。