鞠貴權(quán),王宏博
(1. 哈爾濱水文局,哈爾濱150010;2. 佳木斯水文局,黑龍江 佳木斯154000)
依蘭站位于黑龍江省依蘭縣依蘭鎮(zhèn),是松花江干流控制站。集水面積491 706 km2。斷面至上游通河站河長(zhǎng)103 km。斷面至河口距離375 km。河道坡降為0.11‰。河槽形狀為U 形,流域地勢(shì)西南高東北低。河流總的走向由西南方向流向東北。上下游河道彎曲,彎曲系數(shù)為1.039,在基本水尺斷面的右岸上游1 300 m處有牡丹江匯入。下游左右各1 800、1 300 m處各有巴蘭河和倭肯河匯入。河流順直長(zhǎng)度約2 800 m,河床穩(wěn)定,無(wú)沖淤變化。
依蘭位于松花江干流中段,由哈爾濱市至通河,江道比降較平緩,為0.055‰ ~0.044‰,左岸有最大的支流呼蘭河匯入。下行20 km,江道進(jìn)入長(zhǎng)達(dá)130 km的低山丘陵地帶,兩岸是張廣才嶺和小興安嶺的山前過(guò)渡帶,河谷較狹,兩岸為高平原和丘陵區(qū),左岸有支流少陵河、木蘭達(dá)河,右岸有螞蟻河注入。自通河縣下行約70 km,進(jìn)入干流上有名的“三姓”淺灘區(qū),淺灘區(qū)長(zhǎng)約27 km,江道水面寬1.5 ~2.0 km,坡降0.06‰~0.15‰,中、低水時(shí)期水深只有1 m多,枯水時(shí)水深降至1 m以下,流速只有1 m/s。航運(yùn)水路寬500 ~600 m,江道中多島嶼和沙洲,并有暗礁,且有多處巖石突露水面,為松花江上有名的礙航江段。過(guò)三姓淺灘,右岸有大支流牡丹江和倭肯河匯人,左岸有湯旺河匯入,本河段水面逐漸展闊,水深也逐漸加大。依蘭站基本水尺斷面以下10 km德裕鎮(zhèn)附近有大淺灘,在冬季水位低時(shí),大淺灘形成連底凍。秋、春季該處經(jīng)常出現(xiàn)冰凌卡塞,開(kāi)江期甚至出現(xiàn)冰壩現(xiàn)象。
本站干流上游256 km處有松花江大頂子山航電樞紐工程及支流上游137 km處有牡丹江蓮花電站一座。
大頂子山航電樞紐工程工程運(yùn)行影響依蘭站中低水時(shí)期水位、流量及冰情等水文要素。蓮花電站集水面積僅占依蘭站以上集水面積的6.1%,但其運(yùn)行發(fā)電泄流對(duì)依蘭站低枯水水位、流量影響較大,冰期影響顯著。
測(cè)驗(yàn)河段上下游均較順直,長(zhǎng)約2 800 m。主槽靠近左岸,右岸為堤壩控制。其壩高為102.70 m,左岸也為堤壩,高程為100.00 m,可控制一般大洪水。在洪水期起到控制作用。水位在97.00 m時(shí)兩岸控制量好。左岸為迎蘭鄉(xiāng),右岸為依蘭鎮(zhèn)。斷面上游約1 300 m處有牡丹江匯入,受漲落率影響因素較小。該站水位流量為單一曲線。斷面比較穩(wěn)定。河槽控制條件比較好,河道束狹,坡降較大,水流湍急。起點(diǎn)距380 ~550 m為中泓,流向變化很小?;舅邤嗝婧土魉賰x測(cè)流斷面為同一個(gè)斷面。最大水面寬為709 m( 1998年實(shí)測(cè)) ,基本水尺斷面與上、下游浮標(biāo)斷面各相距100 m,與上下比降斷面為300 m。本站河床主要由卵石和沙組成。
多年平均開(kāi)江日期4月12日,最早開(kāi)江日期3月27日(1952年) ,最晚開(kāi)江日期4月23日(1956年) 。
多年平均封江日期11月28日,最晚封江日期12月15日(1961年) ,最早封江日期11月12日(1958年) 。
多年平均封凍天數(shù)為136 d,其中年最長(zhǎng)封凍天數(shù)156 d,年最短封凍天數(shù)114 d。
自建站以來(lái),依蘭江段共計(jì)發(fā)生冰凌卡塞、冰壩22 次,平均2 ~3 a發(fā)生一次。形成冰壩9 次,平均5 ~6 a發(fā)生1 次。20 世紀(jì)90年代末至今尚無(wú)出現(xiàn)冰壩。1960年4月21日,河道束狹的依蘭江段形成嚴(yán)重冰壩,依蘭站水位在3 d內(nèi)上漲了3.94 m,4月24日洪峰水位達(dá)到97.10 m,該水位為解放后50余年的第一位凌汛最高洪水。4月25日冰壩潰決后,冰塊向下游推移。
水位隨氣溫回升而上漲,水位隨時(shí)間上漲的速度用拋物線表示為:
式中:H 為隨時(shí)間上漲的水位; t 為時(shí)間; a、b、c 為系數(shù),對(duì)上式微分整理得:
式中:c 即為水位上漲的加速度,繪制c 與D 的關(guān)系圖。其中個(gè)別年份過(guò)零日期的計(jì)算值用實(shí)測(cè)資料校正。
氣溫臨界指標(biāo)法:C 與D 相關(guān)圖預(yù)報(bào)方案合格率90%,為甲等方案。
圖1 松花江依蘭站C(水位上漲加速度)與D(過(guò)零日期到開(kāi)江日期)相關(guān)圖
表1 松花江 依蘭站臨界氣溫指標(biāo)法成果表
[1]吳艷春,李庭松,梁玉影. 松花江依蘭站H ~Q 線合理性分析[J]. 黑龍江水利科技,2003,31(4) :26.