沈清林,盧 昊,孫全章
(黑龍江省伊春水文水資源中心,黑龍江 伊春 153000)
伊春河為湯旺河右岸一級支流,發(fā)源于小興安嶺腹地陳河布倫山,河源自幺河西南向東北,與西北部的開源河、擋石河在翠巒西部相繼匯合后稱伊春河。
伊春河由西向東流經伊春市翠巒區(qū)、烏馬河區(qū),于伊春城東北部匯入湯旺河,河長89km,落差371m,平均坡降2.90‰ 。平均河寬100m左右,水深在1.0-3.0m。伊春水文(三)站是湯旺河右岸第二大支流伊春河出口控制站,位于黑龍江省伊春市伊春區(qū)。地理坐標為E128°52′,N47°43′。河道呈東西走向,斷面以上河長56km,至河口的距離為6.7km,集水面積為2436km2。河道平均坡降0.482‰,流域形狀為扇形。
伊春河共有6條主要支流,依次為擋石河、翠巒河、尖山河、撫育河、幺河和烏馬河。
西山水庫壩址以上流域,是由幺河、扶育河、尖山河自西南流向東北,與西北部的翠巒河、擋石河兩大支流匯合。西山水庫位于伊春市翠巒區(qū)西北2 km伊春河干流上,壩址地理坐標為E128°27′-128°41′,N47°36′-47°51′。壩址控制面積1613km2,占流域面積的65.3%。
烏馬河水文站位于黑龍江省伊春市烏馬河區(qū),地理坐標為E128°48′,N47°43′,集水面積約801.4km2。烏馬河河長約68km,流域平均坡降4.63‰,在伊春市區(qū)西部匯入伊春河。伊春河水系及水文(位)站點分布見圖1。
圖1 伊春河水系及水文(位)站點分布圖
將伊春河流域視作一個系統(tǒng),有兩個輸入項,一是西山水庫泄流量,二是烏馬河以及區(qū)間來水,伊春站流量作為輸出項[1]。由于伊春(三)站流量過程是已知的,只需將水庫下泄流量演算到伊春(三)站斷面處,前后兩者之差就可近似做為烏馬河的洪水過程。
伊春(三)站1h洪水過程摘錄,水庫泄流按河道特性推算馬斯京根法演算參數并演算出到達伊春(三)站斷面的洪水過程。然后兩個過程相減即可得出烏馬河站本次洪水過程,經曲線修勻后查算洪峰流量大約900m3/s,出現時間為7月26日3時,較伊春(三)站洪峰早4小時36分鐘。
烏馬河站至伊春(三)站距離6km,只有一個計算河段,不考慮坦化作用,只考慮平移作用,洪峰出現時間向前平移1h,即烏馬河站洪峰出現時間為2018年7月26日2時。
西山水庫距伊春(三)站22km,泄流平均流速及參數計算結果見表1。
表1 西山水庫匯流參數統(tǒng)計計算表
由x=0.40、n=5查馬法匯流曲線如表2所示。
表2 西山水庫馬法河槽匯流曲線成果表
采用概化過程線法對上述計算洪峰流量進行復核,并推算本次洪水的稀遇程度。計算公式如下:
Qm=KP/K5%×Cp×F0.67
(1)
查圖集,烏馬河流域參數如下:
F=801km2,Cv= 1.1,Cs/Cv=2.5,Cp=8,n=0.67
(2)
由此計算不同頻率的洪峰流量模比系數和最大洪峰流量,結果見表3。
表3 烏馬河站不同頻率洪峰流量統(tǒng)計表
查算洪峰流量Qm=900 m3/s的洪峰流量模比系數KP=4.09,由此推算出洪水重現期接近40a。伊春(三)站洪峰流量1450 m3/s,洪水重現期接近50a。伊春(三)站、西山水庫泄流、烏馬河1h流量過程線圖如圖2所示;烏馬河站3小時流量過程線如圖3所示。
圖2 伊春(三)站、西山水庫泄流、烏馬河1h流量過程線圖
圖3 烏馬河站3小時流量過程線