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1998年松花江暴雨洪水传播特性分析

时间:2023-10-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:河道长度除以波速即为洪水传播时间。洪水传播时间受水深、流速等因素影响是变化的,特别是在漫滩水位附近,变化常常比较明显。河道洪水过程线有时受堤防决口、区间支流洪水汇入等因素影响而变形,因而计算的上下游站峰现时间差可能与实际的洪水传播时间差异较大,这就需要对实测洪水资料认真分析,选择真正能反映洪水传播规律的、有代表性的洪水过程来计算传播时间。

1998年松花江暴雨洪水传播特性分析

河道中的洪水是以洪水波的形式向下游推进的。理论上讲,波速V波与水流断面平均流速V、平均水深h存在关系V=V+(gh)1/2,一般情况,V≈(1.3~1.6)V,断面平均流速越大,水深越大,波速也越大。河道长度除以波速即为洪水传播时间。洪水传播时间受水深、流速等因素影响是变化的,特别是在漫滩水位附近,变化常常比较明显。天然河道中洪水传播时间是无法直接观测的,而用上下游站洪水过程间接推求,多数做法是用上下游站洪峰出现时间差(以下称峰现时间差)作为洪水传播时间。河道洪水过程线有时受堤防决口、区间支流洪水汇入等因素影响而变形,因而计算的上下游站峰现时间差可能与实际的洪水传播时间差异较大,这就需要对实测洪水资料认真分析,选择真正能反映洪水传播规律的、有代表性的洪水过程来计算传播时间。

(一)嫩江干流

嫩江各江段历史上较大洪水的峰现时间差和洪水传播时间见表4-12。

表4-12 嫩江干流各江段大水年峰现时间差与洪水传播时间

从历史上较大洪水的洪水传播时间来看,同盟—齐齐哈尔江段洪水传播时间约30~50h;齐齐哈尔—富拉尔基江段洪水传播时间约16~26h;富拉尔基—江桥江段的洪水传播时间约40~70h;江桥—大赉江段的洪水传播时间约6d。1953年同盟—齐齐哈尔江段的峰现时间差较长,其原因是当时同盟以下江段左岸草原大堤还没有修建,过水断面宽10多km,洪水展开量大。1969年同盟—齐齐哈尔峰现时间差长的原因是新建的草原大堤峰前决口使洪水展开量加大,且分流水量后期又汇入河道使齐齐哈尔市洪峰出现时间滞后。1988年齐齐哈尔—富拉尔基江段、富拉尔基—江桥江段峰现时间差异常,原因是齐甘公路3处决口分流,造成富拉尔基水文站洪峰提前出现。(www.xing528.com)

由表4-12可以看出,1998年嫩江各江段峰现时间差明显比正常洪水传播时间短,齐齐哈尔以下江段表现得尤为明显,其原因一方面是1998年洪水水深流急,使峰现时间差减小;更主要的原因是堤防决口和支流洪水汇入,使得下游站洪峰提前出现。不同江段峰现时间差缩短的原因是不同的。同盟—齐齐哈尔江段,正常情况洪水传播时间为30~50h,1998年两次洪峰峰现时间差分别为36h和25h,是大洪水年份中峰现时间差最短的两次,该江段虽有支流汇入和堤防决口的影响,但支流水量占干流水量的比重很小,决口水量不大,对洪水过程影响很小,因此该江段1998年的峰现时间差基本反映该江段的洪水传播时间,1998年洪水传播时间变短的最主要原因是因为该年洪水水深流急,使洪水波速度快。齐齐哈尔—富拉尔基江段正常洪水传播时间为16~26h,1998年最短的一次峰现时间差只有3h,这是由于峰前大昂堤决口,导致滨州铁路桥避溢桥过流,同时滨州铁路桥决口约300m,造成大量分流,最高水位提前发生,此时峰现时间不能反映真正的洪水传播时间。富拉尔基—江桥江段正常洪水传播时间为40~70h,1998年峰现时间差为26.5h,只有正常传播时间的一半,江桥洪峰出现早的主要原因是支流雅鲁河、绰尔河洪水汇入造成的。江桥—大赉江段正常洪水传播时间为144h左右,1998年江桥站出现洪峰后的第二天大赉站即出现洪峰,主要是胖头泡、泰来堤防决口,有近100亿m3水量分流,造成大赉水位急速下降,最高水位提前出现。

(二)松花江干流

1998年松花江支流来水很少,第二松花江洪水被白山、丰满两水库拦蓄,进入松花江干流水量很少,松花江干堤也未决口,因此1998年松花江各江段峰现时间差能代表各江段洪水传播时间。松花江干流各江段1998年洪水传播时间与正常洪水传播时间比较见表4-13。由表4-13可以看出,1998年各江段洪水传播时间均比平均情况稍短,大赉—下岱吉江段短16h,下岱吉—哈尔滨江段短14h,哈尔滨—通河江段短32h,通河—依兰江段稍长2h。1998年松花江洪水传播速度快的原因是因为河道水位高,洪水波波速快,下游顶托作用小等。

表4-13 1998年松花江干流洪水传播时间与历年情况比较 单位:h

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