1998年松花江暴雨洪水：堤防决口洪水调查

第一节　堤防决口情况简述

1998年嫩江、松花江干流发生了超历史记录的大洪水，致使多处堤防决口。据统计，嫩江堤防大小决口共计86处，决口总长度为10.6km。1998年嫩江干流堤防决口位置示意图见图C-1。

图C-1　1998年嫩江干流堤防决口位置示意图

下面将各堤防决口情况简述如下。

一、莽格吐堤

因上游龙河农场甘南排水干渠决口，外泄水量流到莽格吐堤内，莽格吐堤末端8月11日决口，宽32m，水量由堤内回归嫩江。

二、额尔门沁堤

阿伦河大水使阿伦河嫩江回水堤决口8处，决口总长619.5m，平均冲深4.71m，最大冲深6.37m。

三、东卧牛吐堤

因支流阿伦河下游5处决口，外泄水量流到东卧牛吐堤内，在8月12日冲开27m的决口，水量由堤内回归嫩江。

四、西卧牛吐堤

音河大水使该堤冲毁4处，总长51.8m，平均冲深2.02m，最大冲深3.18m。

五、雅尔赛堤（一）

该堤决口7处，总长68m，最大冲深3.44m，其中3处为音河回水堤决口，淹没了乌力斯克村和沿江村。

六、雅尔赛堤（二）（包括原梅里斯和幸福堤）

该堤从沿江开始至齐富公路止，总长33.7km，共决口7处，决口总长563m，平均冲深4.09m，最大冲深8.33m，最大决口宽68m。

8月13日301国道上、下决口5处，其中1处水量外溢和2处水量回归。

原幸福堤末端靠近齐富公路决口4处，后又冲毁齐富公路回归嫩江。在齐富公路、齐甘公路和梅富公路之间的三角区内，6月份已蓄满，水深约6～7m。6月29日发生第一处决口，其他决口于8月12～13日相继打开，使齐富公路全线过水。该淹没区不仅承担了嫩江外溢水量，同时也接纳了上游二沟河和哈拉海涝区来水，上游四方山水库垮坝，造成大量洪水滞留于此。淹没了大小八旗、梅里斯北湖渔场和三合村。

七、滨洲铁路决口

8月11日大昂堤堤头与铁路衔接处溃堤，决堤洪水流入农田，直冲铁路，7时30分滨洲铁路决口，口宽280m，深12～22m。之后滨洲铁路避溢桥过流。

八、泰来县托力河堤

8月13～14日因平齐铁路阻水使江桥水文站上游水位抬高，造成托力河堤下端开口，洪水进入围堤，后又在围堤上游桦木段决口，嫩江水由此也进入围堤，先后决口共8处（新曙光段、苏小亮子段、后托力河段、瓮海段、三棵树段、东方红道口东段、东方红道口西段、前移大坑段等），最后围堤几乎全线过水，淹没了整个托力河乡，平均水深达3～4m。

九、平齐铁路决口

平齐铁路自大兴镇到江桥长11km，8月10日先从五桥决口，此时江桥站出现最高水位142.37m，之后决口2处。同时江桥站断面下游左岸铁路桥头堤也决口跑水，长约240m。五桥附近的2处决口淹没了阿拉新堤外的大兴、汤池等部分地块。

十、泰来县文革堤（一）（即阿拉新堤）

该堤由平齐铁路起至四方山止，堤防总长14.2km。平齐铁路五桥附近的决口水量也漫过阿拉新堤，总计形成大小决口7处。大部分水量绕过四方山，由大山堤马蛇尾处回归嫩江。

十一、泰来县文革堤（二）（即大山堤）

从上游阿拉新堤决口进入的水量大部分从此回归嫩江，该堤防全线被毁，总长4.5km的堤防决口17处。

十二、泰来大堤（嫩江右岸）

该堤包括原泰来县老局子堤、半子山堤、白什哈堤，总称泰来大堤（一），长约10.6km，决口5处，决口总长度554m，平均冲深7.69m，最大冲宽282.7m。泰来大堤（二）包括两棵农场堤和泰来两棵堤，总长约13.2km，决口4处，决口总长约211.6m，平均冲深2.07m，最大冲深3.84m，最大冲宽161m，另外还有光荣和沿江两处局部堤防决口。

此外，5处无堤段沙岗子因水漫沙岗决口，即上游双河沙岗子决口700m，下游光荣和光明总长980m的沙岗，分别决口30m和160m，冲深分别为3～5m。光荣至沿江之间的沙岗子两端共决口100m，冲深为1.00m。8月14日江桥站最高水位时，双河无堤段和老局子堤段决口。8月15日白什哈堤决口3处，嫩江水外溢后在新堤半子山堤中间冲开1个宽189m、深20.35m的决口。上述决口发生后，嫩江水外溢至泰来县和镇赉县境内。

十三、杜蒙拉海堤、马场堤和绰尔屯堤

杜蒙拉海堤总长20.3km，决口7处，毁坏3.4%。8月14日5时杜蒙拉海堤桩号1+329.5～1+480.3处漫堤决口，决口宽150.8m，当时用子堤挡水，洪水位比堤高1.09m，该堤为沙基沙坝；稍后又在1+876～2+121处决口，决口宽245.1m，最大冲深15.43m，地下冲坑为12.23m。嫩江洪水从以上两处决口外溢，沿堤外侧向下游泛滥，杜蒙于拉海堤末端又先后冲开5个口子回归嫩江。

杜蒙拉海堤溃决后，部分水量冲向马场堤，8月15日18时在马场堤溢洪闸处（桩号0+063）冲开一个宽237m、深15.63m的口子。一个半小时后在桩号2+166处冲开另一个口子，宽380m，深14.64m。嫩江水由两处决口进入杜蒙巴彦查干和胡吉吐莫等地。从下游绰尔屯堤回归嫩江。

绰尔屯堤在上游马场决口外溢水量的冲击下，从堤外冲开10个口子回归嫩江。决口总长1220m，最大决口宽376m，最大冲深18.7m，平均冲深4.45m。

马场堤决口后淹没杜蒙的胡吉吐莫、巴彦查干、江弯、他拉哈、腰新、第二良种场、石人沟养殖场等地，平均水深约3.52m。

十四、肇源县农场堤

8月15日2时15分，嫩江干流下游左岸胖头泡堤段洪水漫堤决口。决口初期口门扩展很快，16日晚扩展到300～400m，18日达最大，宽达530m。9月21日决口最后堵死，总计过水天数约37d。

胖头泡决口后，洪水进入肇源县境内，迅速向东北方向漫溢，最后滞留于嫩江河口、松花江左侧库里泡泄洪渠以西。8月25日松花江（古恰闸）水位降到比淹没区水位低0.82m，28日10时56分开始扒口，向松花江排水。随后在15d之间连续炸开12个排水口，总长达2000m，于11月10日全部断流。

十五、哈尔滨群力大堤

松花江哈尔滨上游四方台至战备路的群力大堤，有一排水涵洞因封堵不严过水。涵洞宽1.5m，高1.8m。共有三个孔。8月14日4时30分开始渗水，18日1时，三个孔同时渗水。到9时三个孔全部过流。此时哈尔滨水文站水位是120.34m。涵洞处水位是121.32m。涵洞处水位是根据哈尔滨水文站洪峰水位和二水源地、群力大堤洪痕实测洪水水面线推求。

涵洞过水后，堤内外无冲淤变化。堤脚高程（涵洞底）15.59m，底宽（涵洞长度）16m，堤顶宽4.0m，堤高为7.19m。

嫩江干流堤防决口情况详见表C-1～表C-2。

表C-1　嫩江干流堤防决口统计表

续表

表C-2　嫩江干流堤防决口情况统计表　单位：m

续表

续表

注
　1.Bm为最大决口宽度；B地面为地面决口宽度；hm为最大决口深度；h地上为堤顶以下深度；h地下=hm-h地上。
2.泰来县文革堤（一）总长4.5km，开了17个口子，堤防全毁。总冲宽4.16km，平均冲深3.5m，平均堤高4～4.4m，最宽的决口910m，最深的冲深10.56m。

第二节　决口过程及淹没范围调查

1998年洪水致使嫩江堤防大小决口86处，但绝大多数决口外泄水量沿堤外从上游到下游于水文测流断面以上回到嫩江，且决口跑水量不大，对下游各站测验成果无大的影响。只有嫩江干流左岸肇源县境内胖头泡决口和嫩江干流右岸泰来县境内泰来大堤（包括无堤段沙岗）决口，口门大，外泄水量淹没范围广，决口水量不能回归到测流断面。因而只对这两处决口进行决口水量还原计算。经调查分析计算，这两处决口总跑水量99.3亿m3，经扒堤排水总回归水量76.6亿m3。这两处决口水量进入黑龙江省的肇源县、泰来县和吉林省的镇赉县境内，淹没了部分乡、镇、村屯及农场。1998年泰来堤防、胖头泡堤防决口位置及淹没范围示意图见图C-2。下面分别对这两处堤防决口过程及淹没区范围加以论述。

一、肇源胖头泡决口过程及淹没范围

（一）胖头泡决口过程

8月15日2时15分嫩江干流下游左岸胖头泡堤段洪水漫堤决口，决口初期口门扩展很快，8月18日达最大，决口口门宽530m。9月21日口门最后堵死。

图C-2　1998年泰来堤防、胖头泡堤防决口位置及淹没范围示意图

溃决洪水迅速向东北方向漫延。8月18日22时30分发展村第二道防线失守，于8月26日向北进入南引水库，向南越过通让铁路，沿南引泄水干渠向东北和西南方向泛滥，直抵安肇新河泄干与南引泄干交叉处，于嫩江河口、松花江左侧形成了大范围的淹没区。8月25日松花江古恰闸处，水位降到比淹没区水位低0.82m，当即决定扒堤排水。28日10时56分于老坎扒开第一个口子，随后在15d之内于松花江左岸从水手营子到胜利灌区之间堤段扒开12个排水口，同时排水。口门总长达2000m，到后来只有7个口子过流，总长1100m，于11月10日全部断流。决口跑水量64.3亿m3，回归水量44.3亿m3。

（二）胖头泡决口淹没范围

肇源县农场堤胖头泡决口，嫩江洪水由此进入肇源县境内，突破两道防线，向北直逼南引水库，最后滞留于库里泡泄洪渠以西，淹没超等、头台、新站、古恰、富强、古龙、大兴、茂兴、义顺、民意、浩德等乡。胖头泡决口位置及淹没范围示意图见图C-3。

图C-3　嫩江左岸胖头泡决口位置及淹没范围示意图

二、泰来大堤决口过程及淹没范围

（一）泰来大堤决口过程

江桥至白沙滩之间嫩江右岸堤防在1998年洪水第三次洪峰通过时发生了5处较大决口。各决口情况分述如下：

（1）老局子决口。此处决口位于泰来县胜利乡马蹄村老局子屯边。洪水决口时间为8月13日18～19时。洪水冲开堤坝长208m，最大过水面积640m2，坝上水位距下游过水面高差3.08m。断流时间在9月5日左右。

（2）半子山决口。决口发生于8月14日3时，地点在胜利乡马蹄村半子山屯南。此处决口口门宽度为170m，过水面积901m2，水头达5.3m，此处决口水流一直淌到9月5日。

（3）宁姜乡光荣村北决口。发生在泰来县宁姜乡光荣村北，在长1.5km的国堤上分布着6个天然溃口，总开口宽度为191.1m，总过水面积为414.2m2，此处决口时间在8月14日上午10时左右，断流时间在8月18～25日之间。

（4）宁姜乡光荣村南和光明村北决口。位于泰来县宁姜乡光荣村南和光明村北两处决口分别在8月13日15时和8月13日18时左右过水。由于此处土质疏松（属细沙、无粘性），在水流的冲刷下，渐渐冲开一条河道。洪水过后测得的最大过水面积达827m2（360m3和467m3）。此处洪水在向外淌一个星期后，随着嫩江水位的回落和江外水位的抬升，水停止流出。

（5）宁姜乡光明村南小决口。宁姜乡光明村南还有一处小的决口，口门宽度为29.2m，过水面积41.7m2，瞬时最大出流量为46.5m3/s，此处口子在8月22日断流。嫩江堤防决口断面统计见表C-3。

表C-3　嫩江堤防决口断面统计表(www.xing528.com)

续表

注　决口高为堤顶以下高度。

上述5处决口总长度855m，合成最大决口流量4210m3/s，溢出水量35.0亿m3，因大量堤外洪水无法排泄，于8月30日破堤排水，共向嫩江排泄水量32.3亿m3。泰来大堤决口情况见表C-4。

表C-4　1998年嫩江干流右岸泰来大堤决口情况表

（二）泰来大堤决口淹没范围

嫩江右岸泰来县有老局子、马蹄子、半子山、沿江等堤防决口和双河屯、光荣村南、光荣村北、光明村南、光明村北等无堤段沙岗漫溢决口，淹没了黑龙江省泰来县江桥、宁姜、胜利、好心、街基、克利和平洋7个乡（镇），同时又南下流入吉林省境内，淹没了吉林省镇赉县的丹岱、嘎什根、五棵树、哈吐气、坦途、莫莫格、大屯、沿江、岔台、四方坨子等乡（镇）以及白沙滩、月亮泡、东方红等灌区和农场。泰来大堤决口位置及淹没范围示意图见图C-4。

图C-4　嫩江右岸泰来大堤决口位置及淹没范围示意图

第三节　决口流量过程和回归流量过程及滞留水量的推求

一、胖头泡决口流量过程、回归流量过程、滞留水量的推求

（一）决口河道水位插补

嫩江胖头泡决口，上游2km处有农场水位站，但在8月15日2时15分堤防决口后水位观测中断。另距该站上游9.7km处有老龙口水位站，下游8.9km处有大赉水文站，根据两处水位观测资料，统一换算成黄海高程系统，用比降法插补农场水位站水位。农场水位站水位过程线见图C-5。

图C-5　农场水位站水位过程线图

（二）淹没区滞洪水量调查与计算

胖头泡淹没区洪水调查、测量任务由黑龙江省水利水电勘测设计研究院与绥化水文水资源勘测局两家共同承担，具体调查测量洪痕点高程，相应地面、冰面高程。总计调查测量洪痕点180多个。量算洪水淹没面积1160km2，总蓄水量35.5亿m3，平均水深3.06m，淹没区存水量（冰面以下）约9亿m3，集水面积871km2，平均水深0.94m。

（三）决口流量计算公式选择及基本思路

根据插补的江道水位、口门的尺寸，用宽顶堰流量公式计算。由于堤防决口，其口门与河道水流方向平行，计算公式中加入一个侧堰系数k，公式如下：

式中　k——侧堰系数，一般为0.8～0.9；

　　　ε——侧堰收缩系数0.85；

　　　δ——淹没系数，与水流淹没程度有关，1.00～0.40；

　　　m——流量系数0.32～0.385；

　　　b——口门宽，m；

　　　h——堰上水头，m。

由于堤防决口，口门很不规则，所以应用该公式时，k、ε、m取用了最小值，分别为0.8、0.85、0.32。

应用宽顶堰流量公式计算决口流量，任意性很大。就淹没系数δ讲，决口口门下游淹没程度，由于口门下游没有水位观测资料，根本无从考究。淹没系数δ取用十分困难。所以在计算流量过程时，以淹没区调查滞洪水量为准，通过调试淹没系数δ，以达到计算跑水量与调查滞洪水量近似相等，以此来确定决口流量过程。

决口断面有的冲得很深，往往达地面以下数米，在口门前形成个很大的冲坑，流量计算时地面以下部分不作考虑。另外决口断面的形成有一个由小变大的过程，在决口流量计算时需求出不同时刻的断面面积和过水断面面积，用过水断面面积计算决口流量。为此作如下假定，认为从决口的瞬间开始至决口断面达最大的时刻止，为口门扩展时间，期间口门扩展按匀速冲刷。通过调查走访的办法确定决口时间和口门达最大的时刻，求出断面（宽、深）变化过程。利用瞬时水位、过水面积计算决口流量。

（四）决口流量及跑水量计算

据肇源县水利局和防汛指挥部目击者提供的情况，胖头泡堤防从8月15日2时15分决口至8月18日口门达最大。实测口门宽530m，深15.3m，堤左侧地平面高127.80m，地面以下冲深9.44m，与地平面高相应处口门宽430m。8月18日以后口门基本稳定，不再冲刷。9月21日17时15分口门堵死。按匀速冲刷计算得口门扩展期不同时刻的口门宽和口门深，见表C-5。

表C-5　胖头泡堤防决口口门扩展过程

用宽顶堰流量公式计算决口流量时，对于决口断面口门扩展期和稳定期的口门宽（b）和堰上水头（h）的取用采用不同的方法。口门扩展期，b值取过水断面水面宽，h取过水断面水深。而口门稳定期，则b取过水断面水面宽与地平面高相应位置口门宽之平均值，h取水面至地平面高相应位置水深（即水位与地平面高之差）。

8月15日2时15分堤防决口，9月21日堵死。8月28日于下游松花江扒口跑水开始回归松花江。假定8月28日以前的跑水量即为淹没区滞洪水量，并依据淹没区调查滞洪水量35.5亿m3，应用前述公式进行计算得出8月15日～9月21日决口流量过程，最大流量5040m3/s，出现在8月18日8时，跑水总量64.3亿m3，截至8月28日跑水量35.3亿m3。胖头泡堤防决口流量计算和决口流量过程分别见表C-6及图C-6。

（五）回归水流量及回归水量计算

回归水量计算按淹没区最大滞洪水量控制法，即将回归水流量过程概化成三角形，其底宽为跑水回归历时（8月28日～11月10日，共73d）。三角形顶高为回归水流量的最大值（Qm），等于2倍的回归水量除以回归历时，则得最大回归流量为1370m3/s。回归水量等于跑水总量（64.3亿m3）扣除淹没区存水量（9亿m3）和蒸发渗漏损失量（11亿m3），则得回归水量近似为44.3亿m3。

关于胖头泡决口回归水流量过程线的绘制，用试算法确定回归水过程线的涨水段，由8月28日流量为零的一点向右上方作一条斜线，交于决口流量过程线，使斜线以上决口跑水总量等于淹没区滞洪水量（35.5亿m3），然后在斜线的延长线上查出等于最大回归流量的一点，此点即为三角形的顶点，然后过三角形顶点与底宽两端点连线即为回归水流量过程线。最大回归流量为1370m3/s（9月5日），回归水量为43.7亿m3。胖头泡决口回归水流量过程见表C-7及图C-7。

表C-6　胖头泡堤防决口流量计算表

续表

图C-6　胖头泡决口流量过程线图

二、泰来大堤决口流量过程、回归流量过程及滞留水量的推求

（一）影响调查成果精度的因素说明

由于嫩江洪水高水位运行时间长，沿江居民抢险时间紧，任务重，加之洪水一次比一次大，临近嫩江洪峰在泰来县江段内运行时，人们已饱受洪水之害，面临无法抵御的危难境地，因此在老局子和半子山、光荣南、光明北等处堤防出现堤坝溃口的情况下，抗洪抢险的民众已奉命撤出危险区域。因此，对宁姜乡光荣北的6处堤防决口时间，无法准确确认；而老局子、半子山等处的洪水过流时间虽经走访当地村政府干部了解，也只能控制在20～25d范围内。

表C-7　胖头泡决口回归水流量过程

注　截至10月7日，回归水量为36.3亿m3。

图C-7　胖头泡决口回归水流量过程线图

由于调查时间晚（11月25日），因当地政府维修提防，已将老局子、半子山、光荣南等处决口修复，因而无法确切查证过水断面全貌。

（二）洪水传播时间的处理

根据江桥水文站的洪水过程，推算老局子、半子山以及宁姜乡光明北等处的洪水洪峰出现时间。江桥距老局子的河道距离约为45km，洪水传播时间约为24h；距光明北的河道距离约为70km，洪水传播时间约为36h。

在概化洪水过程的时候，假定嫩江洪水水位最高时溃口流量最大，即此时口门达最大。

（三）决口流量计算

决口流量采用水文测验手册中的溃坝流量公式计算，公式如下：

式中　b——大坝全部溃决平均宽度，m；

　　　h——溃坝前坝址上游最大水深，m。

经计算，老局子决口最大瞬时流量为1040m3/s，出水量10.146亿m3；半子山决口最大瞬时流量为1920m3/s，出水量18.144亿m3；光荣村北决口最大瞬时流量为228m3/s，出水量1.092亿m3；光荣村南和光明村北决口最大瞬时流量分别为471m3/s和702m3/s，出水量5.47亿m3；光明村南决口最大瞬时流量为46.5m3/s，出水量0.1657亿m3。泰来大堤决口流量（合成）详见表C-8。泰来大堤决口流量过程见图C-8。

表C-8　嫩江泰来大堤决口流量（合成）表　单位：m3/s

图C-8　泰来大堤决口流量过程线图

（四）破堤排水过程

由于嫩江右岸泰来县境内堤防决口，大量洪水涌入镇赉县境内，致使大片田地被淹，十几万人无家可归。因白沙滩以下嫩江干流右岸堤防没有决口处，堤外的大量洪水无法及时排泄，经请示国家防总同意，吉林省防汛指挥部于8月30日作出“破嫩江国堤、排境外来水”的决定，并于当日开始实施。经过汛后调查，破堤共有5处，破堤排水流量计算方法与决口流量计算方法一致，即Q=8bg1/2h3/2/27。现分别叙述如下：

（1）嫩江大堤31.5km。此处破堤时间为8月30日14时，口门宽为166m，平均深度为1.92m，最大流量出现在9月5日，为366m3/s，此处共排泄水量11.6亿m3。

（2）嫩江大堤36.5km。此处破堤时间为9月2日12时，口门宽为178m，平均深度为2.61m，最大流量出现在9月12日，为300m3/s，此处共排泄水量10.947亿m3。

（3）英台村东团子山。此处破堤时间为8月30日14时，到11月11日断流。破堤口门宽度为25m，平均深度为2.34m，最大出流量在9月14日为59.8m3/s，此处共排泄水量2.124亿m3。

（4）大榆树岗子。此处堤防自8月30日14时开始破堤，开始宽度只有20m，以后逐渐加宽，到9月4日开始稳定，口门宽度为157m，由于此时堤坝里外都是水，因此，水头呈动态变化，最大流量出现在10月14日，为79.9m3/s，到11月6日断流，此处共排水2.255亿m3。

（5）后少力根。此处位于嫩江和洮儿河堤防的结合部，在沿江镇后少力根村东。此处先后破堤两次，第一次是在8月30日10时，水头为1.0m，断面宽为183m，到9月29日断面不向外泄水，又破了一次，这次水头为1.08m，因此，最大流量出现在9月29日，为191m3/s，此处共排泄水量5.421亿m3。

综合上述5处，破堤总长度为709m，平均深度为2.22m，共向嫩江排泄水量32.3亿m3。嫩江干流右岸破堤情况详见表C-9，破堤排水流量过程详见表C-10和图C-9，破堤排水断面见表C-11。

表C-9　嫩江干流右岸破堤情况表

表C-10　嫩江干流右岸破堤排水流量过程表　单位：m3/s

图C-9　嫩江干流右岸破堤排水流量过程图

表C-11　嫩江干流右岸破堤排水断面统计表　单位：m

续表