費(fèi) 爽,劉志宏
(遼寧綏中縣水利事務(wù)服務(wù)中心,遼寧 綏中 125200)
半拉江為渾江右岸的一級(jí)支流,鴨綠江二級(jí)支流,發(fā)源于遼寧省寬甸滿族自治縣大川頭鎮(zhèn)白石砬子自然保護(hù)區(qū),在遼寧省寬甸滿族自治縣太平哨鎮(zhèn)坦甸子村匯入渾江,主要支流有北股河、下甸子河、北吊河、衫松河、釣魚臺(tái)河、新生河等。半拉江自源頭至入渾江口總長(zhǎng)93.20 km,流域面積1 321 km2,比降0.128%。河床質(zhì)以砂卵石為主,部分地段含砂量較多。土質(zhì)表面較為松散,下部稍密~中密,抗沖能力較差。半拉江為山區(qū)性河流,有多處明顯的彎道,河道彎曲會(huì)產(chǎn)生橫向環(huán)流,導(dǎo)致凸岸淤積、凹岸沖刷。
半拉江主河槽平均寬120 m,為山區(qū)型河道,穿越地區(qū)主要為山谷,多呈倒梯形河槽,從河源至河口依次流經(jīng)寬甸滿族自治縣大川頭鎮(zhèn)、硼海鎮(zhèn)、太平哨鎮(zhèn)。流經(jīng)大川頭鎮(zhèn)河長(zhǎng)20.47 km,硼海鎮(zhèn)河長(zhǎng)37.71 km,太平哨鎮(zhèn)河長(zhǎng)34.99 km。
在半拉江上游的南股河與北股河兩支流匯合處附近,設(shè)有太平哨水文站。太平哨水文站于1956 年9 月設(shè)立,觀測(cè)至今,斷面至河口19.00 km,集水面積1 131.00 km2,位置在遼寧省寬甸滿族自治縣太平哨鎮(zhèn)太平哨村。
半拉江地處中國(guó)東北部,屬于溫帶季風(fēng)型大陸性氣候,其特點(diǎn)是寒冷期長(zhǎng),無(wú)霜期短,四季分明。由于南臨黃海,北為高山環(huán)繞,所以氣候濕潤(rùn),降雨集中。該地區(qū)春季日射增強(qiáng),冷空氣勢(shì)力減弱,氣溫回升較快,風(fēng)大干旱;夏季盛行東南風(fēng),炎熱潮濕,降雨集中,多連陰雨和暴雨天氣;秋季西北風(fēng)開始增強(qiáng),日射減弱,氣溫迅速下降;冬季盛行西北風(fēng),北方冷空氣頻繁入侵,氣候嚴(yán)寒。
根據(jù)寬甸縣氣象站實(shí)測(cè)資料統(tǒng)計(jì),多年平均降水量為950.0 mm,歷史年最大降水量1 302.0 mm(出現(xiàn)在1985 年)。降水在年內(nèi)分配很不均勻,其中7—8 月降水最多,占全年降水量的60%以上。產(chǎn)生暴雨的天氣系統(tǒng)以副熱帶高壓后部降水、西南渦、臺(tái)風(fēng)和河淮氣旋為主,多年平均蒸發(fā)量為455.0 mm,年平均氣溫為6.5 ℃,最大凍土深度為1.32 m,最大積雪深度為0.23 m。
半拉江干流現(xiàn)有堤防總長(zhǎng)3 409 m,其中左岸1 875 m,右岸1 534 m;堤防達(dá)標(biāo)段1 534 m,未達(dá)標(biāo)堤防1 875 m。
半拉江上建設(shè)水電站8 座:雙龍電站、高龍泡電站、石榴溝電站、泡子沿電站、西趟子電站、張家灣電站、河圈電站、硼海電站。
半拉江流域暴雨多發(fā)生在7—8 月,暴雨集中且強(qiáng)度大,造成半拉江暴雨的天氣系統(tǒng)有臺(tái)風(fēng)、氣旋(江淮、華北、黃海氣旋)、副熱帶高壓邊緣的輻合擾動(dòng)和高空槽等。這類天氣一般可出現(xiàn)1~3 d的暴雨天氣,特大暴雨往往由兩種以上天氣過(guò)程相遇而成。
半拉江流域自上游向下游布設(shè)有石柱子、沙尖子(二)、八河川、牛毛塢、太平哨、夾皮溝、大柞樹溝等7 個(gè)雨量站。半拉江流域常見(jiàn)暴雨中心多在流域上部的夾皮溝站附近,據(jù)實(shí)測(cè)資料統(tǒng)計(jì),夾皮溝站多年平均降雨量為177.8 mm,一次較大的暴雨過(guò)程持續(xù)時(shí)間一般為1~2 d,最短的不到20 h,最長(zhǎng)的60 h 左右。由于流域面積僅1 000 多km2,因此,一次降雨過(guò)程一般籠罩全流域。
半拉江徑流組成比較單一,地表徑流成分所占比例很大,主要由降水直接補(bǔ)給,因此,徑流與降水在地區(qū)分布、年際變化、年內(nèi)分配上都較一致,流域多年平均年徑流深等值線和多年平均年降雨量等值線的變化趨勢(shì)基本一致,由東北向西南遞增。
半拉江流域徑流量的年際變化較大,據(jù)太平哨水文站記錄,最大年徑流量發(fā)生在1985 年,為15.44 億m3;最小年徑流量發(fā)生在2000 年,為2.69億m3,相差5.7 倍。從多年平均徑流量年內(nèi)分配比來(lái)看,太平哨水文站6—9 月份徑流占全年徑流量的70%以上,而1—2 月份徑流只占全年徑流量的2%左右,與降水量的年內(nèi)分配是一致的,太平哨站徑流年內(nèi)分配比見(jiàn)表1。
表1 太平哨站徑流年內(nèi)分配比表%
對(duì)太平哨站共計(jì)56 年徑流量系列進(jìn)行頻率計(jì)算,經(jīng)連線確定設(shè)計(jì)成果,經(jīng)驗(yàn)頻率按公式P=m/n+1計(jì)算,均值按連續(xù)系列計(jì)算,Cv 經(jīng)連線確定取0.40,Cs 采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),取2.0 Cv。太平哨站多年平均徑流量為7.27億m3,多年平均徑流深為643 mm。
與遼寧東部諸河流相對(duì)比,半拉江流域的徑流深小于半拉江流域與愛(ài)河流域。
半拉江流域洪水的形成與暴雨關(guān)系一致,洪水多數(shù)也是發(fā)生在7—8 月。半拉江周圍群山環(huán)繞,河流比降較大,由于暴雨的集中性,因此,洪水過(guò)程也較為集中,陡漲陡落。
據(jù)太平哨水文站多年實(shí)測(cè)洪水資料統(tǒng)計(jì),半拉江洪水多呈單峰型,從洪水發(fā)生至洪峰出現(xiàn)時(shí)間較短,一般為1 d 左右,從洪峰退落開始至洪水完全退去,退水時(shí)間較長(zhǎng),一般水量集中在3 d 時(shí)間內(nèi)。
半拉江流域水資源還未有較大規(guī)模的開發(fā)利用,產(chǎn)生各年洪水的流域和河道的產(chǎn)流和匯流條件沒(méi)有明顯改變,實(shí)測(cè)洪水資料具有較好的一致性。據(jù)太平哨站已有資料表明,自1897 年以來(lái),大洪水年份均來(lái)自實(shí)測(cè)期,洪峰資料可靠。自1897年以來(lái),排前4 位的洪水依次為1977,1960,1979,1958 年,然而這4 年的洪峰量級(jí)均相差不大,未按特大值處理。
統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,太平哨洪峰Cs 參數(shù)取2.5 Cv 較合適,洪量Cs 參數(shù)取2.0 Cv 較合適,線形按PⅢ型曲線。太平哨站多年平均洪峰流量為1 470 m3/s,最大24 h 洪量多年平均值為6 635 萬(wàn)m3,最大3 d 洪量多年平均值為12 664 萬(wàn)m3。
半拉江流域雖然經(jīng)過(guò)多年治理,修建了一些防洪工程、水利發(fā)電工程、灌溉工程和一些取水工程,取得了一定的興利除害的效益,但是目前還存在一些問(wèn)題。
1)半拉江流域水資源開發(fā)利用率低于全國(guó)平均水平。目前流域內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平低,兩岸均為農(nóng)村居民,流域內(nèi)用水主要為灌溉用水,城市用水、工業(yè)用水、環(huán)境用水量很少。流域內(nèi)礦藏資源豐富,但是由于受開采條件差、交通不便利等因素限制,工業(yè)發(fā)展較為緩慢,無(wú)大型支柱性產(chǎn)業(yè),無(wú)大型城鎮(zhèn),因此工業(yè)及城鎮(zhèn)用水很少。
2)防洪工程體系不完整,防洪標(biāo)準(zhǔn)低。由于山區(qū)洪水峰高流急,每年汛期流域內(nèi)都有毀堤受災(zāi)情況發(fā)生。近年來(lái),地方政府雖然對(duì)重要河道的堤防進(jìn)行了加高培厚,但由于缺乏統(tǒng)一規(guī)劃,防洪體系不健全,各河段標(biāo)準(zhǔn)不一。因此,就總體看,愛(ài)河流域防洪標(biāo)準(zhǔn)低,抵御不了相應(yīng)的設(shè)計(jì)洪水,嚴(yán)重威脅流域人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。
3)水文站建設(shè)數(shù)量很少。半拉江流域集水面積1 321 km2,整個(gè)流域只建有太平哨1 個(gè)水文站,位于流域中游,流域上游與下游均無(wú)水文預(yù)報(bào)設(shè)施,洪水預(yù)報(bào)精度不夠,給水文及水利計(jì)算、洪水計(jì)算帶來(lái)了極大的困難。
4)水土流失嚴(yán)重。隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,基本建設(shè)及地方工業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)建設(shè)大幅度增加,水土保持方案措施目前尚不夠完善,小流域治理尚不夠標(biāo)準(zhǔn),因此水土流失的治理工作仍很艱巨。
通過(guò)對(duì)半拉江流域的已建工程、降水特性、徑流特性、洪水特性的分析,以及對(duì)流域中存在主要問(wèn)題的剖析,為流域綜合治理提供相關(guān)建議。要正確處理好干支流、點(diǎn)與面、工程措施與生物措施、治理開發(fā)與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系,分清輕重緩急,以取得較好的社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。
1)加大水文站網(wǎng)的修建力度,提升水文信息服務(wù)能力。提升水文監(jiān)測(cè)數(shù)字化、信息化、智能化水平,加強(qiáng)水文數(shù)據(jù)分析研判,與行業(yè)內(nèi)外共享信息資源,為地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)提供有價(jià)值的水文信息服務(wù)。
2)加大流域中上游山洪溝治理的建設(shè)力度,補(bǔ)齊山洪災(zāi)害防治體系短板,針對(duì)存在的具體問(wèn)題研究相應(yīng)的解決方法與措施,進(jìn)一步提升防汛防災(zāi)能力,保障山洪溝周邊群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。
3)加大綜合治理力度,河道整治、建壩攔蓄、涵養(yǎng)水源等方面綜合治理后,提高防洪標(biāo)準(zhǔn),增加農(nóng)業(yè)灌溉水及引水水源。
4)分析半拉江流域洪水災(zāi)害成因,由于洪水造成的經(jīng)濟(jì)損失比較嚴(yán)重,所以在流域下游應(yīng)該積極開展河道整治工作,減少洪水帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失,營(yíng)造水清景美的生態(tài)環(huán)境。