朱 策，苗 雪，丁 勇，王開麗

（1.中水東北勘測設(shè)計研究有限責(zé)任公司，吉林長春 130021；2.水利部松遼水利委員會，吉林長春 130021）

0 引言

2020 年汛期，受臺風(fēng)“巴威”“美莎克”“海神”接連北上影響，牡丹江流域半個月內(nèi)出現(xiàn)了3 場強降雨過程，累計降雨232.70 mm，較歷年同期偏多近5 倍，列有記錄以來第1 位。降雨使牡丹江干流水位持續(xù)上漲，并導(dǎo)致牡丹江下游江灣堤防蘇格段因發(fā)生超標(biāo)洪水而出現(xiàn)決口險情[1]。以發(fā)電為主的蓮花水電站雖不承擔(dān)防洪任務(wù)，但洪水期間，蓮花水電站共攔蓄洪量9.38 億m3，發(fā)揮了重要的防洪作用。

隨著全球氣候變暖，極端天氣事件多發(fā)頻發(fā)[2]，洪澇災(zāi)害防御形勢日趨復(fù)雜，進一步完善流域防洪工程體系，充分發(fā)揮已建大型水電站的洪水調(diào)蓄作用，研究調(diào)整蓮花水電站的防洪任務(wù)具有重要現(xiàn)實意義。

1 蓮花水電站概況

蓮花水電站位于牡丹江下游，是一座以發(fā)電為主，兼顧下游灌溉、城市生活及工業(yè)用水等綜合利用的大型水庫，也是牡丹江干流上唯一一座具有調(diào)控能力的水庫，控制流域面積3.02 萬km2，占牡丹江流域面積的80%。水庫于1992 年開建，1998 年竣工，設(shè)計洪水位220.58 m，校核洪水位225.41 m，總庫容41.80 億m3。水庫以正常蓄水位218.00 m 為征地淹沒線，220.00 m 為移民拆遷淹沒線，庫區(qū)主要涉及海林市、林口縣、柴河林業(yè)局、林口林業(yè)局及林海選礦廠等。水庫溢洪道堰頂高程205.60 m，設(shè)7 孔弧形閘門，閘門頂高程218.36 m，最大下泄流量為18 570 m3/s；總裝機容量55萬kW，多年平均發(fā)電量7.79 億kW·h。

蓮花水電站工程任務(wù)以發(fā)電為主，主要擔(dān)負黑龍江省電網(wǎng)的調(diào)峰、調(diào)相及備用等任務(wù)，不承擔(dān)下游的防洪任務(wù)。自蓮花水電站建成以來，曾于2002 年、2013 年、2017 年、2018 年、2020 年出現(xiàn)5 次較大洪水而泄洪。

2 承擔(dān)防洪任務(wù)的必要性分析

2.1 牡丹江干流防洪需求

蓮花水電站以下河段涉及牡丹江市林口縣和哈爾濱市依蘭縣，河道長135.00 km，堤防總長66.70 km，規(guī)劃防洪標(biāo)準(zhǔn)為20 年一遇，其中，左岸堤防長33.39 km，現(xiàn)狀防洪標(biāo)準(zhǔn)為5～10 年一遇；右岸堤防長33.31 km，除江灣鎮(zhèn)土城子段10.83 km堤防的現(xiàn)狀防洪標(biāo)準(zhǔn)為5～10 年一遇外，其他均達規(guī)劃防洪標(biāo)準(zhǔn)。保護區(qū)內(nèi)共有村屯21 個，人口5.89 萬人，耕地4 200 hm2。此外，河道行洪區(qū)內(nèi)有耕地4 060 hm2，其中在冊耕地共3 260 hm2。

2018 年，受臺風(fēng)影響，蓮花水電站發(fā)生6 年一遇洪水，為確保工程安全，水庫開閘泄洪，最大泄量3 200 m3/s。受水庫泄洪和區(qū)間來水共同影響，下游行洪區(qū)內(nèi)部分耕地被淹，引發(fā)群體上訪事件。鑒于下游行洪區(qū)內(nèi)存在部分在冊耕地的實際情況，黑龍江省人民政府防汛抗旱指揮部建議在蓮花水電站具備一定調(diào)洪庫容的情況下，對小洪水進行調(diào)控，努力做到不淹或少淹下游行洪區(qū)內(nèi)的在冊耕地。為此，2019 年，牡丹江市防指委托黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院對水庫調(diào)度方案進行了論證，明確水庫汛期（6—9 月）蓄水位由218.00 m 調(diào)整為213.00 m，預(yù)留6.00 億m3左右?guī)烊轂橄掠五e峰。

2.2 松花江干流防洪需求

松花江流域由嫩江、第二松花江和松花江干流水系組成，目前，已基本形成由尼爾基、豐滿、白山等大型水庫，胖頭泡、月亮泡蓄滯洪區(qū)和干支流堤防組成的防洪工程體系。但受支流缺少大型防洪控制性工程的影響，難以實現(xiàn)干支流水庫聯(lián)合調(diào)度。當(dāng)發(fā)生超標(biāo)洪水時，主要通過調(diào)度嫩江尼爾基水庫、第二松花江豐滿和白山水庫來削減干流洪峰，并利用堤防超高擋水，必要時棄守部分低標(biāo)準(zhǔn)堤防或啟用蓄滯洪區(qū)分滯洪水，以保證重要城市及基礎(chǔ)設(shè)施的防洪安全。

松花江干流牡丹江口以下河段涉及哈爾濱市依蘭縣、全國重點防洪城市佳木斯市、三江平原糧食主產(chǎn)區(qū)等20 個防洪保護區(qū)60 段堤防，堤防總長716.00 km，保護區(qū)面積209 萬hm2，保護耕地128萬hm2，保護人口223.00 萬人。其中，佳木斯市主城區(qū)堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)為100 年一遇，糧食主產(chǎn)區(qū)、沿江縣城堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)為50 年一遇，干流農(nóng)村段堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)為20 年一遇。

從洪水組成上看，松花江佳木斯站洪水主要由松花江干流及其支流牡丹江、湯旺河洪水形成，其中受牡丹江影響最大。自佳木斯水文站有實測記錄以來，歷史排位前四名的洪水中，1960 年、1991 年和2020 年均是由干流洪水與牡丹江洪水疊加形成的，如實測最大的1960 年洪水，牡丹江來水占佳木斯站洪峰流量的47%[3]。佳木斯站、長江屯站、牡丹江站歷史洪水調(diào)查成果見表1。

表1 佳木斯長江屯牡丹江歷史洪水調(diào)查成果表 m3/s

從松花江干流防洪需求來看，當(dāng)松花江和牡丹江同時發(fā)生洪水，如果能通過調(diào)度蓮花水電站削減支流洪峰，將大大減輕松花江干流佳木斯以下江段的防洪壓力。

3 結(jié)語

牡丹江是松花江第二大支流，其來水對松花江干流、甚至黑龍江干流的防洪都具有重要影響，蓮花水電站作為牡丹江干流唯一具有調(diào)控手段的控制性工程，應(yīng)納入到松花江流域防洪工程體系中。下一步，應(yīng)立足流域全局，統(tǒng)籌防洪與興利，進一步研究蓮花水電站承擔(dān)防洪任務(wù)的可行性，明確其防洪任務(wù)。

鑒于只有當(dāng)松花江和牡丹江同時發(fā)生洪水時，蓮花水電站對松花江干流佳木斯以下江段的防洪作用才更加突出，且牡丹江流域發(fā)生大洪水的成因一般為臺風(fēng)強降雨，其預(yù)見期相對較長，水電站有充足時間進行預(yù)泄，可以在防洪調(diào)度中針對此類特殊情況制定專門的調(diào)度方案、策略，以達到既不影響蓮花水電站日常發(fā)電效益，又能減輕下游防洪壓力的目的。

目前，蓮花水電站主要依據(jù)落地雨開展入庫洪水預(yù)報，洪水預(yù)報預(yù)見期較短，建議耦合氣象預(yù)報降雨，進一步完善蓮花水電站入庫洪水預(yù)報方案，延長預(yù)見期，并在此基礎(chǔ)上進一步優(yōu)化水庫調(diào)度方案，在確保工程安全的前提下，科學(xué)合理地為下游攔洪、削峰、錯峰，充分發(fā)揮水庫的防洪作用。