塔里木河綜合治理塔河干流東河灘分水樞紐工程

□鄧 剛 □周 森 □周光奎（黃河勘測規(guī)劃設計有限公司）

1.項目背景

2001年國務院批準《塔里木河流域近期綜合治理規(guī)劃報告》，提出了塔里木河（以下簡稱塔河）干流治理的下游水量目標和生態(tài)目標：“在多年平均來水條件下，至2005年，塔河干流阿拉爾來水量達到46.5億m3，開都～孔雀河向干流輸水4.5億m3，大西海子斷面下泄水量3.5億m3，水流到達臺特瑪湖，使塔河干流上中游林草植被得到有效保護和恢復，下游生態(tài)環(huán)境得到初步改善?！蓖瑫r要求下游大西海子水庫退出塔里木墾區(qū)的農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)，作為生態(tài)用水補充水源，墾區(qū)的農(nóng)業(yè)灌溉任務交由恰拉水庫完成。

大西海子水庫退出農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)后，其調(diào)節(jié)水量的任務由恰拉水庫承擔，為了實現(xiàn)供水的轉(zhuǎn)移，2003年實施了恰拉水庫加固改建工程，擴大了恰拉水庫的蓄水調(diào)節(jié)庫容，同時對恰拉水庫的輸水總干渠庫塔干渠實施了雙防改造。恰拉水庫水源單一依靠孔雀河來水，水源保證率低，供水安全性差。為從根本上解決大西海子水庫承擔的調(diào)蓄水量轉(zhuǎn)移，確保其真正退出，合理利用塔河汛期可調(diào)水量，適當引用塔河水來補充恰拉水庫水量是十分必要的、有可能的。

因此，大西海子水庫退出——恰拉水庫改擴建工程——庫塔東干渠改建工程——東河灘引水樞紐工程是相互配套和關連的干流生態(tài)治理工程環(huán)節(jié)。所以，修建東河灘樞紐工程是保障干流生態(tài)大目標實現(xiàn)的一步。

2.工程概況

塔里木墾區(qū)有恰拉水庫和大西海子水庫兩座反季節(jié)調(diào)節(jié)水庫，恰拉水庫主要向農(nóng)二師31團、32團、33團農(nóng)業(yè)灌溉供水，大西海子水庫主要向34團、35團農(nóng)業(yè)灌溉供水。恰拉水庫水源為孔雀河，大西海子水庫水源為塔河。塔河干流近期綜合治理工程實施后，大西海子水庫退出農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)，水庫僅用于向下游生態(tài)供水，原灌溉34團、35團面積用水量改由恰拉水庫承擔。

利用塔河汛期可調(diào)水量向恰拉水庫補水，要尋找一條既經(jīng)濟又可行的補水通道。恰拉水庫地處新疆巴州尉犁縣境內(nèi)，位于塔里木河中、下游分界段，上距阿其克河口130km，下距恰拉攔河樞紐20km。目前恰拉水庫的補水是利用開都河～孔雀河經(jīng)庫塔干渠引水，庫塔干渠緊鄰塔河分水河道渭干塔里木河（以下簡稱渭干塔河），該分水河道由塔河干流輸水堤上鐵依孜閘控制引水。

東河灘附近渭干塔河彎道離庫塔干渠最近的距離不足500m，利用上游鐵依孜樞紐控制塔河來水，同時可以保證向塔河下游輸水的總治理目標。因此該位置處是向恰拉水庫補水的理想位置。該處位于巴音郭楞蒙古自治州尉犁縣東河灘鄉(xiāng)境內(nèi)，緊鄰218國道，具有非常便利的自然條件。

3.工程規(guī)模

工程規(guī)模依據(jù)大西海子水庫退出農(nóng)業(yè)灌溉后，由恰拉水庫承擔的塔里木墾區(qū)灌溉規(guī)模而確定，同時本工程是在塔河水量滿足向下游輸送生態(tài)用后向恰拉水庫補充水量，因此，需分析墾區(qū)的需水量以及孔雀河輸入恰拉水庫的水量，從而確定工程的引水規(guī)模以及工程規(guī)模。

3.1 墾區(qū)的灌溉需水量

根據(jù)墾區(qū)灌溉面積內(nèi)農(nóng)、林、牧業(yè)種植面積、灌溉制度及灌溉水利用系數(shù)，計算出設計水平年墾區(qū)31團～33團、34團、35團的年需水過程，依據(jù)恰拉水庫改擴建計算成果見表1。

表1 2005年塔河下游墾區(qū)灌溉需水設計過程線表 單位:104m3

3.2 孔雀河限額供水量

開都河～孔雀河給農(nóng)二師塔里木墾區(qū)供水，主要集中在冬季和春季兩個時段。冬季供水主要集中在上游鐵門關、石灰窯兩個發(fā)電站的退水；春季5月份，為灌溉空閑期，每年供水量穩(wěn)定在3000萬～8000萬m3之間。根據(jù)塔管局、巴州、農(nóng)二師三方達成的協(xié)議，供水量及供水過程見表2。

表2 孔雀河向塔河下游設計供水過程線表 單位:104m3

3.3 水量的供需矛盾

根據(jù)墾區(qū)的需水量以及孔雀河供水過程可以看出孔雀河夏秋季供水不滿足墾區(qū)用水，在大西海子水庫退出灌溉系統(tǒng)前，補充墾區(qū)灌溉的主要方式一是通過恰鐵干渠直接灌溉，二是輸入大西海子水庫蓄存補充十一月份的秋灌。大西海子退出灌溉系統(tǒng)后，塔河來水目前只能在汛期利用，使十一月份秋灌水量缺口7000多萬m3。

3.4 工程規(guī)模的確定

由塔河直接向恰拉水庫補充不足灌溉水量，根據(jù)分析結(jié)果，按11月份秋灌調(diào)水7000萬m3計算，塔河高水位大流量主要集中在8月份，需引水27m3/s。結(jié)合相關規(guī)劃成果，確定工程控制引水流量25m3/s。

4.工程布置

樞紐工程由節(jié)制閘、引水閘、引水渠、輸水堤、河道護岸5部分組成。根據(jù)工程所在區(qū)域的地形、地質(zhì)、水文、河勢等基本情況，考慮工程區(qū)域內(nèi)植被、沙丘分布以及渭干塔河與庫塔干渠底高程的相對關系分析后確定工程布置如下。

距離鐵依孜樞紐下游3.2km的渭干塔河河道順直段修建攔河節(jié)制閘和引水閘，引水閘后修建引水渠至庫塔干渠，實現(xiàn)向恰拉水庫補水。在鐵依孜樞紐至節(jié)制閘之間沿渭干塔河兩岸修筑輸水堤，中間利用現(xiàn)有高沙丘，隔阻渭干塔河河水漫溢和上游來水串流，同時在節(jié)制閘前后兩段河灣上修建河道防護工程，防止河勢發(fā)生變化。

5.建筑物結(jié)構(gòu)

工程各建筑物均按照塔里木河10年一遇洪水標準設計，20年一遇洪水校核。

5.1 節(jié)制閘、引水閘

節(jié)制閘、引水閘均采用開敞式平底板鋼筋混凝土水閘，兩閘之間采用圓弧翼墻連接。由于鐵依孜樞紐設計流量為37m3/s，節(jié)制閘設計過閘流量按渭干塔河輸送生態(tài)流量確定為37m3/s，引水閘按照水量供需分析后確定引水流量為25m3/s。根據(jù)《水閘設計規(guī)范》經(jīng)計算，確定節(jié)制閘采用3孔，單孔凈寬3m；引水閘采用2孔，單孔凈寬2.5m，滿足過流要求。

5.2 引水明渠

引水明渠設計根據(jù)現(xiàn)場地形情況，采用半挖半填渠道，單式梯形斷面，根據(jù)《灌溉與排水工程設計規(guī)范》（GB50288—99）和該段管理對交通的要求情況，左右岸渠頂寬均取為4m。根據(jù)該地區(qū)的填筑料的性質(zhì)、抗凍脹要求，結(jié)合已建的恰拉水庫，渠道采用現(xiàn)澆混凝土襯砌，設苯板防凍層和土工膜防滲層。

5.3 河道護岸

河道護岸采用塔河治理工程中廣泛應用、效果較好的護岸形式，即：采用現(xiàn)澆模袋混凝土護坡、充沙長管袋褥墊沉排護底和賓格石籠壓重固腳的型式。

5.4 輸水堤

輸水堤修建在鐵依孜樞紐和新建節(jié)制閘之間的渭干塔河左右岸，結(jié)構(gòu)形式與塔河治理中輸水堤結(jié)構(gòu)一致，即：斷面形狀為梯形斷面，堤頂寬4m，內(nèi)外邊坡1：3。堤防填筑材料從附近開挖。堤頂?shù)缆穼?.5m，底層鋪設土工布1層，上鋪0.1m弋壁料，路面為0.1m級配礫石，路邊設0.1m×0.4m混凝土路緣石。

6.工程運行管理

樞紐工程的修建是從塔里木河向恰拉水庫補水，為了保證塔里木河治理向下游輸送生態(tài)水的總體目標的實現(xiàn)，樞紐的運行方式比較重要。

6.1 補水時間

樞紐向恰拉水庫補水的時間為塔里木河汛期來大水的時段。樞紐上游鐵依孜閘設計的引水流量為37m3/s，因此，在鐵依孜閘下泄水量<20m3/s時關閉樞紐引水閘，禁止向恰拉水庫引水，保障下游生態(tài)供水。

6.2 運行方式

塔河為多泥沙河道，為了確保鐵依孜閘至樞紐之間的河道不淤積，樞紐的功能完全發(fā)揮，樞紐節(jié)制閘的運行方式必須與鐵依孜閘保持一致，即閘門保持常開運行。

6.3 運行管理

樞紐運行事關兵團農(nóng)二師以及墾區(qū)農(nóng)民的切身利益，工程運行管理由塔里木河流域管理局管理，水量統(tǒng)一調(diào)度分配。

7.結(jié)語

大西海子水庫退出農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)，作為生態(tài)用水補充水源，是實現(xiàn)塔里木河綜合治理總目標的一個重要環(huán)節(jié)。東河灘樞紐的修建是解決大西海子水庫退出農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)后下游墾區(qū)人民群眾的灌溉用水問題，實現(xiàn)中下游流域塔河、孔雀河地表水源聯(lián)合運用的局面，合理利用水資源、以豐補枯、提高用水保證率，從而促進國民經(jīng)濟迅速發(fā)展。