塔里木河防御超標準洪水方案

劉強

(新疆塔里木河流域干流管理局，新疆庫爾勒市，841000)

塔里木河干流位于塔克拉瑪干沙漠北部，自葉爾羌河、和田河及阿克蘇河匯合口起點肖夾克開始至臺特瑪湖，全長共1321km，流域面積1.76萬km2，是中國最長的內(nèi)陸河[1]。按塔里木河干流地貌特征，將阿拉爾至英巴扎劃為上游，河道長495km；英巴扎至恰拉為中游，河道長398km；恰拉至臺特瑪湖為下游，河道長428km[2-4]。目前，塔河干流沿岸建有輸水堤649.45km，有平原水庫7座，總庫容4.69億m3，有效庫容4.09億m3，閘(堰)引水口77座，生態(tài)水庫1座(即大西海子水庫)，分水樞紐4座(即烏斯?jié)M樞紐、阿其克樞紐、恰拉樞紐和東河灘樞紐)，攔蓄能力和實際分洪能力受限，目前塔河干流暫無大型分洪設(shè)施。按照塔河干流上、中、下游順序，將設(shè)有國家標準的水文站點所處位置設(shè)為控制節(jié)點。上游有阿拉爾斷面、新其滿斷面；中游有英巴扎斷面、烏斯?jié)M斷面；下游有恰拉斷面，共計5個節(jié)點。

1 流域洪水特征與組成

塔河干流自身不產(chǎn)流，洪水由阿克蘇河、和田河和葉爾羌河山區(qū)暴雨及冰雪融水下泄塔河干流形成。如遇氣溫升幅大，高溫持續(xù)時間長的氣候條件，源流便產(chǎn)生洪水，涌入塔河干流[5-6]。三源流來水頻率不同步，下泄水量人為擾動因素較大，河道自然屬性較差。

1.1 三源流洪水匯流特點

(1)阿克蘇河：當協(xié)合拉和沙里桂蘭克合成流量在300m3/s以上時，1.5d以后水頭到達塔河干流阿拉爾斷面。

(2)和田河：當烏魯瓦提出庫和同古孜勒克合成流量在500m3/s以上時，5d以后水頭到達塔河干流阿拉爾斷面。

(3)葉爾羌河：葉爾羌河黑尼亞孜下泄水量匯入肖塔斷面，5d以后水頭到達塔河干流阿拉爾斷面。2017年葉爾羌河全年累計輸水12.19億m3，為近35年來向塔河干流輸水最多的一年。

1.2 塔河干流洪水特點

塔河干流洪水主要發(fā)生在7-9月。洪水過程形式呈單峰形或連續(xù)多峰形，其特點是洪峰高、歷時長、洪量大，且年內(nèi)有多次洪峰。根據(jù)阿拉爾多年洪水資料分析：一般每年夏季洪峰2～4次，平均每年52d流量大于300m3/s，平均每年21d大于600m3/s，一次洪水歷時30d左右。

(1)干流洪峰特點：塔河干流阿拉爾斷面，洪峰流量大，歷時短，具有明顯的尖峰形特點。洪水自阿拉爾斷面向下游逐步坦化，到干流中游英巴扎斷面以下，洪峰流量小，歷時長，洪量大；到恰拉斷面，基本不存在明顯的洪峰。

(2)歷史最大洪峰流量：1956年阿拉爾斷面洪峰流量達2520m3/s。干流兩岸輸水堤防2004年建成運行以來的最大洪峰流量出現(xiàn)在2006年，為1940m3/s。

(3)塔里木河干流上有阿拉爾、新其滿、英巴扎、烏斯?jié)M、恰拉五個斷面。從洪峰傳播時間來看，河道洪水自阿拉爾斷面?zhèn)鞑ブ燎±瓟嗝嫘枰?d～25d，其中阿拉爾斷面到新其滿斷面2d～3d；新其滿斷面到英巴扎斷面2d～11d；英巴扎斷面到烏斯?jié)M斷面2d～3d；烏斯?jié)M斷面到恰拉斷面3d～8d。

2 控制斷面河段防洪基本情況

(1)阿拉爾斷面洪水過程形式呈單峰形或連續(xù)多峰形，對塔里木河干流威脅較嚴重。平均每年發(fā)生2～4次洪水(含流量小于1000m3/s的洪峰)，1000m3/s以上的洪水每年2次左右，1500m3/s以上的洪水平均3年發(fā)生1次。保護目標為阿拉爾-新其滿河段沿線的阿拉爾市、沙雅縣、各團場、鄉(xiāng)鎮(zhèn)的居民及沿岸的生態(tài)、糧棉油生產(chǎn)基地和基礎(chǔ)設(shè)施。

(2)新其滿斷面在沙雅縣境內(nèi)，屬塔河干流上游，本段長220km，屬游蕩型河流。由于塔河灌區(qū)農(nóng)業(yè)快速發(fā)展，人類活動加劇，塔河沿線都修筑了防洪堤、輸水堤，極大地影響了河床行洪能力，其行洪水面寬500m～1000m，行洪水位高，主河床行洪能力700m3/s～1000m3/s，致使沙雅縣塔河沿線每年防洪任務(wù)重、壓力大，保護目標為沿岸堤防及人民群眾。

(3)英巴扎斷面在輪臺縣境內(nèi)，屬塔河干流中游，本段長202km，屬游蕩型河流，河段地勢平坦，河道縱坡平均1/7000，河道彎曲，水流緩慢，河床土質(zhì)松軟，保護目標為沿岸堤防及人民群眾。

(4)烏斯?jié)M斷面處有烏斯?jié)M樞紐工程，規(guī)模為中型，主要建筑物的設(shè)計洪水標準為30年一遇，設(shè)計洪水流量為454m3/s，校核洪水標準為100年一遇，校核洪水流量為533m3/s，泄洪閘后消能防沖工程的洪水標準與主要建筑物洪水標準一致。工程采用攔河閘布置形式，攔河閘由泄洪沖砂閘、左岸引水閘和上下游左右岸導(dǎo)流堤、上下游溝通渠及引水連接渠等部分組成。

(5)恰拉斷面處有恰拉攔河樞紐工程，工程位于塔里木河干流中、下游的分界點處，樞紐建設(shè)了閘控遠程監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對泄洪閘和恰鐵干渠進水閘的遠程啟閉控制、遠程視頻監(jiān)視、遠程水位監(jiān)測等功能。恰拉攔河樞紐工程等級為Ⅲ等中型工程，由塔里木河泄洪閘和恰鐵干渠進水閘、上下游整治段等組成，設(shè)計洪水標準為20年一遇，泄洪閘設(shè)計洪水流量為196m3/s，校核流量為222m3/s。恰鐵干渠進水閘設(shè)計流量為32m3/s。主要任務(wù)是確保向塔里木河下游大西海子水庫及下游綠色走廊生態(tài)輸水，并為第二師塔里木墾區(qū)五個團場補充灌溉用水。每年6-9月為塔河干流主汛期，因恰拉、東河灘樞紐處于中游末端，其主汛期滯后近一個月，7-10月為主汛期，年最大流量均發(fā)生在該時段內(nèi)。

3 防御超標準洪水工程調(diào)度

3.1 洪水調(diào)度原則

根據(jù)洪水預(yù)報和實測水情，在可控制范圍內(nèi)充分利用水庫、閘口，以先農(nóng)業(yè)后生態(tài)順序逐級開閘引洪灌溉；其次，利用河道排洪，對超過河道排洪能力的部分，利用生態(tài)閘、天然河溝、洼地等其他分洪口全力分洪，以保障兩岸人民生命財產(chǎn)安全和水利工程安全。

3.2 塔河干流主要控制站特征值

根據(jù)《塔里木河流域“四源一干”洪水調(diào)度管理辦法(試行)》，各主要控制節(jié)點的量級劃分及對應(yīng)特征值見表1。

表1 主要控制節(jié)點的量級劃分及特征值

3.3 塔河干流洪水調(diào)度方案

(1)當河道來水量大于警戒流量，小于保證流量時，下游河段進入防洪狀態(tài)，啟動度汛預(yù)案。各分水樞紐在保證用水單位限額用水指標分水引水的前提下，將其余水量通過泄洪閘下泄，保障建筑物安全。

即當阿拉爾斷面、新其滿斷面、英巴扎斷面、烏斯?jié)M斷面達到Ⅰ級洪水時，由干流管理局下達調(diào)度指令，在給有指標的生產(chǎn)引水口供水的同時，適當打開部分生態(tài)引水口，保障建筑物安全，預(yù)計分別通過水閘分洪流量136m3/s、115m3/s、350m3/s、87m3/s左右，考慮漫溢、扒口分洪等損失，將到達新其滿、英巴扎、烏斯?jié)M、恰拉斷面的洪水控制在1000m3/s、600m3/s、250m3/s、140m3/s左右；當恰拉斷面達到Ⅰ級洪水時，啟動塔里木河干流度汛方案，給有指標的生產(chǎn)引水口供水的同時，其余水量由泄洪閘向大西海子水庫下泄，保障建筑物安全。

(2)當河道來水量大于保證流量時，視上游河道來水情況，執(zhí)行塔管局分洪方案。

即當阿拉爾斷面、新其滿斷面、英巴扎斷面、烏斯?jié)M斷面達到Ⅱ級洪水時，充分利用河道、現(xiàn)有水閘排泄洪水。非常情況下，利用扒口分洪，預(yù)計通過水閘分洪流量146m3/s、129m3/s、480m3/s、105m3/s左右，考慮漫溢、扒口分洪等損失，將到達新其滿斷面的洪水控制在1300m3/s、800m3/s、300m3/s、170m3/s左右。當恰拉斷面達到Ⅱ級洪水，視上游河道來水情況，塔里木河流域干流管理局組織會商分析研判洪水形勢，制定分洪方案，并將水情通報河道沿岸各相關(guān)單位、部門及周邊群眾，下達分洪指令，由干流管理局落實分洪指令。

4 結(jié)語

自2004年塔河干流兩岸輸水堤防和生態(tài)閘堰建成以來，塔河干流河道因工程治理和水流特性發(fā)生改變，有的河段因河床下切、水位降低造成閘口引水困難，有些引水閘因閘后渠道淤積降低了閘口分洪能力，有些生態(tài)閘由于閘后有農(nóng)田影響了分洪效果，目前，塔河干流實際過水能力和分洪能力都遠遠達不到設(shè)計流量。塔河干流管理局應(yīng)對存在病險的堤防、水庫、涵閘、泵站等各類水利工程設(shè)施實行應(yīng)急除險加固，對跨汛期施工的水利工程和病險工程落實安全度汛方案，并進一步加強對險工險段、引水閘口等工程的巡查、守護工作，發(fā)現(xiàn)問題立即開展應(yīng)急搶險工作。