紫坪鋪水庫調(diào)度下的金馬河防洪與生態(tài)堤防建設(shè)建議

何麗

（四川省成都市水務(wù)局，610042，成都）

防汛與抗旱

紫坪鋪水庫調(diào)度下的金馬河防洪與生態(tài)堤防建設(shè)建議

何麗

（四川省成都市水務(wù)局，610042，成都）

金馬河；紫坪鋪水庫；生態(tài)堤防；防洪

一、金馬河概況

岷江為長(zhǎng)江左岸一級(jí)支流，發(fā)源于四川省松潘縣岷山南麓郎架嶺，流至都江堰后被魚嘴分為內(nèi)江與外江，內(nèi)江即流經(jīng)寶瓶口的河系，外江即岷江干流。岷江外江自都江堰魚嘴至青城大橋之間的河段長(zhǎng)3.0 km，屬都江堰渠首區(qū)，自青城大橋至新津岷江大橋之間的河段長(zhǎng)70.6 km，當(dāng)?shù)胤Q金馬河，金馬河流經(jīng)成都市所轄的都江堰市、崇州市、溫江區(qū)、雙流縣、新津縣，兩岸有 113個(gè)鎮(zhèn) （鄉(xiāng)）、180萬畝（1畝=1/15 hm2）耕地、280萬人口。

與金馬河洪水相關(guān)的岷江支流有兩條：白沙河、西河。白沙河是岷江左岸支流，流域面積365 km2，于紫坪鋪水庫至都江堰渠首之間匯入岷江，匯合口設(shè)有楊柳坪水文站。西河是岷江右岸支流，流域面積1 393 km2，于金馬河末端匯入岷江，西河設(shè)有躍子巖水文站、元通水文站。

二、金馬河洪水及防洪工程建設(shè)

1.歷史洪水

清代后期至民國年間是岷江洪水的多發(fā)時(shí)期。據(jù)史志資料記載，清朝同治年間發(fā)生6次，光緒年間發(fā)生5次，民國時(shí)期發(fā)生10次。其中最大洪水發(fā)生在民國二十二年（1933年），該年8月25日岷江上游發(fā)生7.5級(jí)地震后形成的堰塞湖疊溪堰于10月9日潰決，形成潰壩洪水，據(jù)洪水調(diào)查資料，紫坪鋪斷面洪峰流量為10 200 m3/s，屬突發(fā)型洪水。

1964年7月22日，岷江發(fā)生特大洪水，紫坪鋪、楊柳坪水文站均遭不同程度損壞，皆無實(shí)測(cè)洪峰流量資料。據(jù)1964年9月洪水調(diào)查資料及1969年10月洪水復(fù)查資料，1964年7月22日紫坪鋪水文站洪峰流量為5 840 m3/s，紫坪鋪至魚嘴區(qū)間白沙河支流楊柳坪水文站洪峰流量為1 850 m3/s，1964年特大洪水兩站洪峰流量出現(xiàn)時(shí)間相近，傳播時(shí)間較短，故都江堰渠首二王廟水文站洪峰流量采用紫坪鋪站與楊柳坪站的洪峰疊加，洪峰流量為7 700 m3/s。

2.金馬河防洪工程建設(shè)

金馬河作為岷江干流是成都市的主要排洪河道，自古水患較重，洪水壞田溺屋時(shí)有發(fā)生。由于經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的限制，對(duì)河道的治理僅限于局部險(xiǎn)工水毀段，采取的措施多為挖河心、堆堤岸、籠編密、石裝建等一些傳統(tǒng)工程技術(shù)，由此并未形成統(tǒng)一的河道堤岸防洪系統(tǒng)。新中國成立后，金馬河治理投入了大量人力、物力、財(cái)力，經(jīng)過50余年的持續(xù)建設(shè)，2002年岷江干流防洪整治工程完工后，金馬河防洪能力有了極大提高。隨著時(shí)代的變遷、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、技術(shù)的革新以及理念的進(jìn)步，堤防護(hù)岸的形式也經(jīng)歷了從籠裝（干砌）卵石、漿（混凝土）砌卵石、混凝土面板到框格梁草坪護(hù)坡的變化。目前，金馬河沿岸各區(qū)(市)縣已建成防洪堤、護(hù)岸142.77 km。

三、紫坪鋪水庫的防洪效益及對(duì)金馬河防洪的影響

1.紫坪鋪水庫概況

紫坪鋪水庫位于都江堰市紫坪鋪鎮(zhèn)，是一座以灌溉和供水為主，兼具發(fā)電、防洪、環(huán)境保護(hù)等綜合效益的大型水庫，于2001年3月29日開工，2006年5月30日基本建成。紫坪鋪水庫控制岷江上游流域面積22 662 m3/s，多年平均流量469 m3/s，多年平均徑流量148億m3，水庫設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為P=0.1%（千年一遇），校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為最大可能洪水。大壩壩型為混凝土面板堆石壩，最大壩高156 m；死水位817.0 m，死庫容2.24億m3；正常蓄水位877 m，正常蓄水位以下庫容9.98億m3；校核洪水位883.1 m，總庫容11.12億m3，調(diào)節(jié)性能為不完全年調(diào)節(jié)。紫坪鋪水庫發(fā)電廠房為壩后式，裝機(jī)容量76萬kW，年發(fā)電量34.17億kWh，年利用小時(shí)4 496 h，設(shè)計(jì)水頭100 m，單機(jī)引用流量214 m3/s，4臺(tái)機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)總引用流量 856 m3/s。

2.紫坪鋪水庫的防洪效益

紫坪鋪水庫建成后，發(fā)揮了蓄洪調(diào)峰作用，百年一遇洪水入庫洪峰流量6 030 m3/s，下泄流量2 390 m3/s；千年一遇洪水入庫洪峰流量8 300 m3/s，下泄流量4 858 m3/s。紫坪鋪水庫的調(diào)洪庫容為5.387億m3，較大幅度削減了金馬河的洪峰流量，將金馬河青城大橋的防洪能力從10年一遇提高到100年一遇，青城大橋下游河段的防洪能力從20年一遇提高到100～200年一遇，充分發(fā)揮了水庫的防洪效益。

3.紫坪鋪水庫的影響

紫坪鋪水庫修建后改變了金馬河天然來水、來沙狀況，金馬河原有的水沙平衡被打破，為金馬河防洪帶來了三方面影響。

一是清水下泄河床下切。據(jù)紫坪鋪水文站實(shí)測(cè)資料，懸移質(zhì)沙量為742萬t/a，推移質(zhì)沙量為70萬t/a，紫坪鋪水庫建成后，改變了下游金馬河原來的來水、來沙條件，水庫攔蓄泥沙，下泄清水，下游河道為恢復(fù)自身挾沙能力，清水必然沖刷河床，補(bǔ)充水流挾沙，滿足水流的挾沙能力。河床沖刷，使水位降低，比降和流速減小，沖刷不斷向下游發(fā)展。

二是造床流量頻繁出現(xiàn)。金馬河系平原沖積河流，河床上布滿各種不同形式的淺灘，如江心灘、邊灘、江心州、沙埂等。造床流量采用與河漫灘平灘水位的相應(yīng)流量計(jì)，約為1 000～1 200 m3/s。紫坪鋪水庫蓄水后，下泄流量為1 000～1 200 m3/s等級(jí)的流量出現(xiàn)頻繁，對(duì)下游金馬河具有較強(qiáng)的造床作用。

三是環(huán)流引起河床橫向變形。金馬河彎道較多，水流中存在環(huán)流，表面流束指向一岸，河底流束指向另一岸，表面流束挾帶的沙量小于河底流束挾帶的沙量。因此產(chǎn)生橫向輸沙不平衡現(xiàn)象，其結(jié)果使一岸沖刷，另一岸淤積，造成河流的橫向變形，遭沖刷一岸易形成塌岸或滑坡。

近年，下泄至金馬河流量較長(zhǎng)時(shí)期保持在1 000 m3/s左右，金馬河河床不斷下切，堤防基礎(chǔ)被掏空、護(hù)岸垮塌、堤防塌陷等問題突顯，河床下切帶來的隱患集中出現(xiàn)。據(jù)調(diào)查資料，與2000年以前相比，金馬河河床下切深度普遍達(dá)到4 m，部分河段達(dá)到7 m。2012年汛期洪水造成全河段13處堤防出現(xiàn)險(xiǎn)情，出險(xiǎn)總長(zhǎng)度共計(jì)3 200 m，占兩岸已建成堤防總長(zhǎng)度的 2.5%。2013年7月9日岷江流域普降暴雨，紫坪鋪水庫泄洪造成金馬河堤防損毀22處、長(zhǎng)約10 km。2014年、2015年、2016年江河水勢(shì)較為平穩(wěn)，但金馬河因造床流量出現(xiàn)堤防水毀的事件屢有發(fā)生，由于搶險(xiǎn)及時(shí)，雖未形成災(zāi)害，仍應(yīng)高度重視。

四、金馬河(岷江干流)生態(tài)堤防建設(shè)思路

紫坪鋪水庫建成后，金馬河防洪能力已基本提升至100年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)，加上河床逐年下切，過洪斷面不斷增大，為行洪提供了更有利的條件。但就現(xiàn)有堤防運(yùn)行情況看，由于大部分金馬河堤防都采用漿砌卵石和混凝土面板型式，堤防基礎(chǔ)在倒灘橫流的沖刷下容易受損，該堤型已不適應(yīng)金馬河兩岸區(qū)域需要，從生態(tài)建設(shè)的角度亟須做出改進(jìn)。建議從“治河床、綠堤防、保生態(tài)”三個(gè)方面入手，利用過洪斷面增加的空間進(jìn)行有效治理，一方面遵循因地制宜、功能綜合、環(huán)境協(xié)調(diào)、自然生態(tài)、經(jīng)濟(jì)合理、運(yùn)維簡(jiǎn)便等原則，降低現(xiàn)有堤防高度，向河道內(nèi)放坡，建設(shè)復(fù)式生態(tài)堤防；另一方面從適宜生物棲息的角度出發(fā)，在現(xiàn)狀河道中構(gòu)建適宜生物棲息及繁殖的灘地，先行恢復(fù)水生植物，水生植物群落基本穩(wěn)定后，再逐步恢復(fù)水生動(dòng)物。

1.治河床

金馬河綜合治理建議首先從河床整治入手，治理金馬河河道肆意橫流的“倒灘水”，其次推進(jìn)已批復(fù)的閘壩建設(shè)，強(qiáng)化各級(jí)河段固沙保沙，加大金馬河沿岸各區(qū)縣河段水域面積，增強(qiáng)水景觀效果，大面積的水域會(huì)成為成都市市域西部的城市之肺和城市之腎，極大提升成都市的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，片區(qū)良好的生態(tài)環(huán)境將迅速聚集生態(tài)型、高新型和高附加值產(chǎn)業(yè)，成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的助推器，同時(shí)有效改善人居環(huán)境，使片區(qū)能迅速接收成都市中心城區(qū)的城市功能外溢。

金馬河河道中分布的倒灘水嚴(yán)重影響河道的行洪能力，同時(shí)由于倒灘水形成橫比降，造成洪水斜向沖刷堤腳，直接危及堤防工程的安全。對(duì)金馬河天然河床進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃、整理，整治的基本原則是“挖河心、固河岸、消除倒灘水、穩(wěn)定河勢(shì)”，主要以復(fù)式河床建設(shè)為主，即在河道中間開挖主槽，建議實(shí)施時(shí)僅將“河心灘”削平，形成梯形斷面，河槽坡降應(yīng)與該段河床的深泓線坡降一致，每段“河心灘”首末端開挖高程與上下游天然河床高程一致，形成平順銜接，保證河勢(shì)的相對(duì)穩(wěn)定。

2.綠堤防

對(duì)金馬河原有堤防進(jìn)行改進(jìn)，采用生態(tài)河堤，堤線平面布置均維持原堤走向不變，降低現(xiàn)狀堤頂高程，堤身采用大斜坡邊坡向河道內(nèi)放坡（利用河床下切增加的行洪空間），采用花階結(jié)合臺(tái)階、草坡等形式，堤身也可采用生態(tài)袋護(hù)坡、生態(tài)混凝土塊、框格梁護(hù)坡等生態(tài)護(hù)坡輔以工程技術(shù)，堤型選用考慮水力、結(jié)構(gòu)、地質(zhì)等因素，局部河段可根據(jù)當(dāng)?shù)貐^(qū)域發(fā)展需求，拓寬作為親水平臺(tái)景觀駁岸，并適當(dāng)設(shè)置景觀構(gòu)筑、休憩設(shè)施等，對(duì)河道景觀的提升具有非常重要的作用。堤頂設(shè)置不少于3～5 m寬的綠化帶，該綠化帶不受洪澇災(zāi)害影響，配置方式上應(yīng)采用自然的通透式配置，以高層次的喬木和低矮的草花地被為主，中層的灌木僅作點(diǎn)綴，從而不影響堤頂防洪通道與河道之間的視線滲透；也可在堤頂種植根系發(fā)達(dá)的植物，結(jié)合樹木栽種，營造一種“雖由人做，宛自天開”的自然效果，實(shí)現(xiàn)防洪、景觀、綠化、環(huán)保多種要求高度統(tǒng)一。

3.保生態(tài)

在生態(tài)學(xué)的科學(xué)理論指導(dǎo)下，遵循重點(diǎn)突出、生態(tài)優(yōu)先、技術(shù)支撐的基本原則，保護(hù)和恢復(fù)金馬河流域生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完整性和濕地原始風(fēng)貌，優(yōu)化流域沿線景觀格局；利用河床治理工程，在沿河道劃定多個(gè)河道灘涂地和深水沱，種植蘆葦?shù)人参?，為鳥類、魚類和其他濕地動(dòng)物提供適宜的棲息和繁衍場(chǎng)所，提高濕地生物多樣性，修復(fù)與重建濕地凈污功能，充分發(fā)揮濕地的生態(tài)功能和效益，并為類似流域保護(hù)及其生態(tài)修復(fù)提供可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。與此同時(shí)，通過調(diào)整金馬河兩岸區(qū)域的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，最大限度地減輕人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)保護(hù)。 ■

[1]譚徐明.都江堰史[M].北京：中國水利水電出版社，2009.

[2]吳敏良，等.都江堰志[M].成都：四川辭書出版社，1993.

[3]陳渭忠，等.成都水旱災(zāi)害志[M].成都：成都科技大學(xué)出版社，1995.

[4]成都市水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院.岷江干流成都河段（金馬河）綜合整治規(guī)劃報(bào)告[R].2008.

責(zé)任編輯 董明銳

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2017－01－03

何麗，主任科員。