灌區防洪工程建設的思考

楊 龍

(新疆伊犁州水利電力勘察設計研究院 新疆伊寧 835000)

伊犁河流域位于祖國新疆西北邊陲,國內流域總面積約5.6萬km2,為濕潤的大陸性北溫帶氣候,除有伊犁河干流及其三大支流特克斯河、喀什河和鞏乃斯河外,灌區內有二級支流和大小山溝150多條,其中產水山溝120多條,水資源雖然相對豐實,但又具有洪水災害點多、面廣和頻繁與嚴重的突出特點。每當洪水襲來四處遭劫防不勝防,局面相當被動,這種現象幾乎年年可見。

1 灌區洪水形成的原因

根據多年的實際觀測和防洪實踐,伊犁河谷的山溝洪水主要來自初春以融雪消冰為主要水源的春洪和夏秋之交的暴雨徑流形成的暴雨山洪,同時伊犁河流域地處北緯42°～45°之間的中緯度,受北冰洋和西伯利亞寒流的影響,冬季降雪較多積雪較厚,此時土壤已處于高含水量的凍結狀態或表層已形成凍土層,地表徑流難于就近入滲,每當立春過后,早則2月上旬,晚則4月中旬,氣溫陡升至零度以上并連續數日,則由西而東,由北而南,由低而高,積雪急刷融化形成春洪,導致洪水災害。夏秋之交,即6月下旬至7月下旬,伊犁河谷受到大西洋、地中海等水域西風帶暖濕氣流的影響,河谷兩岸的低中山帶極易形成暴雨區域,往往導致各山溝之間的暴雨山洪形成洪水災害。

各山溝流域面積一般100～300km2之間,小的只有幾個平方公里,大的也不過千余平方公里,但縱坡很大,一般1/20～1/50,個別的山溝縱坡僅為十幾分之一,而且流程短,從幾公里至幾十公里不等,往往山洪驟發陡漲,洪量雖不大,但其洪峰均呈尖峰型,同時低山帶幾乎沒有天然林木覆蓋,基本屬于植被稀疏的干旱草場,尤其河谷西部地區多為荒漠植被。每當融雪消冰或暴雨徑流山洪襲來,水砂俱下,不僅水土大量流失,而且導致一面沖溝成壑,另一面大量泥砂淤塞渠系,淹沒農田,災情遍野。

2 洪水危害特點及洪災情況

由于伊犁為河谷地形,灌溉農田及草場主要分布于伊犁河干流及三大支流兩岸的河谷平原或較為平坦的谷地,灌區一般從大河引水灌溉,大河引水干渠均平行等高線布置,其特點是縱坡相對平緩,灌溉面積大而引水流量多渠線較長,一般短的也有幾十公里,長的則超過100km,而伊犁河谷的120多條一、二級支流 (山溝)均為南北走向,與東西走向的干渠垂直相交,從而出現短的干渠也要穿越或接納10條左右的山溝洪水,長的干渠則要穿越或接納20條以上山溝洪水,因此每當山溝洪水襲來不僅給山溝灌區或山溝本身帶來嚴重損害,而且直接殃及灌區的安全,同時由于灌區目前已是田連阡陌,人煙稠密,工業交通相對發達,為伊犁的政治經濟文化的中心區域,一旦遭受山溝洪水襲擊,危害程度非常之大。

由于山溝水文特征和自然地理條件,不僅水資源總量不足,而且時空分布也極為不均,自身已預伏著水旱災害的隱患,加之多年來對山溝治理重視不夠,水利設施非常簡陋,因而水旱災害相當頻繁,同時也是山溝灌區長期經濟貧困的重要原因所在,山溝灌區僅有一點引水設施,一旦山洪襲來,則付之東流破壞殆盡,待灌農田、草場只能望天興嘆!因此缺水干旱已是山溝灌區長期致命的威脅,再加上山溝洪水的經常侵擾帶來洪水災害,加劇了山溝干旱的危害程度。根據統計資料,山溝洪水災害遍及伊犁八縣一市,幾乎年年均有發生。

例如伊寧市的鐵廠溝1984年7月8日暴雨形成洪水,洪峰流量110m3/s,因跨人民渠渡槽容納不下,導致沖跨渡槽進口西側翼墻,洪水直接涌入人民渠,造成人民渠兩側洪水漫溢除淹沒巴彥岱至蘭臺子沿程十幾公里公路兩側的農田房舍外,沖毀人民渠與蘭臺子溝交叉渡槽1座,人民渠約300m,蘭臺子溝100m長沖成深壑,流失土方約90m3,下游近15萬畝晚秋作物被迫停水20d,造成農田嚴重減產;1994年4月29日,伊寧市皮里青及其支流暴發洪水,洪峰流量126m3/s,人民渠跨皮里青河渡槽被沖毀,造成下游23萬畝農田灌溉斷流14d、其中4.9萬畝旱播水稻因未能及時灌水全部干枯死亡而重播,據不完全統計,工程毀損、應急搶險、農業等直接經濟損失達671萬元。

霍城縣山溝眾多,1989年7月19日,北京夏令時11時許,果子溝暴雨洪水引發罕見的特大泥石流,在國道G312線601km處,泥石流總量達5萬m3,4輛正在行進的汽車被泥石流埋沒,其中2輛被泥石流沖走100m后翻車,一名駕駛員受傷、沖毀公路250m,交通中斷一天,上千車輛和近300名旅客受阻,僅交通損失近20萬元。

鞏留縣山溝雖不多,而且基本屬于無水山溝,但其災害亦相當嚴重,1984年3月16日南山溝融雪消冰,南山諸溝近20m3/s洪峰流量涌入團結渠持續約12h,導致團結渠決口13處,南支干渠決口4處,沖毀干渠跌水和支渠口數座,混凝土板退水渠300m,渠道泥砂淤積10萬m3;1985年3月26日南山諸溝融雪消冰洪峰再次涌入團結渠,導致團結渠四處漫溢,多處決口,淹沒農田2萬多畝,毀房40余間,干渠淤塞約8.0km,淤積泥沙約7.0萬m3。

察布查爾縣1983年6月16～17日,兩日南山諸溝出現暴雨山洪,阿爾瑪溝山洪涌入正在生產的小煤窯,淹死24人、毀住房4間。與此同時,加格斯臺溝來洪涌入縣水泥廠,損失價值超過5.0萬元。山洪進入察南渠和察布查爾渠,淤塞察南渠中斷灌溉8d;導致察渠決口,沖毀察渠闊洪其退水閘,被迫停水灌溉長達19d,洪災直接經濟損失共133萬元。

新源縣1985年3月19日肖爾布拉克溝來洪13m2/s,洪水涌入躍進渠,導致干渠3處決口,泥砂淤塞干渠長達5.0km;1998年6月4日,新源縣坎蘇鄉、那拉提鎮的6名牧民、3名學生由于山洪引發的泥石流致死,馬場2名牧工被洪水沖走死亡。

尼勒克縣2003年6月5日下午北京時間10時左右,尼勒克縣中部的科蒙鄉、尼勒克鎮突降暴雨歷時40多分鐘,薩爾霍松溝、恰哈那木溝、喀拉巴斯套溝同時發生山溝暴雨洪水,最大洪峰流量100m3/s,浪高約4m。洪水進入東買里村、庫熱村、喀什村、托蓋村、科蒙村及尼勒克鎮艾里熱買里村,造成19人、1560頭只牲畜和18131只家禽死亡、危房 1396間,沖毀房屋 1250間、棚圈22522m2,沖毀農田2.40萬畝、渠道42km、水閘35座、渡槽4座、龍口1座、橋涵1座、S315線6km路面,沖走口糧818t、化肥46t,據統計直接經濟損失5969.38萬元。

特克斯縣1984年4月24日南北山溝融雪消冰山洪,洪水先后涌入納娃渠和幸福渠,導致納娃渠被沖毀約100m,幸福渠決口 2處,22戶農舍被淹,三公社交通橋被毀,中斷與縣城的交通聯系,影響近5萬畝農田春灌。

1999年7月伊犁河發生有記載以來最大洪水,各山溝都發生較大洪水,據不完全統計,伊犁地區造成經濟損失近億元。另外,目前灌區防洪還存在的嚴重問題是有相當數量的山洪溝下游沒有出路,多年來引洪道被群眾開墾種植成為農田。這樣遇到洪水,必然受到懲罰。

上述情況說明,伊犁河谷山溝洪水及其災害年年有、縣縣有。具有點多、面廣、頻繁及嚴重的顯著特點,其危害程度與經濟發展,群眾生命財產安全休戚相關,據1985～1999年15年的統計平均每年因山溝洪水成災其經濟損失達2300萬元,最高(96年)達6585萬元,山溝洪水之害往往令人不寒而栗,記憶猶新,已經到了再不能等閑視之的地步。

3 治理開發措施

3.1 制定灌區防洪規劃

伊犁河谷目前利用山溝水灌溉的農田草場面積約220萬畝,占現狀年全流域灌溉面積的36.4%,到灌溉面積發展到1800萬畝時,山溝水灌溉面積將發展到695萬畝,占1800萬畝的38.6%,面積比重仍然較大。伊犁河谷雖然山溝眾多,水量時空分布不均,洪水災害嚴重,但它卻是部分丘陵山區,沖積扇中上緣農田、草場灌溉的唯一依靠水源,同時也是部分大河灌區的春秋兩季調節補充水源,因而在山溝防洪規劃中不宜就事論事,務必因地制宜,做到防洪與灌溉相結合,除害與興利相結合,工程措施與生物措施相結合,全面規劃、綜合治理、分期實施。

3.2 加強組織領導

各級政府要加強規劃實施的組織領導工作,盡快建立以各級防汛抗旱指揮機構為主體,由政府、水利、農業、牧業、林業、國土資源、環境保護、交通、建設、民政、水文、氣象等相關職能部門參加的山洪災害防治組織領導機構,統一領導、組織、管理、協調山洪災害防治規劃的實施。組織領導機構要職責明晰、分工明確、上下一致、信息暢通、決策有力,切實擰成一股繩,各負其責、各司其職、密切配合、團結協作、群策群力做好有關工作,堅決克服機構虛設、敷衍應付、形式主義的弊端,講實效、出實績,充分發揮各部門的積極性和專業優勢,把山洪災害防治規劃實施的各項工作真正落到實處,有計劃有步驟地實現防災減災、保障人民生命財產、經濟發展和生態環境改善的目標。

3.3 制定防洪規劃的重點與標準

結合各地區實際和山洪災害防治的特點,制定和建立健全山洪災害防治規劃實施的技術、經濟、法律、政策、管理等各方面的保障措施,采取依法管理、科學決策、宏觀控制、微觀嚴謹的現代化手段,使每一個具體項目的實施過程的監控、質量、成效得到切實保證。伊犁河有產水山溝120多條,其中洪水危害比較嚴重而又有利用價值的約有50余條,這些山溝應列為規劃的先期綜合治理內容,尤其要抓好水量相對充沛,危害涉及面廣又靠近城鎮和交通要道的皮里青、吉爾格郎、馬扎溝、沙爾布拉克、果子溝、大西溝、加格斯臺、大紅納海、卡普河及大板溝等近30條山溝綜合治理和開發,其防洪標準,根據各溝不同的水文特征、擔負的灌溉面積和洪水規律及國家標準初步確定:年徑流量在1.0億m3以下的山溝其洪水重現期約為5～10年,年徑流量大于1.0億m3的山溝其重現期約20～10年,但對有保護縣城以上城鎮或交通干線任務的山溝,其重現期為30～20年。

3.4 封山育林、涵養水源、保持水土

嚴格執行國家所頒布的森林、草原、土地管理及水法,依法治水、管水,在溝上游及河流出口以前的山溝兩岸,因地制宜種草、植樹、封山育林,以種植牧草、喬灌木為主,適當放牧,以保持水土涵養水源,同時充分利用鞏乃斯河～伊犁河南北兩岸800～1200m高程的逆溫帶資源培植8～10萬畝優質品種果樹、木本油料或其他經濟林木,既可保持水土,又可短期收到經濟效益。

3.5 適當修建調蓄工程或攔砂調坡谷坊

根據山溝灌區土地多、水源相對欠缺及時空分布不均這一特點,用蓄水進行灌溉和蓄水進行削峰已成為綜合治理山溝的主要措施之一,因此在中等以上山溝,只要有合適的地形地質等條件盡可能修建山谷水庫或灌注式水庫,以削減洪峰和調蓄水量;在一些縱坡陡、沖刷大的小溝,適當位置修建壩高5～8m的谷坊進行調整縱坡或攔砂以降低水土流失。

為了總結經驗,取得成熟的經驗,因此首先要抓皮里青、沙爾布拉克及吉爾格郎等三條山溝的治理,這三條山溝緊靠城鎮和灌區,洪水災害頻繁嚴重,不僅連年淹沒農田房舍,而且危及城鎮的安全,同時治理上述三溝對充分利用水源提高山溝灌區灌溉保證率及調節下游灌區春、秋兩季用水具有重大意義,可為全面治理山溝積累經驗。

3.6 修建必要的交叉工程,固定河槽

山溝洪水是導致大河引水干渠決口潰堤或淤塞失事的重要原因。沒有必要的交叉工程設施或雖有但未按適當的洪水頻率設計是不行的。因此對洪峰流量較小的山溝可在干渠采用簡易納洪設施,將山溝洪水直接納入干渠,化水害為水利或統一排泄;對洪峰流量較大的山溝,務必按照洪水頻率設計要求,通過交叉工程順利泄入下游,以確保大河干渠輸水安全。

過去山洪成災涉及面廣,損失嚴重的又一重要原因是由于濫耕亂圍,未給山洪必要的出路所致,因此在規劃中應根據各溝洪峰流量的大小,經裁彎取直適當調整縱坡基本恢復故道,固定河床,行洪道宜寬不宜窄,兩岸根據保護對象應做適當護砌處理,同時徹底清除洪障或違章阻水建筑,并栽培護岸林或風景林以優化生態環境,要求各級政府教育群眾,遵照 《防洪法》和 《河道管理條例》搬遷、退耕,給洪水留出足夠的引洪通道,避免災害發生。