塔里木河干流防洪工程規劃探析

黃國強

(塔里木河流域管理局,新疆 庫爾勒 841000)

塔里木河干流起于阿克蘇河、葉爾羌河以及和田河交匯處的肖夾克，歸宿于臺特瑪湖，全長1321km[1- 2]。塔里木河干流洪水災害頻繁，由于缺乏統一的防洪體系，防洪效果差，防洪能力不足，極大地威脅著兩岸人民的生活、生產安全。因此，需對干流系統的防洪工程規劃進行探討。

1 水系概況

塔里木河屬大陸性暖溫帶極端干旱氣候，多年平均降水量17.4～42.8mm，年蒸發能力為1125～1600mm[3- 4]。歷史上塔里木河流域的9大水系均有水匯入塔里木河干流。受多種因素影響，目前與塔里木河干流有地表水聯系的只有阿克蘇河、葉爾羌河、和田河[5]。干流水系基本情況見表1。

2 防洪現狀及存在問題

2.1 防洪工程現狀

雖然在塔里木河中游修建了152km不連續簡易堤防，但由于修建時缺乏統一規劃，大部分堤防損毀嚴重，已失去防護作用。

2.2 輸水堤工程現狀

為了防止塔里木河干流洪水無效漫溢和滿足向下游輸水的要求，干流修建了輸水堤工程。建設標準采用10a一遇洪水標準，在塔里木河洪水漫溢、跑水嚴重的河段共修建輸水堤649.45km。

2.3 干流防洪存在問題

(1)目前河道無堤段線路長，抵御洪水能力差[6]，汛期兩岸群眾防洪壓力大。如阿拉爾市干流左岸9團8連部分地段，干流流量約600m3/s，基本上每年洪水都淹沒耕地。

(2)設防措施多樣，缺乏統一規劃，已建防洪工程均為因害設防，不能形成完善的防洪體系。防洪工程標準達不到10a一遇，上游部分良田基本沒有堤防工程，一些堤防也是簡單堆土形成，甚至沒有碾壓。洪水威脅嚴重的一些險工段，修建了以土石堤壩為主的防洪工程，輔以鉛絲籠和梢捆卵石壓壩、植柳固堤等措施，多為臨時性工程，結構簡單，設防標準低，抗洪能力有限。

(3)主河槽臨近重要社會保護對象，防洪形勢嚴重。一些村莊臨主河槽很近，如上游農1師15團、14團、12團、13團所屬部分單位駐地均離河岸較近，農1師14團6連駐地距河岸僅330余m，南口監獄基本臨河。沙雅監獄為此每年投入大量財力、物力防洪，修建了許多臨時性防洪工程，洪水經常毀堤。

(4)局部河勢不穩，河道彎曲過度，抗沖能力差[7]，洪水淘刷垮岸、侵蝕耕地嚴重。阿拉爾市段河道局部河勢變化大，左岸9團8連、11連垮岸嚴重。8連垮岸侵蝕耕地縱深超過500m、長度2.5～3.0km，11連垮岸侵蝕耕地縱深約200m、長1.5～2.0km，同時，引水口受洪水頂托和河勢變化，多處遭到破壞、脫流。

(5)局部段跨河建筑物設計標準低，嚴重礙洪，影響河道行洪安全。如喀爾曲尕大橋目前過流能力嚴重不足，2011年8月現場查勘時，水面離橋底僅有10～20cm，嚴重影響河道行洪，現狀過流能力僅200m3/s。

表1 塔里木河干流水系基本情況

3 水文分析

3.1 水文站網布置

塔里木河干流自1956年開始設立阿拉爾和新其滿水文站以來，截至目前主要控制性水文站有阿拉爾水文站、新其滿水文站、英巴扎水文站、烏斯滿水文站、恰拉水文站等[8]，其中阿拉爾水文站和新其滿水文站為國家基本水文站，其它站均為專用站。

3.2 洪水特性

塔里木河干流的洪水主要由阿克蘇河、葉爾羌河、和田河山區暴雨及冰雪融水共同形成[9]，但天山南坡的渭干河、庫車河等發生暴雨洪水時，可能有部分余洪到達塔里木河。塔里木河干流的洪水過程型式呈單峰型或連續多峰型，是由某一條源流或三源流洪峰遭遇形成，為塔里木河干流大洪水的主要型式，其特點是洪峰高、洪量大，對塔里木河干流威脅嚴重；連續多峰型洪水過程是由三源流洪水交錯形成，這種類型洪水的過程矮胖，洪峰一般不高，但洪量較大，歷時較長，洪水沿程削減相對較少，對塔里木河干流威脅也較嚴重。因為高溫和降水一般都集中在夏季，塔里木河干流最大的洪峰流量主要出現在7—9月。

4 防洪工程規劃

4.1 規劃思想

本次規劃以防治塔里木河干流洪水災害為主要目的，堅持綜合協調[10]，充分考慮上下游、左右岸以及沿岸生態、農牧業灌溉需求，兼顧“防、導、滯、泄”相結合，合理規劃防洪工程總體布局。

4.2 防洪工程規劃

按照本次防洪整體規劃思路，塔里木河干流上、中、下游工程總體布置如下。

4.2.1肖夾克至英巴扎上游段

(1)肖夾克至14團河段。該段河道屬彎曲性河道，沿河兩岸除阿拉爾市區段修建有部分護岸工程外，其余段基本沒有設防。洪水淘岸、堤岸坍塌嚴重，已威脅到城市安全。根據這些特點，本段防洪規劃以“導、防”為主，重點進行河道整治、修筑堤防及護岸工程等，穩定河勢，安全疏導渲泄洪水。規劃布置堤防151.19km，其中左岸59.05km，右岸92.14km，堤間距1.5～2.0km；布置彎道段堤坡防護工程17處，其中左岸8處，右岸9處，長度45.73km，布置護基壩916座，利用原有丁壩11座；沿堤規劃新建排水閘、入河口進水閘3座。本段規劃治導線寬度為750m，共布置整治建筑物649座，其中護基壩595座，鎖壩2座，短丁壩52座；河道裁彎取直工程1處，疏浚河道2.41km。

(2)14團至二牧場河段。本段河道屬游蕩性，沒有堤防工程，洪水主要造成近河漫溢，現狀通過右岸夏克力克引水向塔河老河道輸水，維持帶狀胡楊林生長發育。本段主要的防護對象是生態胡楊林，規劃以“滯、泄”為主。洪水初期，通過河水近河漫溢及夏克力克引水口引水，為沿岸及老塔河植被補給生態灌溉水量。通過河道槽蓄洪水，減小下游河段防洪壓力，實現洪水資源利用。調整優化工程布局[11]，近期規劃在夏克力克引水口位置修建分洪閘，并對引水口進行護砌整治，保證正常生態引水以及超標洪水的分洪要求，在下游塔河老河道布置分洪區，面積6.0km2，可分流洪水0.80億m3。

(3)二牧場至吐皮塔西堤河段。本河段兩岸已建堤防130.92km，現狀堤防大多不連續。由于防護區地勢低，加之現有堤防建設標準差，險工險段眾多，防洪壓力巨大。根據河道特點，工程總體布置以“防、導、泄”為重點。充分利用已建堤防、臨時堤防，通過加固改建，提高其防洪能力；充分利用現狀道路，在不毀林占地的前提下，對部分無堤段進行新建，形成防洪體系。在確保防洪安全的同時，滿足兩岸生態用水的需要，減少水量無效消耗。根據河道河勢演變分析，對靠近水庫上下游的局部河段進行疏浚整治，引導河勢向有利方向發展，穩定河槽；對主要引水口進行砌護，保證生態及灌溉引水。本段規劃布置共計堤防278.53km，其中新建147.61km，堤防加高培厚130.92km，布置堤防彎道段堤坡防護工程14處，其中左岸9處，右岸5處，長度43.77km，布置護基壩889座；規劃新建水閘6座，改建7座。本河段規劃治導線寬度為500m，對其滿水庫及大寨水庫上下游危及水庫安全的局部河段進行整治，布置鎖壩8座，河道裁彎取直工程1處，疏浚河道6.83km；對5處引水口進行整治砌護，長度2.5km。

(4)吐皮塔西提至英巴扎河段。本河段為彎曲性河道，河長60.0km。該河段洪水主要為近河漫溢，河道兩岸現狀為無堤段。針對本段河道特點，本次規劃重點突出河道“滯”洪功能，通過河道槽蓄及洪水的近河漫溢，滿足兩岸生態灌水需求，減小下游洪水壓力，洪水末期水量向主槽回歸，繼續向下游輸送，實現洪水資源化。故本段不再布置防洪工程。

4.2.2英巴扎至恰拉中游段

現有輸水堤防423.44km，為不連續堤防，個別堤段堤間距過窄，影響洪水下泄。針對本段特點，規劃主要以“泄、引”相結合，充分利用現有輸水堤防，對局部卡口段進行改建，堤線外移，對險工險段及重要引水口進行護砌，以保證引水安全及堤防輸水功能。規劃堤防改建8處，長23.35km；布置險工險段護砌工程21處；規劃在烏斯滿閘上游新建引水樞紐1座；對4處生態閘引水口進行護砌，長2.0km；規劃對喀爾曲尕交通橋進行改建，對河段內6處堤內交通堤進行清障，長12.5km。

本段河道規劃治導線寬度為50～250m，考慮到塔里木河生態屬性，不再規劃河道整治工程。由于河道不斷淤積，河床抬升，規劃遠期對現有輸水堤加高改建。

4.2.3恰拉至臺特馬湖下游段

根據調查，218國道塔里木河洪水漫溢段已進行路基加高改建，局部沖刷段已進行護砌，本次規劃不再考慮其它工程措施。由于本河段主要任務是輸水，局部河段風沙掩埋情況嚴重，影響輸水效果，遠期規劃對其進行疏浚。

4.3 堤防工程規劃

4.3.1新建堤防

為了防止河水在洪水期漫溢，需要干流修筑束洪堤[12]，規劃新建堤防298.81km，除阿拉爾市左岸26+450—39+845段，右岸24+360—39+055段為城防外，其余均為農防，城防段堤長29.09km，農防段長269.72km。塔里木河兩岸地廣人稀，交通不便，不僅工程建設難度較大，日常維護和河道管理難度也很大，加上修堤土質主要為粉細砂，風蝕及堿蝕作用強烈，堤頂寬度易變窄。根據塔里木河實際情況，依據《堤防工程設計規范》[13]，本次規劃堤頂寬度為5.0m。由于堤身填筑土料主要為粉細砂，雖然高度不大，但邊坡穩定性差，確定內外邊坡坡比均為1∶3。

4.3.2堤防加固

現有堤防堤建設標準偏低，尤其是農牧民自建的臨時堤防，內外坡比一般為1∶1.5～1∶2.0，堤頂寬度為1～3m，堤身單薄，填筑質量差，險工險段多。規劃對此類堤防進行加高培厚，以滿足高程、抗滑及滲流穩定等設計要求。加固段全長142.59km，其中左岸91+883—98+808段、右岸48+627—54+526段為利用大寨水庫、帕滿水庫壩體，長12.82km，對壩體外坡進行砌護處理。根據已建堤防工程的實際情況，擬對臨水側拓寬加高，加高值一般為0.5～1.5m，設計內外邊坡均為1∶3.0，堤頂寬度為5.0m。

4.3.3堤防改建

英巴扎至阿其克河口段已建堤防工程中，部分堤段堤距過窄，堤線不順，局部形成卡口，影響洪水的正常渲泄。規劃對此類堤防進行改建，將堤線后移至設計堤距。改建堤防按新修堤標準設計，總長23.35km。

按照塔里木河干流沿岸保護區的社會經濟狀況及發展規劃，根據GB 50201—94《防洪標準》[14]，確定阿拉爾城區段設防標準為30a一遇洪水，長度共計29.59km；其滿水庫及水寨水庫堤段設防標準為20a一遇，長度共計58.61km；其余農防段防洪標準為10a一遇，長度共計367.43km。

4.4 險工段防護規劃

此類工程主要集中在英巴扎至阿其克河口段，現狀已治理3處，長度為3.6km，本次共規劃防護21處，總長17.5km。規劃參照堤防護岸形式對其進行治理，在堤內坡修筑干砌石護坡，坡比為1∶3，厚度為50cm，護腳處采用格賓籠石護基，寬5.0m，厚2.0m，在堤前加修護堤磨盤壩，壩檔50m。規劃修筑險工段干砌石護坡17.5km，護基壩350座。

4.5 引排水工程規劃

塔里木河干流兩岸引水主要以生態及農、牧業灌溉為主，沿線共分布樞紐工程3座，引水閘(口、堰)共計59個。由于堤防新建及加高培厚和河勢變動，造成部分引水口引水不暢，為保證引水，共需新建引、排水閘9座，改建7座，新建烏斯滿引水樞紐1座。引水口整治工程9處，設計對引水口上下游500m進行砌護，同時修筑護基壩穩定河勢，砌護長度共計4.5km。

干流排水口主要集中在肖夾克至英巴扎上游段[5]，以塔里木河上游墾區農田排水口為主，共分布有主要排水口5處。根據現狀調查及河勢分析，本次規劃塔里木河干流沿線引水口整治工程9處，設計對引水口上下游500m進行砌護，同時修筑護基壩穩定河勢，砌護長度共計4.5km。

4.6 蓄滯洪區規劃

規劃在塔里木河干流上游沙雅縣境內設置蓄滯洪區，以承擔超標準洪水的分洪任務，有效減輕下游的防洪壓力。根據防洪調度規劃，分洪閘設計洪水標準確定為20a一遇，對應干流洪水流量為2200m3/s，確定分洪閘設計流量為260m3/s。當上游來水大于10a一遇時，對應流量1940m3/s，分洪閘開啟，分流納洪。

根據干流沿線地形特點及社會經濟分布情況，初步選擇將夏克力克引水口下游7.5km處塔里木河老河道做為蓄滯洪區，面積約6km2，可分流洪量為0.80億m3。在夏克力克引水口新建分洪閘一座，設計流量為260m3/s，閘底高程991.5m，采用鋼筋砼開敞式結構，共7孔，單孔凈寬為8m同，閘門型式為8×3.8m弧形鋼閘門，2×8t卷揚式啟閉機。

5 結語

由于缺乏統一規劃和系統整治，使得塔里木河干流防洪工程不連續，標準低，抗洪能力差，文章從整個流域角度，通過分析防洪工程存在問題和洪水特性，按照上中下游洪災威脅不同情況，提出防洪工程規劃方案，并對險工段、引排水工程和蓄滯洪區進行了規劃補充，形成了攔、導、引、排、蓄統一完善的工程防洪體系和措施，為提高沿河堤防標準，保障兩岸群眾生活安瀾提供了重要支撐，對推進洪水資源化利用、保護下游生態、促進國民社會經濟發展具有重要意義。在加快完善工程防洪措施的同時，還應加強水文預警等非工程措施建設，為整個地區防洪保安打下堅實基礎，對流域防汛抗洪具有重要的借鑒意義。