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，生態水庫1座(即大西海子水庫)，分水樞紐4座(即烏斯滿樞紐、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施。按照塔河干流上、中、下游順序，將設有國家標準的水文站點所處位置設為控制節點。上游有阿拉爾斷面、新其滿斷面；中游有英巴扎斷面、烏斯滿斷面；下游有恰拉斷面，共計5個節點。

1 流域洪水特征與組成

塔河干流自身不產流，洪水由阿克蘇河、和田河和葉爾羌河山區暴雨及冰雪融水下泄塔河干流形成。如遇氣溫升幅大，高溫持續時間長的氣候條件，源流便產生洪水，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生在7-9月。洪水過程形式呈單峰形或連續多峰形，其特點是洪峰高、歷時長、洪量大，且年內有多次洪峰。根據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、烏斯滿、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傳播至恰拉斷面需要9d～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；英巴扎斷面到烏斯滿斷面2d～3d；烏斯滿斷面到恰拉斷面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多峰形，對塔里木河干流威脅較嚴重。平均每年發生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、鄉鎮的居民及沿岸的生態、糧棉油生產基地和基礎設施。

(2)新其滿斷面在沙雅縣境內，屬塔河干流上游，本段長220km，屬游蕩型河流。由于塔河灌區農業快速發展，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，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，河床土質松軟，保護目標為沿岸堤防及人民群眾。

(4)烏斯滿斷面處有烏斯滿樞紐工程，規模為中型，主要建筑物的設計洪水標準為30年一遇，設計洪水流量為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，樞紐建設了閘控遠程監控系統，實現對泄洪閘和恰鐵干渠進水閘的遠程啟閉控制、遠程視頻監視、遠程水位監測等功能。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，設計洪水標準為20年一遇，泄洪閘設計洪水流量為196m3/s，校核流量為222m3/s。恰鐵干渠進水閘設計流量為32m3/s。主要任務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輸水，并為第二師塔里木墾區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，年最大流量均發生在該時段內。

3 防御超標準洪水工程調度

3.1 洪水調度原則

根據洪水預報和實測水情，在可控制范圍內充分利用水庫、閘口，以先農業后生態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《塔里木河流域“四源一干”洪水調度管理辦法(試行)》，各主要控制節點的量級劃分及對應特征值見表1。

表1 主要控制節點的量級劃分及特征值

3.3 塔河干流洪水調度方案

(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，啟動度汛預案。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、烏斯滿斷面達到Ⅰ級洪水時，由干流管理局下達調度指令，在給有指標的生產引水口供水的同時，適當打開部分生態引水口，保障建筑物安全，預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、烏斯滿、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、烏斯滿斷面達到Ⅱ級洪水時，充分利用河道、現有水閘排泄洪水。非常情況下，利用扒口分洪，預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 結語

自2004年塔河干流兩岸輸水堤防和生態閘堰建成以來，塔河干流河道因工程治理和水流特性發生改變，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，有些生態閘由于閘后有農田影響了分洪效果，目前，塔河干流實際過水能力和分洪能力都遠遠達不到設計流量。塔河干流管理局應對存在病險的堤防、水庫、涵閘、泵站等各類水利工程設施實行應急除險加固，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，發現問題立即開展應急搶險工作。