叶尔羌河下游河道演变及治理思路探究
2015-10-18喻少平
喻少平
(喀什叶尔羌河勘测设计院,新疆 喀什 844700)
1 概述
叶尔羌河发源于喀喇昆仑山脉,由南向北流经新疆维吾尔自治区喀什地区、克孜勒苏柯尔克孜自治州、阿克苏地区等3个地州8个县,在阿克苏地区的阿瓦提县境内与阿克苏河汇合后汇入塔里木河,河流全长1179km,是塔里木河的主要源流之一。1964年以前叶尔羌河平均每年向塔里木河补给水量占塔里木河径流的10%。
自1964年以后叶尔羌河补给塔里木河水量逐年减少,到1986年已基本无水下放塔里木河。塔里木河因输水减少,河尾段河床退缩,绿色走廊逐步消失,叶尔羌河下游河道自身的生态也受到严重威胁,下游胡杨林面积呈现萎缩状态。
为完善叶尔羌河下游河道的功能,打通叶尔羌河下游河道与塔里木河干流之间的通道,实现全流域不断流,对于整个塔里木河流域来说都至关重要。为此,流域水利工作者先后进行了十余次实地踏勘,深入了解叶尔羌河下游河道的演变情况,为进行下游河道的疏浚和整治工程奠定了基础,同时提供了治理下游河道的思路。
2 下游河道纵向河床的演变
叶尔羌河上修建了6级引水枢纽,这些工程引水时大多采用了排沙措施,这样在引水的同时,将大量泥沙排于河道,使其下泄水中的挟沙量相对增大,改变了河流天然形态。受人为因素影响,大量泥沙在闸前、闸后河段淤积,尤其是叶尔羌河的第5级引水渠首—民生渠首修建后,由于当时资金紧缺,没有修建溢洪堰,是以溃坝方式溢洪。而有的年份并没有溃坝,仅靠泄洪闸泄洪,虽然也能满足泄洪要求,但加大了闸前水深,降低了渠首前河道行洪流速,也形成了一定程度的淤积,淤积已影响到渠首以上40km的东河滩河段。因为河道淤积面积过大,还将产生一系列新的生态环境问题,其后患是难以预测的。下游的河道地势平缓,河段为典型的游荡性河槽,汊流发育,主槽不稳定,河床冲淤变化情况由于引水工程的修建变得更为复杂。
叶尔羌河自泽河口以下,至巴楚夏河林场长约150km,这一河段其主要功能是在夏秋季输送洪水入塔里木河。泽河口以下,地形坡度越来越缓,又因是季节性河流,由于风沙等诸多因素的影响,河床易于淤塞。在遭到消融型洪水时,大水伴着大沙,淤塞河床,洪水漫出河道并因此而改道,或形成岔河。故从泽河口起,形成岔河较多,如历史上的泽河、沙郎河、干美里克河、夏河以及进入夏河胡杨林后形成的若干处岔河。该段有四十八团渡口水文站测流大断面,近20多年来已明显淤积。
据实测资料,1974年断面河底的平均高程为8.27m(假定高程,下同),1984年为8.48m,1988年为8.71m,1993年为8.88m,1996年为9.46m,1996年比1974年河淤高1.19m,平均每年抬高0.054m。其中淤积最快的是1993~1996年,平均每年淤高0.19m。十多年前,四十八团渡口及以下的叶尔羌河河道可通过800m3/s的洪水,而现在300m3/s以上的洪水即漫滩。可见叶尔羌河下游由于种种原因,河床总体趋势处于淤积抬高状态,图1、2分别为2007~2011年下游四十八团渡口站、艾里克塔木站的观测情况,更能说明问题。
图1 四十八团渡口站2007~2011年实测大断面图
图2 艾里克塔木站2007~2011年实测大断面图
从图中可以看出,四十八团渡口站和艾里克塔木站在5年的时间里,河床平均分别於高了0.22m和0.20m,在不同的年份河床的高程变化是不一样的,这说明河床高程和当年的洪峰流量大小及洪峰流量持续时间有关,也不能一概而论,但总的趋势是逐年於高的。
3 下游河道平面位置及功能演化
1959年以前,叶尔羌河下游河道上基本没有水利工程,河道附近基本上没有人工灌区,以后随着河流所在地区的灌区开发、经济建设,给叶尔羌河下游河道带来了巨大的变化,下游河道断流导致河道功能丧失,河道平面位置,河道实际长度变迁。
3.1 修建渠首对河道的影响
叶尔羌河上修建了6级引水枢纽,最末一级渠首为艾里克塔木渠首,受人为因素影响,大量泥沙在闸前、闸后河段淤积。艾里克塔木渠首于1994年开始修建,1995年阶段性完工(水库进水闸未修)。由于有了该渠首,使其以下河段运行由极不正常到有一定好转。但由于2013年前渠首并未修建水库进水闸,水库的进水开敞进入,进库水主要靠泄洪闸抬高水头进入水库,导致渠首以上河道淤积严重。同时从渠首以下河段下泄水量无法保障,河道功能削弱。
3.2 修建水库对河道的影响
叶尔羌河下游有2座水库对河道的影响较大,一座是上游水库,一座是小海子水库。
上游水库大坝在叶尔羌河入塔里木河河口以上27km处,将叶尔羌河截断,成为一个拦河水库。由于叶尔羌河每年下泄洪水不正常,该水库蓄水无保证,且水质较差,2000年上游水库管理处为了不使混入排水的叶尔羌河水入库,在水库南侧从木孜里克至和田河交叉工程上游约500m处新开了一条人工河道,改变了历史上原叶尔羌河与阿克苏河汇合后流入塔里木河的状况,即2000年以后叶尔羌河将与和田河汇合后流入塔里木河,导致叶尔羌河改道。
小海子水库自艾里克塔木渠首引水,由于2013年前水渠首实质上没有进水闸,水库在该处将叶尔羌河拦腰截断,使洪水全部注入小海子水库,并通过泄洪闸进入永安坝水库,再通过永安坝的泄洪闸泄入叶尔羌河的岔河之一——干美里克河的下段(亦称夏河),最后于夏河林场上游泄入叶尔羌河。由于小海子、永安坝水库的修建使叶尔羌河艾里克塔木至夏河林场近100km的干流多年断流,河床干涸。至艾里克塔木渠首建成以后,多余洪水从艾里塔木渠首下泄,不再通过永安坝泄洪闸下泄叶尔羌河,使艾里克塔木至夏河林场的干流河段有所恢复。也就是说小海子水库实质上替代了河道功能,从而彻底改变了河道水情,使水库以下失去了河道功能。
3.3 沿河筑坝对河道的影响
巴楚夏河林场在叶尔羌河下游上筑起了3道土坝拦截洪水漫灌林区,致使林区内河道分岔,长期的堵坝引水造成叶尔羌河艾里克塔木渠首至夏河营1号坝段河道河床淤积严重。林区下游河道由于多年无水下泄,在风沙掩埋下部分河段已基本失去河道功能。
4 下游河道的治理思路
(1)四十八团大桥至艾里克塔木渠首段。
叶尔羌河四十八团桥至艾里克塔木渠首段,由于在此之前长期处于淤积状态,导致岔河发育加大,原河道将失去河道功能,新河道位于沙漠中,产生较大无效损失,影响生态水下泄至干流。该段河道长69.235km,河道蜿蜒曲折,穿行于胡杨林间,淤积严重。由于叶尔羌河灌区末端的小海子水库蓄水时,入库处的泥沙淤积以及艾里克塔木泄洪冲砂闸的泄洪能力不足,抬高河道水位并往上延伸,从而逐步造成河道主槽改道,形成大面积跑水、漫水。根据2012年对叶尔羌河跑漫水动态遥感监测结果,到2012年8月8日,叶尔羌河四十八团桥至艾里克塔木渠首河段共有8处跑水口,跑水面积194.81km2,估计损失水量4.0亿m3。2013年河道两侧过水比例又发生了变化,根据动态遥感监测结果,到2013年8月29日,四十八团桥至艾里克塔木渠首河段共44处跑水口,跑水面积540.98km2,估计损失水量11.38亿m3。
由于该段淤积较为严重,同时跑水口较多,所以治理思路就是合理地确定稳定河宽,封堵岔河口,沿河势变化较大的岸边修建输水堤防稳定河势,同时对于艾里克塔木渠首上游淤积严重的地段进行疏浚,整体思路是输水与疏浚相结合,使渠首上游能在造床流量下形成稳定的冲淤平衡,从而达到节约水资源的同时治理河道的目的,该段是今后河道治理的重点所在。
(2)艾里克塔木渠首至汇合口段。
由于叶尔羌河艾里克塔木渠首下游河道,特别是小海子水库建成后,客观上形成多数年份没有水下泄至塔里木河,而使巴楚夏河林场以下胡杨林区约100km的河道长期处于干涸状态。而林区单位想使沿岸胡杨林得到灌溉,就在沿河分段堵坝拦截洪水,致使约100km的原河道严重淤塞,已不成为河道。1994年叶尔羌河在7、8月发生有记载以来的最大洪水径流量,从小海子水库处下泄洪水量超过15亿m3,加上四十八团渡口与艾里克塔木之间有2处洪水漫出河道,从艾里克塔木以下投入叶尔羌河故道的洪水,总下泄水量约有20亿m3左右。但由于没有河道泄洪,洪水在林区乱流,据卫片分析,水面宽度约10km,到达叶尔羌河末端的水量不足2亿m3。而如果河道正常行洪,本应到达13亿m3左右。因此不整治该河段,叶尔羌河将无法完成往下游塔里木河送水的任务,河道的功能无法完善。
结合河道现状过流能力,针对河段存在的问题,因地制宜,河道治理的总体思路就是疏通,建立叶尔羌河与干流之间的联系,最终确定以河道疏浚、人工输水河堤工程为主要的河道治理方法。叶儿羌河道下游疏浚工程按此思路进行了治理。疏浚工程是拆除1、2、3号坝,并对坝体上下游河道作部分疏浚,疏浚长度6.3km。输水堤工程是沿河左右岸兴建 5处堤防,堤距1000~1500m,总长14.5km。目前河道水流能顺畅的流入干流中,只是由于当时投资所限及占地赔偿等问题,导致稳定河床的宽度不足,已修建的输水堤部分段有淘刷冲毁现象。
5 结论
依据叶尔羌河下游河道演变制定的治理思路,总的来说就是采用输水堤防结合河道疏浚疏导河道水流与干流,建立持续的水联系,从而保证了河道的完整功能。人类对水资源的过度开发,导致了河道演变,河道功能丧失,沿河生态的消失,现在将花更大的精力进行治理修复,这提醒我们首先需要尊重自然才能更好的改造自然界。
[1]陈俊鹏.提孜那甫和平原区河段冲淤变化及特征[J].水利规划与设计,2009(03).
[2]秦宗江.叶尔羌河流域规划概述[J].水利规划与设计,2009(03).
[3]齐璞,孙赞盈,等.小浪底水库泥沙多年调节运用与下游河道进一步治理研究[R].2001(12).
[4]韩其为.小浪底水库修建后黄河下游游荡性河段河型变化趋势的几点看法[J].人民黄河,2002(04).
[5]郑昌浩,胡吉臣,单华杰.堤坝常见病险的防治方法[J].水利科技与经济,2004(02).