紧邻天山团场山洪预防治工程体系的建设思考

王天慧 　刘世春

(新疆生产建设兵团第一师勘测设计院， 新疆 阿克苏 843000)



紧邻天山团场山洪预防治工程体系的建设思考

王天慧 刘世春

(新疆生产建设兵团第一师勘测设计院， 新疆 阿克苏 843000)

摘要针对团场处于天山山前冲积扇下缘，地势陡峻，植被稀少，沟床纵坡大，每年夏季频降暴雨引发山洪并诱发泥石流等灾害，山洪灾害多年来给团场的安全生产和人民生活带来了极大威胁，使团场灌区蒙受着巨大的经济损失。面对洪灾危害，团场采取了形式多样的山洪预防治工程，积累了不少丰富成功经验和教训。为此，本文对团场的山洪预防治建设情况进行分析，建立了紧邻团场天山山洪预防治工程体系，归纳总结的思考与布局以资其他团场和地方参考。

关键词天山山洪； 冲积扇区； 防洪体系； 预防洪工程

1概述

1.1地理位置

新疆生产建设兵团第一师四团地处天山南麓，托木尔峰下乌什河谷平原，北靠天山与吉尔吉斯坦共和国接壤，团场灌区北侧为天山南脉，灌区南侧为乌拉包孜山。灌区东西长46km，南北宽16km，占地总面积349 km2。地理坐标为东经79°23′～79°57′，北纬41°32′～41°47′。

1.2历年山洪灾害损失概述

团场地处边境前沿，又是少数民族聚居地区，根据团场民政部门多年灾害统计，自1989年到2010年近12年来共暴发了18次山洪灾害并诱发泥石流等灾害，有3次造成全团绝收。最近一次特大洪灾发生于2013年6月17日，造成受灾农田面积6. 28万亩，总干渠22+800闸枢纽及下游渠道、西岸防洪堤、东线排洪渠多处损毁；1连、5连、14连、酒厂、医院、学校、团部机关等七个单位被淹，团部住宅小区一楼进水，水深达1. 0米，1 200户家庭进水，平房中水深达1. 3米，家具、家电、农资、粮食都浸水损毁；洪灾发生当夜对3 200人进行及时转移，直接经济损失近3亿元。近年来，洪灾损失随着经济建设的发展所造成的直接经济损失有逐年增大趋势，山洪灾害频发使团场灌区蒙受了巨大的经济损失，加重了边民的负担。山洪灾害与泥石流等灾害见图1和图2所示。

图1　山洪冲沟灾害照片

图2　泥石流灾害照片

2团场预防洪工程体系的思考

团场灌区北临天山南脉山前冲积扇区下缘，地形纵坡较陡，有山洪沟从天山峰顶顺坡而下直至干渠北侧，团场总干渠分布于灌区以北，界于山前冲积扇末端和灌区之间，山洪暴发总干渠最先历险并作为灌区的首道防洪屏障。

团场总干渠以北山前冲积扇区暴雨洪沟清析可见，数十处大的洪沟主要分布在团部以北天山山前冲积扇区，山前冲积扇区土体的性质松散易蚀，逢夏季高强度暴雨时，地面植被稀疏，洪沟位置不固定，经常发生摆动，且山洪沟数量较多，沟长较长，受资金所限无力进行逐沟治理和加固。

依据团场灌区地势，自团场总干渠32 km闸处顺等高线向东前行约2 km为明显的山洪分水岭，该区按照因势利导、分区排放的防洪规划原则构想，主要通过西线防洪堤和东线排洪渠2个泄洪出路宣泄山洪。分水岭以西山洪由西线防洪堤泄洪；分水岭以东山洪自东向西主要由22+800处东线排洪渠分洪，对总干渠0+000～16+000段，较少部分坡面径流采用局部拦洪后通过排洪渡槽泄洪，基本解决困扰团场多年来的防洪问题。把山洪拦截于灌区外围团场总干渠北侧，并疏导排洪渠，利用立交工程使洪水安全地输送到干渠南侧托什干河。从而达到保证干渠安全输水、保护灌区安全生产。

图3　团场山洪预防护工程的体系规划布置图

确保防洪工程的安全运行的目的。团场山洪预防护工程的体系规划布置图见图3所示。

3防洪工程的建设布局与设计

3.1防洪工程布局

3.1.1西岸防洪堤及东岸防洪堤

西岸防洪堤位于团场总干渠22+800～33+000段北侧，该防洪堤位于团场灌区的西侧因而叫西岸防洪堤；将该渠段以北夏季暴雨洪水拦截后投入英阿瓦提乡四大队七小队西侧天然大洪沟，最终排入托什干河；该洪沟自西线防洪堤至托什干河总长8. 5 km，底宽30～50 m，开口宽50～70 m，沟深1. 8～3. 0 m，洪沟纵坡基本与地形纵坡一致为1/70～1/100，实测最大泄洪流量为405 m3/s。

团场总干渠0+000～17+800段北侧夏季暴雨洪水流量较小，通过多段导流堤和10座过水涵洞排向下游戈壁滩；而总干渠17+800～22+800段洪水流量较大采用防洪堤挡水称为东岸防洪堤；此段采用防洪堤挡水后经东线排洪渠最终投入托什干河。

3.1.1.1 西岸防洪堤全长11 km，现状防洪设计流量为120 m3/s。

3.1.1.2东岸防洪堤全长5 km，现状防洪设计流量为50 m3/s。

3.1.2东线排洪渠

东线排洪渠0+000位于团场总干渠22+800 km闸上游100 m处22+700泄洪陡坡，由泄洪陡坡东、西两侧防洪堤将山洪拦截后，山洪直接从团场总干渠渠顶漫过后通过22+700泄洪陡坡泄入排洪渠，设计流量100 m3/s，校核流量120 m3/s。东线排洪渠总长16. 5 km，通过工程队处涵洞排入团场一牛场处天然大洪沟，最终排入托什干河。16+500处涵洞最大过流能力为120 m3/s，天然大洪沟至托什干河总长0. 5 km，底宽15～20 m，开口宽30～40 m，沟深2～2. 5 m，洪沟纵坡基本与地形纵坡一致为1/400，实测最大泄洪流量为230 m3/s。

通过上述预防洪工程体系的建设实施，使防洪堤对团场所有单位形成了山前外包围圈，防止了北天山、南天山的洪水威胁。从以对洪水的堵截转变成疏导，使山洪远离了团部及主要农作区，确保了团场的主要经济区和行政管理机关及大部分居民免受损。

3.2防洪堤工程断面设计

3.2.1堤型设计

考虑土方挖填平衡、节约造价，采用堤渠结合的形式；挖沟筑堤、沟泄水、堤身挡水，堤边坡系数采用1:1. 5，堤顶宽度为3 m，二台宽6 m；堤前留3～5 m的机械运行宽度后设底宽10～20 m的排洪渠，排洪渠深1. 8～2. 2 m，排洪渠边坡为1:2；最终将山洪排入灌区南侧的托什干河。预防洪堤渠组合设计断面图见图4所示。

图4　预防洪堤设计断面图

3.2.2堤前排洪渠水深考虑

排洪渠设计水深考虑主要依据防洪堤保护范围山前冲积扇洪水漫溢坡比(实测冲积扇垂直防洪堤方向的地面坡降)，及堤防稳定的要求确定：为了保证防洪堤保护范围山前冲积扇洪水在堤前泄洪通道中都能进行自流下泄，防洪堤各段水位控制高程是根据自下而上逐级流量、水位推算加上沿程水头损失计算出的。

4防洪工程经验

综上所述，团场采用结构型式简单、易行，堤、渠结合形式，集局部围堵和疏导为一体，在堤前取土筑堤挡水，并将堤前的取土坑勾通成排洪渠对堤前围堵的洪水进行疏导，共建设完成了防洪堤、排洪渠计32. 5 km，堤防工程级别为三级，防洪设计流量为319. 5 m3/s，投资1 200万元，工程投资较省；取得的防洪效果显著。取得以下认识，以资参考。

4.1防洪工程应全面考虑，统筹实施，围堵和疏导相结合。

4.2根据地形和山洪特点，分片区治理，降低防洪工程规模，分散集中排洪的风险。

4.3宜采用结构形式简单，易行的堤、渠结合形式，便于施工和推广。

4.4坚持就地取材的原则，尽量做到土石方挖填平衡，节约工程投资。

5结论与建议

我国幅员辽阔，山区分布较广，且大多贫困；山洪灾害历来是我国防治任务最为艰巨的自然灾害。目前山洪灾害已成为威胁人民群众生命财产安全的突出隐患。因此，要充分认识到山洪灾害防治的重要性和紧迫性，切实搞好山洪灾害防治工程措施建设，为经济社会又好又快发展提供水利支撑和保障。可见，本区防治山洪的经验值得向广大贫困山区推广和参考。

同时，在新形势下仍应坚持“以防为主，防治结合”、“以工程措施为主，非工程措施与工程措施相结合”的原则，按防洪规划实施防洪工程；加强小流域雨量监测系统、山洪预警体系的建设，减少逐年临时防洪抢险应急投入，在较大洪水沟顶冲的堤防工程迎水面增加抗冲结构，使各山区新建堤防工程做到技术先进，经济合理，安全适用，能有效发挥防御洪水危害的作用。

防洪工程属于社会公益事业范畴，无财务收益。防洪工程的实施，将减轻洪水灾害造成的损失并保护人民生命财产安全；山洪防治工程建设是山区脱贫、安居的基本保障，其社会效益是显著的，同时又对周边的生态环境、自然条件改善起到积极的促进作用。

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Construction of Prevention Project System Close to the Farms of Tianshan Mountain Torrent

Wang TianhuiLiu Shichun

(Survey and Design Institute, First Division of Xinjiang Production and Construction Corps, Aksu, Xinjiang 843000)

AbstractAiming at the farms locate in the lower edge of Tianshan alluvial area, steep terrain, sparse vegetation, large longitudinal slope gully bed, the frequency of heavy rains induce floods and landslides and other disasters in the summer, the floods threaten the safe production and people living, that makes the farms suffered huge economic losses. Faced with flood hazards, the farms take various forms of flood prevention projects and accumulate a lot of successful experiences and lessons. For this reason, we analysis on the floods prevention project, establish the prevention project system, summarize the thinking and layout to provide some references for the other farms.

Key wordsTianshan mountain torrents; alluvial area; flood control system; flood prevention project

中图分类号：S27

文献标识码：A

DOI：10.3969/j.issn.1009-0568.2016.02.017

文章编号：①1009-0568(2016)02-0098-05

作者简介：王天慧(1965年-)，男，大学本科，高级工程师，主要从事水利水电工程设计。E-mail：2318847631@qq.com

收稿日期：①2015-12-10