塔里木河干流防洪工程规划探析

黄国强

(塔里木河流域管理局,新疆 库尔勒 841000)

塔里木河干流起于阿克苏河、叶尔羌河以及和田河交汇处的肖夹克，归宿于台特玛湖，全长1321km[1- 2]。塔里木河干流洪水灾害频繁，由于缺乏统一的防洪体系，防洪效果差，防洪能力不足，极大地威胁着两岸人民的生活、生产安全。因此，需对干流系统的防洪工程规划进行探讨。

1 水系概况

塔里木河属大陆性暖温带极端干旱气候，多年平均降水量17.4～42.8mm，年蒸发能力为1125～1600mm[3- 4]。历史上塔里木河流域的9大水系均有水汇入塔里木河干流。受多种因素影响，目前与塔里木河干流有地表水联系的只有阿克苏河、叶尔羌河、和田河[5]。干流水系基本情况见表1。

2 防洪现状及存在问题

2.1 防洪工程现状

虽然在塔里木河中游修建了152km不连续简易堤防，但由于修建时缺乏统一规划，大部分堤防损毁严重，已失去防护作用。

2.2 输水堤工程现状

为了防止塔里木河干流洪水无效漫溢和满足向下游输水的要求，干流修建了输水堤工程。建设标准采用10a一遇洪水标准，在塔里木河洪水漫溢、跑水严重的河段共修建输水堤649.45km。

2.3 干流防洪存在问题

(1)目前河道无堤段线路长，抵御洪水能力差[6]，汛期两岸群众防洪压力大。如阿拉尔市干流左岸9团8连部分地段，干流流量约600m3/s，基本上每年洪水都淹没耕地。

(2)设防措施多样，缺乏统一规划，已建防洪工程均为因害设防，不能形成完善的防洪体系。防洪工程标准达不到10a一遇，上游部分良田基本没有堤防工程，一些堤防也是简单堆土形成，甚至没有碾压。洪水威胁严重的一些险工段，修建了以土石堤坝为主的防洪工程，辅以铅丝笼和梢捆卵石压坝、植柳固堤等措施，多为临时性工程，结构简单，设防标准低，抗洪能力有限。

(3)主河槽临近重要社会保护对象，防洪形势严重。一些村庄临主河槽很近，如上游农1师15团、14团、12团、13团所属部分单位驻地均离河岸较近，农1师14团6连驻地距河岸仅330余m，南口监狱基本临河。沙雅监狱为此每年投入大量财力、物力防洪，修建了许多临时性防洪工程，洪水经常毁堤。

(4)局部河势不稳，河道弯曲过度，抗冲能力差[7]，洪水淘刷垮岸、侵蚀耕地严重。阿拉尔市段河道局部河势变化大，左岸9团8连、11连垮岸严重。8连垮岸侵蚀耕地纵深超过500m、长度2.5～3.0km，11连垮岸侵蚀耕地纵深约200m、长1.5～2.0km，同时，引水口受洪水顶托和河势变化，多处遭到破坏、脱流。

(5)局部段跨河建筑物设计标准低，严重碍洪，影响河道行洪安全。如喀尔曲尕大桥目前过流能力严重不足，2011年8月现场查勘时，水面离桥底仅有10～20cm，严重影响河道行洪，现状过流能力仅200m3/s。

表1 塔里木河干流水系基本情况

3 水文分析

3.1 水文站网布置

塔里木河干流自1956年开始设立阿拉尔和新其满水文站以来，截至目前主要控制性水文站有阿拉尔水文站、新其满水文站、英巴扎水文站、乌斯满水文站、恰拉水文站等[8]，其中阿拉尔水文站和新其满水文站为国家基本水文站，其它站均为专用站。

3.2 洪水特性

塔里木河干流的洪水主要由阿克苏河、叶尔羌河、和田河山区暴雨及冰雪融水共同形成[9]，但天山南坡的渭干河、库车河等发生暴雨洪水时，可能有部分余洪到达塔里木河。塔里木河干流的洪水过程型式呈单峰型或连续多峰型，是由某一条源流或三源流洪峰遭遇形成，为塔里木河干流大洪水的主要型式，其特点是洪峰高、洪量大，对塔里木河干流威胁严重；连续多峰型洪水过程是由三源流洪水交错形成，这种类型洪水的过程矮胖，洪峰一般不高，但洪量较大，历时较长，洪水沿程削减相对较少，对塔里木河干流威胁也较严重。因为高温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现在7—9月。

4 防洪工程规划

4.1 规划思想

本次规划以防治塔里木河干流洪水灾害为主要目的，坚持综合协调[10]，充分考虑上下游、左右岸以及沿岸生态、农牧业灌溉需求，兼顾“防、导、滞、泄”相结合，合理规划防洪工程总体布局。

4.2 防洪工程规划

按照本次防洪整体规划思路，塔里木河干流上、中、下游工程总体布置如下。

4.2.1肖夹克至英巴扎上游段

(1)肖夹克至14团河段。该段河道属弯曲性河道，沿河两岸除阿拉尔市区段修建有部分护岸工程外，其余段基本没有设防。洪水淘岸、堤岸坍塌严重，已威胁到城市安全。根据这些特点，本段防洪规划以“导、防”为主，重点进行河道整治、修筑堤防及护岸工程等，稳定河势，安全疏导渲泄洪水。规划布置堤防151.19km，其中左岸59.05km，右岸92.14km，堤间距1.5～2.0km；布置弯道段堤坡防护工程17处，其中左岸8处，右岸9处，长度45.73km，布置护基坝916座，利用原有丁坝11座；沿堤规划新建排水闸、入河口进水闸3座。本段规划治导线宽度为750m，共布置整治建筑物649座，其中护基坝595座，锁坝2座，短丁坝52座；河道裁弯取直工程1处，疏浚河道2.41km。

(2)14团至二牧场河段。本段河道属游荡性，没有堤防工程，洪水主要造成近河漫溢，现状通过右岸夏克力克引水向塔河老河道输水，维持带状胡杨林生长发育。本段主要的防护对象是生态胡杨林，规划以“滞、泄”为主。洪水初期，通过河水近河漫溢及夏克力克引水口引水，为沿岸及老塔河植被补给生态灌溉水量。通过河道槽蓄洪水，减小下游河段防洪压力，实现洪水资源利用。调整优化工程布局[11]，近期规划在夏克力克引水口位置修建分洪闸，并对引水口进行护砌整治，保证正常生态引水以及超标洪水的分洪要求，在下游塔河老河道布置分洪区，面积6.0km2，可分流洪水0.80亿m3。

(3)二牧场至吐皮塔西堤河段。本河段两岸已建堤防130.92km，现状堤防大多不连续。由于防护区地势低，加之现有堤防建设标准差，险工险段众多，防洪压力巨大。根据河道特点，工程总体布置以“防、导、泄”为重点。充分利用已建堤防、临时堤防，通过加固改建，提高其防洪能力；充分利用现状道路，在不毁林占地的前提下，对部分无堤段进行新建，形成防洪体系。在确保防洪安全的同时，满足两岸生态用水的需要，减少水量无效消耗。根据河道河势演变分析，对靠近水库上下游的局部河段进行疏浚整治，引导河势向有利方向发展，稳定河槽；对主要引水口进行砌护，保证生态及灌溉引水。本段规划布置共计堤防278.53km，其中新建147.61km，堤防加高培厚130.92km，布置堤防弯道段堤坡防护工程14处，其中左岸9处，右岸5处，长度43.77km，布置护基坝889座；规划新建水闸6座，改建7座。本河段规划治导线宽度为500m，对其满水库及大寨水库上下游危及水库安全的局部河段进行整治，布置锁坝8座，河道裁弯取直工程1处，疏浚河道6.83km；对5处引水口进行整治砌护，长度2.5km。

(4)吐皮塔西提至英巴扎河段。本河段为弯曲性河道，河长60.0km。该河段洪水主要为近河漫溢，河道两岸现状为无堤段。针对本段河道特点，本次规划重点突出河道“滞”洪功能，通过河道槽蓄及洪水的近河漫溢，满足两岸生态灌水需求，减小下游洪水压力，洪水末期水量向主槽回归，继续向下游输送，实现洪水资源化。故本段不再布置防洪工程。

4.2.2英巴扎至恰拉中游段

现有输水堤防423.44km，为不连续堤防，个别堤段堤间距过窄，影响洪水下泄。针对本段特点，规划主要以“泄、引”相结合，充分利用现有输水堤防，对局部卡口段进行改建，堤线外移，对险工险段及重要引水口进行护砌，以保证引水安全及堤防输水功能。规划堤防改建8处，长23.35km；布置险工险段护砌工程21处；规划在乌斯满闸上游新建引水枢纽1座；对4处生态闸引水口进行护砌，长2.0km；规划对喀尔曲尕交通桥进行改建，对河段内6处堤内交通堤进行清障，长12.5km。

本段河道规划治导线宽度为50～250m，考虑到塔里木河生态属性，不再规划河道整治工程。由于河道不断淤积，河床抬升，规划远期对现有输水堤加高改建。

4.2.3恰拉至台特马湖下游段

根据调查，218国道塔里木河洪水漫溢段已进行路基加高改建，局部冲刷段已进行护砌，本次规划不再考虑其它工程措施。由于本河段主要任务是输水，局部河段风沙掩埋情况严重，影响输水效果，远期规划对其进行疏浚。

4.3 堤防工程规划

4.3.1新建堤防

为了防止河水在洪水期漫溢，需要干流修筑束洪堤[12]，规划新建堤防298.81km，除阿拉尔市左岸26+450—39+845段，右岸24+360—39+055段为城防外，其余均为农防，城防段堤长29.09km，农防段长269.72km。塔里木河两岸地广人稀，交通不便，不仅工程建设难度较大，日常维护和河道管理难度也很大，加上修堤土质主要为粉细砂，风蚀及碱蚀作用强烈，堤顶宽度易变窄。根据塔里木河实际情况，依据《堤防工程设计规范》[13]，本次规划堤顶宽度为5.0m。由于堤身填筑土料主要为粉细砂，虽然高度不大，但边坡稳定性差，确定内外边坡坡比均为1∶3。

4.3.2堤防加固

现有堤防堤建设标准偏低，尤其是农牧民自建的临时堤防，内外坡比一般为1∶1.5～1∶2.0，堤顶宽度为1～3m，堤身单薄，填筑质量差，险工险段多。规划对此类堤防进行加高培厚，以满足高程、抗滑及渗流稳定等设计要求。加固段全长142.59km，其中左岸91+883—98+808段、右岸48+627—54+526段为利用大寨水库、帕满水库坝体，长12.82km，对坝体外坡进行砌护处理。根据已建堤防工程的实际情况，拟对临水侧拓宽加高，加高值一般为0.5～1.5m，设计内外边坡均为1∶3.0，堤顶宽度为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，部分堤段堤距过窄，堤线不顺，局部形成卡口，影响洪水的正常渲泄。规划对此类堤防进行改建，将堤线后移至设计堤距。改建堤防按新修堤标准设计，总长23.35km。

按照塔里木河干流沿岸保护区的社会经济状况及发展规划，根据GB 50201—94《防洪标准》[14]，确定阿拉尔城区段设防标准为30a一遇洪水，长度共计29.59km；其满水库及水寨水库堤段设防标准为20a一遇，长度共计58.61km；其余农防段防洪标准为10a一遇，长度共计367.43km。

4.4 险工段防护规划

此类工程主要集中在英巴扎至阿其克河口段，现状已治理3处，长度为3.6km，本次共规划防护21处，总长17.5km。规划参照堤防护岸形式对其进行治理，在堤内坡修筑干砌石护坡，坡比为1∶3，厚度为50cm，护脚处采用格宾笼石护基，宽5.0m，厚2.0m，在堤前加修护堤磨盘坝，坝档50m。规划修筑险工段干砌石护坡17.5km，护基坝350座。

4.5 引排水工程规划

塔里木河干流两岸引水主要以生态及农、牧业灌溉为主，沿线共分布枢纽工程3座，引水闸(口、堰)共计59个。由于堤防新建及加高培厚和河势变动，造成部分引水口引水不畅，为保证引水，共需新建引、排水闸9座，改建7座，新建乌斯满引水枢纽1座。引水口整治工程9处，设计对引水口上下游500m进行砌护，同时修筑护基坝稳定河势，砌护长度共计4.5km。

干流排水口主要集中在肖夹克至英巴扎上游段[5]，以塔里木河上游垦区农田排水口为主，共分布有主要排水口5处。根据现状调查及河势分析，本次规划塔里木河干流沿线引水口整治工程9处，设计对引水口上下游500m进行砌护，同时修筑护基坝稳定河势，砌护长度共计4.5km。

4.6 蓄滞洪区规划

规划在塔里木河干流上游沙雅县境内设置蓄滞洪区，以承担超标准洪水的分洪任务，有效减轻下游的防洪压力。根据防洪调度规划，分洪闸设计洪水标准确定为20a一遇，对应干流洪水流量为2200m3/s，确定分洪闸设计流量为260m3/s。当上游来水大于10a一遇时，对应流量1940m3/s，分洪闸开启，分流纳洪。

根据干流沿线地形特点及社会经济分布情况，初步选择将夏克力克引水口下游7.5km处塔里木河老河道做为蓄滞洪区，面积约6km2，可分流洪量为0.80亿m3。在夏克力克引水口新建分洪闸一座，设计流量为260m3/s，闸底高程991.5m，采用钢筋砼开敞式结构，共7孔，单孔净宽为8m同，闸门型式为8×3.8m弧形钢闸门，2×8t卷扬式启闭机。

5 结语

由于缺乏统一规划和系统整治，使得塔里木河干流防洪工程不连续，标准低，抗洪能力差，文章从整个流域角度，通过分析防洪工程存在问题和洪水特性，按照上中下游洪灾威胁不同情况，提出防洪工程规划方案，并对险工段、引排水工程和蓄滞洪区进行了规划补充，形成了拦、导、引、排、蓄统一完善的工程防洪体系和措施，为提高沿河堤防标准，保障两岸群众生活安澜提供了重要支撑，对推进洪水资源化利用、保护下游生态、促进国民社会经济发展具有重要意义。在加快完善工程防洪措施的同时，还应加强水文预警等非工程措施建设，为整个地区防洪保安打下坚实基础，对流域防汛抗洪具有重要的借鉴意义。