哈拉吐鲁克河防洪修复措施探析

赛衣旦·艾力

(新疆水利水电科学研究院，新疆 乌鲁木齐 830000)

防洪工程的建造是一项重要的水利工程项目，但受水流长年累月冲刷及工程材质结构自然风化等因素的影响，防洪工程会出现坍塌和毁坏。受损的防洪工程不仅不能保障人们免受洪灾的侵害，还会带来安全隐患，因此，对于防洪工程的修复尤为重要[1-4]。

1 流域概况

哈拉吐鲁克河发源于阿拉套山南坡，南北流向,是博尔塔拉河北岸最大的一条支流[1]。洪水期可注入博尔塔拉河，其余时间除引水灌溉外，水量散失于冲积扇、洪积扇。河床坡降为1.67%～3.33%，是典型的山溪性河流，流域面积229 km2，河长54 km，多年平均径流量为1.3亿m3，年径流量比较稳定，变差系数Cv值为0.14。

哈拉吐鲁克河在进入农区段之前，河道纵坡较大，河床质颗粒较粗，推移质较多；进入农区后，首先经过一支渠渠上槽的阻隔，推移质下泄量明显减少；再经渠上槽下游端深跌坎消能后，河道纵坡渐缓，河坎渐低；至养殖场上部，大量推移质在此沉淀后，河床已明显淤积抬高，两岸河坎消失，遇洪水形成漫流，淹没东、西两岸的农田和居民区；从养殖场西侧至博-温公路以下约2 km，两岸河坎较为明显，河床质颗粒变细，两岸淘蚀严重，从博-温公路以下约200 m处开始至河道末端出口，河床抬高，河坎消失，洪水漫溢，淹没两侧农田。

2 防洪工程现状及存在的问题

2.1 防洪工程现状

哈拉吐鲁克河在进农区之前河段，系地方管辖，八十七团只限在农区内进行防洪。哈拉吐鲁克河现有相对完整的防洪体系，但部分段落水毁现象较严重，坝高基本在2 m左右，根据调查数据，埋深基本在1.5～2.0 m之间。由于年久失修，防洪能力降低，且受资金限制，形成连年局部修建连年冲毁的恶性循环。

多年来八十七团在哈拉吐鲁克河农区段修建了一定数量的防洪工程，但由于这些工程线路较长，加上哈拉吐鲁克河上游防洪工程不完善，存在安全隐患，上游1#护岸末端接渠首渡槽，渡槽下游布设了3个挑坝，3#挑坝末端至上游2#护岸之间2.5 km距离没有防洪工程，依靠河岸防洪，无法将洪水完全控制在河道内，部分洪水由2#护岸背水侧流向哈拉吐鲁克河中游跌水处的一支渠，2016年6—7月有3次暴雨洪水对一支渠造成威胁，在八十七团组织临时抢修情况下才没有冲毁，使下游1333.33 hm2农田在灌溉期免受损失；中游跌水下游1.0 km河道内淤积较严重，主流在束窄至2.5 m的河道内行洪，河道右岸掏蚀严重，混凝土护坡底板被掏空，混凝土护坡滑落、折断现象明显，跌水下游1.0 km处至博-温公路混凝土护岸水面线处磨蚀现象严重。博-温公路以南为哈拉吐鲁克河下游，哈拉吐鲁克河与乌拉斯台沟交汇口处护岸破损严重。

2.2 存在的问题

哈拉吐鲁克河洪水威胁区为一狭长的山间谷地，其上游分布有多条大小洪沟。暴雨形成的洪水汇流后，冲毁下游沿线团场、村镇居民点及水利、交通等设施。

下游农区段之所以长期受洪水威胁，洪灾频发而无力根治，是由其特殊的地理环境和经济条件所决定的，目前存在的主要问题如下：

(1)农区地处阿拉套山山前冲、洪积扇的下游，为山前暴雨洪水的必经之地；

(2)由于河道出山口后，纵坡变缓，流速减慢输砂能力下降，洪水下泄携带的大量泥沙淤积抬高河床，加剧了洪水淹没或冲刷两侧农田和居民区的能力。

(3)历年来，下游农区段防洪工程因缺乏系统修复建设，防洪工程基本上都是哪里冲毁哪里修，连年冲毁连年修，导致工程事倍功半，不能有效防止洪水危害。

(4)需修复、新建防洪线路长达5.696 km，受资金限制，没有足够资金用于防洪修复工程的建设，故防洪效果差。

3 防洪修复工程

本次防洪修复工程依据现状工程破损原因有针对性地提出修复方案，不同破损段落采取相对应的改造方案。

3.1 防洪修复方案设计

针对哈拉吐鲁克河防洪工程水毁情况提出的修复设计：

(1)拆除新建混凝土护岸。采用混凝土护坡结构型式。C20混凝土现浇，厚度18 cm，基础埋设2.0 m，堤高2.0 m，堤顶宽3.5 m，迎水面和背坡边坡均为1∶1.5。典型断面如图1。

图1 混凝土护岸结构(单位：mm)

(2)修复受冲刷混凝土板。哈拉吐鲁克河上游、中游冲刷严重段落采用厚50 cm宽300 cm格宾平铺在河床与混凝土板冲刷部位，保护护岸工程。典型断面如图2。

图2 格宾+混凝土板结构(单位：mm)

(3)加固护岸基础。哈拉吐鲁克河中游右岸2#破损段改造方案：先用细粒混凝土砌卵石填满掏空基础，然后平铺2层50 cm厚格宾网格，用作混凝土板阻滑体，最后在坡脚位置再平铺2层50 cm厚格宾网格，保护护岸工程。典型断面如图3。

图3 坡脚厚格宾网络+混凝土板阻滑体结构(单位：mm)

(4)优化重建干砌块石。哈拉吐鲁克河与乌拉斯台沟交汇口下游段干砌块石垮塌严重，该段改造方案：由于现状护岸两侧均为农田，受空间限制，采用埋石混凝土重力墙+C20混凝土底板渠化的型式保护两岸农田。典型断面如图4。

图4 埋石混凝土重力墙+C20混凝土底板渠化结构(单位：mm)

3.2 河道整治(包括沟、河道疏浚)

防洪修复工程的疏浚措施主要在哈拉吐鲁克河上游1#护岸及中游右岸2#护岸段，河道疏浚总长度0.91 km，清淤土方约18 148 m3。疏浚后的沙砾料堆在河道两侧，可用作加固两岸河堤和垫筑路基。

4 减灾效益分析

4.1 减灾效益定量分析

哈拉吐鲁克河农区段防护修复工程概算总投资788.73万元，年运行管理费按固定资产的2%计，平均发挥效益期按30 a计算，年均静态成本35万元。

治理后的护岸，年直接减灾效益94.5万元(按近年灾害损失和团场调查资料估算)，预计其他间接效益(包括灌溉效益)21.2万元，效益合计为115.7万元/a。

年均综合减灾效益为年均静态成本的3.31倍，评价结果收益大于投入。

4.2 经济效益定性分析

哈拉吐鲁克护岸修复工程的实施有效防止了河沟坍岸、水土流失，保护沿岸居民生命财产安全，并可利用沿岸土地绿化、种植，产生经济效益；排洪系统的完善，不仅使洪水顺利下泄保证了沿河沟居民生命财产的安全，而且整合了土地资源并可使其得到有效利用增加经济效益；水土保持措施的实施，亦能产生牧业、林业经济效益[5]。

5 结 语

本文以哈拉吐鲁克河为研究对象，对防洪现状及其存在的突出问题进行梳理分析，总结了该河多年来防洪经验教训，并对目前不同的水毁工程河段情况提出针对性的防洪修复设计。哈拉吐鲁克河防洪修复工程能够解决洪水肆虐的问题，并取得良好的减灾效益。