塔里木河防御超标准洪水方案

刘强

(新疆塔里木河流域干流管理局，新疆库尔勒市，841000)

塔里木河干流位于塔克拉玛干沙漠北部，自叶尔羌河、和田河及阿克苏河汇合口起点肖夹克开始至台特玛湖，全长共1321km，流域面积1.76万km2，是中国最长的内陆河[1]。按塔里木河干流地貌特征，将阿拉尔至英巴扎划为上游，河道长495km；英巴扎至恰拉为中游，河道长398km；恰拉至台特玛湖为下游，河道长428km[2-4]。目前，塔河干流沿岸建有输水堤649.45km，有平原水库7座，总库容4.69亿m3，有效库容4.09亿m3，闸(堰)引水口77座，生态水库1座(即大西海子水库)，分水枢纽4座(即乌斯满枢纽、阿其克枢纽、恰拉枢纽和东河滩枢纽)，拦蓄能力和实际分洪能力受限，目前塔河干流暂无大型分洪设施。按照塔河干流上、中、下游顺序，将设有国家标准的水文站点所处位置设为控制节点。上游有阿拉尔断面、新其满断面；中游有英巴扎断面、乌斯满断面；下游有恰拉断面，共计5个节点。

1 流域洪水特征与组成

塔河干流自身不产流，洪水由阿克苏河、和田河和叶尔羌河山区暴雨及冰雪融水下泄塔河干流形成。如遇气温升幅大，高温持续时间长的气候条件，源流便产生洪水，涌入塔河干流[5-6]。三源流来水频率不同步，下泄水量人为扰动因素较大，河道自然属性较差。

1.1 三源流洪水汇流特点

(1)阿克苏河：当协合拉和沙里桂兰克合成流量在300m3/s以上时，1.5d以后水头到达塔河干流阿拉尔断面。

(2)和田河：当乌鲁瓦提出库和同古孜勒克合成流量在500m3/s以上时，5d以后水头到达塔河干流阿拉尔断面。

(3)叶尔羌河：叶尔羌河黑尼亚孜下泄水量汇入肖塔断面，5d以后水头到达塔河干流阿拉尔断面。2017年叶尔羌河全年累计输水12.19亿m3，为近35年来向塔河干流输水最多的一年。

1.2 塔河干流洪水特点

塔河干流洪水主要发生在7-9月。洪水过程形式呈单峰形或连续多峰形，其特点是洪峰高、历时长、洪量大，且年内有多次洪峰。根据阿拉尔多年洪水资料分析：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，一次洪水历时30d左右。

(1)干流洪峰特点：塔河干流阿拉尔断面，洪峰流量大，历时短，具有明显的尖峰形特点。洪水自阿拉尔断面向下游逐步坦化，到干流中游英巴扎断面以下，洪峰流量小，历时长，洪量大；到恰拉断面，基本不存在明显的洪峰。

(2)历史最大洪峰流量：1956年阿拉尔断面洪峰流量达2520m3/s。干流两岸输水堤防2004年建成运行以来的最大洪峰流量出现在2006年，为1940m3/s。

(3)塔里木河干流上有阿拉尔、新其满、英巴扎、乌斯满、恰拉五个断面。从洪峰传播时间来看，河道洪水自阿拉尔断面传播至恰拉断面需要9d～25d，其中阿拉尔断面到新其满断面2d～3d；新其满断面到英巴扎断面2d～11d；英巴扎断面到乌斯满断面2d～3d；乌斯满断面到恰拉断面3d～8d。

2 控制断面河段防洪基本情况

(1)阿拉尔断面洪水过程形式呈单峰形或连续多峰形，对塔里木河干流威胁较严重。平均每年发生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年发生1次。保护目标为阿拉尔-新其满河段沿线的阿拉尔市、沙雅县、各团场、乡镇的居民及沿岸的生态、粮棉油生产基地和基础设施。

(2)新其满断面在沙雅县境内，属塔河干流上游，本段长220km，属游荡型河流。由于塔河灌区农业快速发展，人类活动加剧，塔河沿线都修筑了防洪堤、输水堤，极大地影响了河床行洪能力，其行洪水面宽500m～1000m，行洪水位高，主河床行洪能力700m3/s～1000m3/s，致使沙雅县塔河沿线每年防洪任务重、压力大，保护目标为沿岸堤防及人民群众。

(3)英巴扎断面在轮台县境内，属塔河干流中游，本段长202km，属游荡型河流，河段地势平坦，河道纵坡平均1/7000，河道弯曲，水流缓慢，河床土质松软，保护目标为沿岸堤防及人民群众。

(4)乌斯满断面处有乌斯满枢纽工程，规模为中型，主要建筑物的设计洪水标准为30年一遇，设计洪水流量为454m3/s，校核洪水标准为100年一遇，校核洪水流量为533m3/s，泄洪闸后消能防冲工程的洪水标准与主要建筑物洪水标准一致。工程采用拦河闸布置形式，拦河闸由泄洪冲砂闸、左岸引水闸和上下游左右岸导流堤、上下游沟通渠及引水连接渠等部分组成。

(5)恰拉断面处有恰拉拦河枢纽工程，工程位于塔里木河干流中、下游的分界点处，枢纽建设了闸控远程监控系统，实现对泄洪闸和恰铁干渠进水闸的远程启闭控制、远程视频监视、远程水位监测等功能。恰拉拦河枢纽工程等级为Ⅲ等中型工程，由塔里木河泄洪闸和恰铁干渠进水闸、上下游整治段等组成，设计洪水标准为20年一遇，泄洪闸设计洪水流量为196m3/s，校核流量为222m3/s。恰铁干渠进水闸设计流量为32m3/s。主要任务是确保向塔里木河下游大西海子水库及下游绿色走廊生态输水，并为第二师塔里木垦区五个团场补充灌溉用水。每年6-9月为塔河干流主汛期，因恰拉、东河滩枢纽处于中游末端，其主汛期滞后近一个月，7-10月为主汛期，年最大流量均发生在该时段内。

3 防御超标准洪水工程调度

3.1 洪水调度原则

根据洪水预报和实测水情，在可控制范围内充分利用水库、闸口，以先农业后生态顺序逐级开闸引洪灌溉；其次，利用河道排洪，对超过河道排洪能力的部分，利用生态闸、天然河沟、洼地等其他分洪口全力分洪，以保障两岸人民生命财产安全和水利工程安全。

3.2 塔河干流主要控制站特征值

根据《塔里木河流域“四源一干”洪水调度管理办法(试行)》，各主要控制节点的量级划分及对应特征值见表1。

表1 主要控制节点的量级划分及特征值

3.3 塔河干流洪水调度方案

(1)当河道来水量大于警戒流量，小于保证流量时，下游河段进入防洪状态，启动度汛预案。各分水枢纽在保证用水单位限额用水指标分水引水的前提下，将其余水量通过泄洪闸下泄，保障建筑物安全。

即当阿拉尔断面、新其满断面、英巴扎断面、乌斯满断面达到Ⅰ级洪水时，由干流管理局下达调度指令，在给有指标的生产引水口供水的同时，适当打开部分生态引水口，保障建筑物安全，预计分别通过水闸分洪流量136m3/s、115m3/s、350m3/s、87m3/s左右，考虑漫溢、扒口分洪等损失，将到达新其满、英巴扎、乌斯满、恰拉断面的洪水控制在1000m3/s、600m3/s、250m3/s、140m3/s左右；当恰拉断面达到Ⅰ级洪水时，启动塔里木河干流度汛方案，给有指标的生产引水口供水的同时，其余水量由泄洪闸向大西海子水库下泄，保障建筑物安全。

(2)当河道来水量大于保证流量时，视上游河道来水情况，执行塔管局分洪方案。

即当阿拉尔断面、新其满断面、英巴扎断面、乌斯满断面达到Ⅱ级洪水时，充分利用河道、现有水闸排泄洪水。非常情况下，利用扒口分洪，预计通过水闸分洪流量146m3/s、129m3/s、480m3/s、105m3/s左右，考虑漫溢、扒口分洪等损失，将到达新其满断面的洪水控制在1300m3/s、800m3/s、300m3/s、170m3/s左右。当恰拉断面达到Ⅱ级洪水，视上游河道来水情况，塔里木河流域干流管理局组织会商分析研判洪水形势，制定分洪方案，并将水情通报河道沿岸各相关单位、部门及周边群众，下达分洪指令，由干流管理局落实分洪指令。

4 结语

自2004年塔河干流两岸输水堤防和生态闸堰建成以来，塔河干流河道因工程治理和水流特性发生改变，有的河段因河床下切、水位降低造成闸口引水困难，有些引水闸因闸后渠道淤积降低了闸口分洪能力，有些生态闸由于闸后有农田影响了分洪效果，目前，塔河干流实际过水能力和分洪能力都远远达不到设计流量。塔河干流管理局应对存在病险的堤防、水库、涵闸、泵站等各类水利工程设施实行应急除险加固，对跨汛期施工的水利工程和病险工程落实安全度汛方案，并进一步加强对险工险段、引水闸口等工程的巡查、守护工作，发现问题立即开展应急抢险工作。