开都河防洪调度与洪水资源利用探析

阿力木江·买买提

（新疆塔里木河流域巴音郭楞管理局，新疆 库尔勒 841000）

开都河水利设施众多，水资源时空分布不均，水资源紧缺，洪涝灾害频发。为保证开都河流域防洪安全，最大化地利用洪水资源，满足社会经济发展需求，需对开都河流域防洪调度与洪水资源利用进行探讨。

1 开都河水利工程概况

开都河发源于天山南坡[1]，经过博斯腾湖流到孔雀河，全长560 km[2]，多年平均年径流量3.531×109m3，年平均流量111 m3/s。开都河主要水利设施为开都河第一、二、三分水枢纽，莫尕提引水枢纽，夏尔吾逊分洪闸，清水河东西支泄洪闸等水利工程，这些水利设施也是开都河防汛抗洪和水资源调配的重要工程。

1.1 开都河第一分水枢纽

开都河第一分水枢纽位于和静县开都河大山口水电站下游约20 km 处，主要由闸体工程和土坝两大部分组成，呈“一”字形布置。拦河总宽度891.4 m，最大坝高9.62 m，库容为200 万m3，属调节水库[3]。设计50 a 一遇洪水标准为1 266 m3/s，校核500 a 一遇洪水标准为1 900 m3/s。

1.2 开都河第二分水枢纽

开都河第二分水枢纽及两岸干渠工程位于焉耆县城以西12 km 的开都河北岸河滩地上，枢纽工程设计防洪标准为30 a 一遇（1 022 m3/s），校核防洪标准为100 a一遇（1 302 m3/s）[4]。

1.3 开都河第三分水枢纽

开都河第三分水枢纽位于博湖县城西北开都河分支处，设计洪水标准为30 a一遇，设计洪水流量841 m3/s，其中东支分洪727 m3/s、西支分洪114 m3/s；校核洪水标准为100 a 一遇，校核洪水流量1 190 m3/s，其中东支分洪1 044 m3/s、西支分洪146 m3/s[5]。

1.4 莫尕提引水枢纽

莫尕提引水枢纽位于和静县境内开都河支流——黄水沟出山口处，紧邻黄水沟大桥。工程为开敞拦河式引水枢纽，设计洪水20 a 一遇455 m3/s，校核洪水50 a一遇591 m3/s。

1.5 夏尔吾逊分洪闸

夏尔吾逊分洪闸位于天山南麓的黄水沟沟口，和静县县城西北侧20 km 处。下泄洪水经分洪闸分东西2 支，西支分洪闸穿过戈壁滩流入乌拉斯台河，由乌拉斯台河进入开都河，东支经过溢流堰沿黄水渠汇入博斯腾湖的小湖。工程利用分洪闸调控溢洪堰和分洪闸的分洪比例，控制黄水沟入开都河的洪水流量和黄水沟东支（溢洪堰）下泄洪水流量，是和静县县城及周边师二十二团、二十三团、乌拉斯台农场等地区防洪的重点工程。夏尔吾逊分洪闸西支分洪闸设计防洪标准为5 a 一遇，设计流量为240 m3/s；校核防洪标准为20 a 一遇，校核流量为360 m3/s。东支为宽顶式溢洪堰，堰长60 m，设计流量为100 m3/s。

1.6 开都河引水工程分洪能力

开都河第一分水枢纽及南北沿河干渠、开都河第三分水枢纽翻身渠从洪水流量达到保证流量开始分洪，至汛期过后，洪水流量回落至保证流量以下时停止分洪。各水利工程设防标准及分水流量，详见表1。

表1 拦河闸工程主要设计指标和引水闸分水流量

2 开都河洪水主要特性

开都河洪水主要是山区夏季冰雪融化形成的洪水或暴雨形成的洪水或二者兼有之洪水，主要类型有暴雨型洪水[6]、雨雪混合洪水[7]和遭遇型洪水[8]。

巴音布鲁克山区气候寒冷，雨雪较多，年平均降水量280.5 mm。降水集中于6—8月，暴雨中心在峡谷段，是开都河形成洪水的主要区域。开都河流域面积2.25万km2。大山口水文站多年平均径流35.31亿m3，年均流量111 m3/s。主汛期6—8 月径流量占全年的45.2%。

2.1 洪水特征

开都河形成于山区，从时间上分为春洪和夏洪。从洪水成因上分为融雪和融雪与暴雨混合型。融雪型洪水主要受气温的影响，上游山区冰雪强烈消融，洪水日峰变化明显，洪水过程平稳，多出现在4—5月。暴雨洪水主要集中在中游河段峡谷区，汇流较快，一般在3 d以内，与暴雪洪水相互叠加，形成混合型洪水。较大的洪水常常是混合型洪水，该洪水起涨快，峰高量大，多出现在6—7月。

开都河洪峰流量年际变化非常大。大山口水文站年最大洪峰流量系列中，1999 年最大洪峰为1 870 m3/s，为历年之首；1967年最大洪峰仅274 m3/s，为历年最小值。年最大洪峰流量均出现在5—8月。

2.2 典型洪水流量标准

各水文站预警标准，详见表2。

表2 开都河、黄水沟、清水河水文站点洪水预警标准 m3/s

2.3 洪水传播时效

各水利工程之间洪水传播时效，详见表3。

表3 各水利工程之间洪水传播时效

3 洪水调度方案

3.1 洪水调度原则及权限

开都河防洪调度实行分段分区负责；流域协调，集中会商，统一下达分洪指令；汛期洪水调度应遵循“三条红线”的要求，执行塔里木河流域限额用水指标；实行电调服从水调。开都河防汛抢险工作由巴州防汛抗旱指挥部统一指挥调度。当洪水流量达到警戒流量，由巴州防汛抗旱指挥部指挥长（或授权的副指挥长）组织副指挥长及成员单位做好防汛的各项准备工作，巴音郭楞管理局（以下简称巴音管理局）作为巴州防汛抗旱成员单位接受巴州防汛抗旱指挥部统一指挥，负责管理范围内水利工程度汛，执行巴州防汛抗旱指挥部发出的分洪指令，并采取紧急措施，进行分洪抢险。

3.2 洪水演进过程

洪水的到来有一个过程，灌区可以利用行洪的时间差做好防洪抢险工作。根据多年的防洪经验，在各水文站发出洪水预报后，水文站及水库洪水到达开都-孔雀河重要水利工程的行洪时间如下。

3.2.1 警戒流量以下洪水调度方案

当开都河各断面流量在警戒流量以下时，只在各单位的用水限额以内给生产引水口供水，在基本满足各单位生产用水的情况下尽可能将洪水量向下游输送，以满足下游生态用水和灌溉。各水利工程之间的洪水行洪时间，详见表4。

表4 各水利工程警戒洪水行洪时间h

3.2.2 大于警戒流量，小于保证流量洪水调度方案

当大山口水文站测报洪峰流量达到650 m3/s或焉耆水文站达到550 m3/s 时，开都河防汛工作进入警戒状态；当黄水沟水文站测报洪峰流量达到250 m3/s 时，黄水沟防汛工作进入警戒状态；当克尔古提水文站测报洪峰流量达到120 m3/s、清水河东支闸前水位达到2.2 m 时，东西支泄洪闸即开始泄洪。各引水设施按塔里木河流域限额用水指标正常引水，其余水量退入河道。

当开都河洪水流量达到警戒流量时，局分管领导赶赴现场指挥防汛工作，局属单位应对所辖的河道、渠道、枢纽、闸涵、渡槽、倒虹吸等设施进行检查，发现险情及时处置。同时，将检查情况及时上报，并落实防汛抗洪物资，确保工程安全度汛。

3.2.3 大于保证流量洪水调度方案

当大山口水文站测报洪峰流量达到850 m3/s 或焉耆水文站达到800 m3/s 时，开都河防汛工作进入抗洪状态，进行洪水调度，开都河第一、第二、第三分水枢纽应敞开泄洪，保证建筑物的安全；当黄水沟水文站测报洪峰流量达到350 m3/s 时，黄水沟防汛工作进入抗洪状态；克尔古提水文站测报洪峰流量达220 m3/s 时，按东支不超过75 m3/s、西支不超过125 m3/s进行泄洪。

开都河洪水流量达到保证流量时，巴音管理局防汛抗旱领导小组接受巴州防汛抗旱指挥部的调度指挥。巴音管理局按照《开都河防洪预案》职责和分工到达巴音管理局管理的水利工程现场开展工作；防洪抢险队伍待命，物料和机械进入险工险段；加强河势、工情、水情的巡查、观测，随时安排抢险防守，全力以赴抗洪抢险。巴音管理局防汛抗旱领导小组及时收集相关信息分析、汇总，上报巴州防汛抗旱指挥部和塔里木河流域防汛抗旱协调工作领导小组。

3.3 各枢纽调度情况

3.3.1 开都河第一分水枢纽洪水调度方案

开都河第一分水枢纽工程北岸干渠22.9 km，实际引水流量30 m3/s；南岸干渠27.2 km，实际引水流量28 m3/s。当河道（大山口水文站）来水量小于保证流量850 m3/s 时，开都河第一分水枢纽工程按照塔里木河流域限额用水指标引水，最大引水流量58 m3/s（含南岸进水闸最大分洪流量28 m3/s、北岸进水闸最大分洪流量30 m3/s），剩余的洪水经泄洪闸退入开都河。当河道（大山口水文站）来水量大于保证流量850 m3/s 时，按分洪调度指令引水分洪，剩余的洪水经泄洪闸退入开都河。若开都河第一分水枢纽南、北干渠承担分洪任务时，同时遭遇霍拉山洪水或坡积洪水进入渠道，则开都河第一分水枢纽南、北干渠分洪流量相应减少或不分洪。

3.3.2 开都河第二分水枢纽洪水调度方案

开都河第二分水枢纽工程北岸干渠16.64 km，实际引水流量19.4 m3/s；南岸干渠12.58 km，实际引水流量14.6m3/s。当河道（焉耆水文站）来水量小于保证流量800 m3/s时，开都河第二分水枢纽工程按照塔里木河流域限额用水指标引水，引水流量34 m3/s（含南岸进水闸分洪流量14.6 m3/s、北岸干渠分洪流量19.4 m3/s），剩余的洪水经泄洪闸退入开都河。当河道（焉耆水文站）来水量大于保证流量800 m3/s时，按分洪调度指令引水分洪，剩余的洪水经泄洪闸退入开都河。

3.3.3 开都河第三分水枢纽洪水调度方案

当河道（焉耆水文站）来水量小于保证流量800 m3/s时，开都河第三分水枢纽工程按照塔里木河流域限额用水指标引水，剩余的洪水经东支闸、西支闸退入开都河。当河道（焉耆水文站）来水量大于保证流量800 m3/s 时，按分洪调度指令引水分洪，剩余的洪水经泄洪闸退入开都河。

3.3.4 博斯腾湖洪水调度方案

汛期前，配合巴音管理局努力将进水池运行水位控制在泵站厂房及附属建筑物安全运行水位以下，在达到或者接近此水位时博斯腾湖东西泵站在巴音管理局指导下开始泄洪。

4 结语

为了平衡防汛与水资源利用关系，通过分析探讨可知，当各断面出现警戒以下洪水时，各引水单位在满足正常用水情况下，尽量将洪水往下游引；当各断面出现大于警戒小于保证洪水时，清水河东西支泄洪闸开始泄洪，各引水设施按塔里木河流域限额用水指标正常引水，其余水量退入河道；当大于保证流量时，开都河第一、第二、第三分水枢纽应敞开泄洪，清水河按东支不超过75 m3/s、西支不超过125 m3/s进行泄洪。通过联防调度在防汛安全情况下，达到洪水最大资源化利用。