新疆叶尔羌河新形势下防洪减灾体系研究

马苏文

(新疆水利水电勘测设计研究院，新疆 乌鲁木齐 830000)

1 河流概况

叶尔羌河发源于喀喇昆仑山北脉冰川，是塔里木河流域主要源流之一，河流全长1281km，流域总面积为8.58万km2，多年平均年径流量66.06亿m3，从径流规模看是全疆第4大河。叶尔羌河涉及喀什地区、克孜勒苏柯尔克孜自治州、阿克苏地区及兵团三师等多个行政单位。

叶尔羌河地形由南向东北急剧倾斜，喀群以上为昆仑山、喀喇昆仑山山区为主的径流形成区，喀群以下为径流散失区。根据河流特性，可将叶尔羌河干流划分为3段，自上而下分别为叶尔羌河山区段(河源至喀群渠首河段)，河长约576km；叶尔羌河中游灌区段(喀群渠首至艾里克塔木渠首河段)，河长约325km；叶尔羌河下游荒漠区段(艾里克塔木渠首以下河段)，河长约380km。防洪保护对象主要集中在叶尔羌河中游灌区河段。叶尔羌河径流组成以冰川消融为主要补给源，其它还包括少部分泉水和低山区季节性积雪、降雨补给，径流年际变化幅度不大，径流年内变化十分剧烈，含沙量较高[1- 3]。

2 叶尔羌河洪水特点及防洪形势

叶尔羌河地处欧亚大陆腹地，呈典型的干旱大陆性气候，其主要特点是：气温年内变化较大，日变化较大，空气干燥，日照长，蒸发强烈，降水量小。叶尔羌河由于其独特的补给特性造成其径流年内变化十分剧烈，叶尔羌河六、七、八月共3个月水量占全年总水量的65%以上，河流年内分配极不均。叶尔羌河并存冰雪消融型洪水、冰川“溃坝型”洪水、暴雨型洪水、混合型洪水4种不同类型的洪水，汛期经常发生暴雨洪水、融雪和暴雨叠加的混合型洪水及冰川堰塞湖溃决型洪水，洪水峰高流急，破坏性极大。叶尔羌河是新疆境内洪峰流量最大的河流，洪灾发生频率大，而且灾情严重，是重点灾害性河流[4- 6]。

3 防洪保护对象及防洪标准

3.1 防洪范围

叶尔羌河干流灌区主要分布在喀群渠首至艾里克塔木渠首河段，河道长325km，因此以该河段为主要治理河段。艾里克塔木渠首以下部分河岸分布居民点和耕地，由于下游河道属于游荡性河道，对河岸淘刷严重，直接影响河岸居民点和耕地的防洪安全，因此艾里克塔木以下河段仅针对防洪保护河段进行防洪治理。

3.2 防洪保护对象

叶尓羌河干流沿线分布有众多防洪保护对象，按照防洪保护能力可划分为自保的防洪保护对象和无自保能力的防洪保护对象。叶尓羌河沿线分布的工矿企业、公路、铁路、水利工程等均为防洪自保保护对象。无自保能力的防洪保护对象主要为沿线分布的城镇、乡村、居民点及耕地，是河流防洪总体布局需关注的内容。

针对无自保能力防洪保护对象按照保护的重要性，可划分为重点保护对象和一般保护对象。其中叶尓羌河沿线分布有莎车县、泽普县、麦盖提县、巴楚县及第三师图木舒克市等主要县城，是叶尓羌河干流重点保护对象；沿河分布的乡村居民点和耕地为一般保护对象。

3.3 防洪标准

通过对叶尓羌河防洪保护对象进行分析，选择重点防护保护对象防洪标准为50年一遇，一般保护对象防洪标准为20年一遇。

4 现状防洪能力分析

为有效缓解叶尓羌河防洪压力，近年来陆续兴建了山区控制性工程和一大批河道防洪工程，极大地减少了洪灾损失和防洪投入，减轻了河道沿岸居民的防洪压力，为提高沿岸居民生活质量起到了巨大的推动作用。

叶尓羌河兴建山区控制性工程主要包括干流阿尔塔什水利枢纽和支流塔什库尔干河上的下坂地水利枢纽。其中阿尔塔什是叶尓羌河干流控制性水利枢纽工程，在保证向塔里木河干流生态供水目标的前提下，承担防洪、灌溉、发电等综合利用，工程已基本建成，初步发挥综合利用任务；下坂地位于支流塔什库尔干河上，工程开发任务以生态补水及春旱供水为主，结合发电，具有不完全多年调节能力，通过水库削峰滞洪，对缓解下游防洪风险发挥了重要作用。此外，为有效保障下游防洪保护对象防洪安全，2016—2018年针对叶尔羌河干流分期实施了79段河道防洪工程，建设长度约350km，以堤防和护岸工程为主，工程投资约43亿元。截至目前叶尓羌河已基本形成“堤库结合”的防洪工程总体布局，大大提高了河道防洪能力。

5 新形势下的叶尔羌河防洪减灾体系研究

5.1 流域面临的新形势

5.1.1气候变暖，水资源不稳定

近60年来，新疆区域气温和降水总体呈增加趋势，每10年分别增加0.3℃和10mm，增速均高于全国。预计未来30年，不同温室气体排放强度情景下气温将会升高，降水将继续增加，并且随着温室气体排放强度的加大，气温升高、降水增加的速率越大。冰川和积雪融水是叶尓羌河的主要补给来源，河川径流总量增加趋势的持续，取决于未来气候变化及流域上游冰川融雪及降水的响应；随着冰川加剧退缩和较小冰川消失，冰雪融水短期内会增加内陆河河川径流量，冰川融水对河川径流的调节作用减弱，长期会增加河川径流量的不确定性，加剧水资源的不稳定性与供需矛盾。

5.1.2极端天气频发，河道洪峰和山洪风险加剧

气候变化和变异使降雨变化增大，将加大极端水文气候事件发生的频次和强度，引发超标准洪水。气候变暖情况下冰川融化加快，短时期冰川湖水位迅速上涨，汛险陡增，甚至会暴发山洪，山区洪水、泥石流发生频率增大，也使小河小沟大洪水增多。同时春天融雪量和速度加快，可能产生春季洪水泛滥。在极端天气影响下，河流洪峰流量呈现增大趋势，大洪水、特大洪水发生次数增多，洪水年际变化增大。气候变化引起的冰川融化、变化使得洪水峰、量变化增大，对防洪工程体系也提出更高要求。

5.1.3河道行洪是稳定生态格局的重要保障

叶尔羌河作为塔里木河的主要源流之一，根据2001年6月国务院以“国函〔2001〕74号”文批复的《塔里木河近期综合治理规划报告》中对叶尔羌河流域下泄塔里木河干流生态水的要求，叶尔羌河在黑尼亚孜水文站断面需向塔里木河输水3.3亿m3，相应艾里克塔木断面、喀群断面下泄塔河生态水量分别为8.26亿、9.71亿m3。叶尔羌河作为重要的生态输水通道，叶尔羌河针对两岸有防洪保护对象的河段，不仅要保证防洪保护对象的防洪安全，还肩负着汛期向下游河道行洪，对下游河岸胡杨林进行淹灌，保障叶尔羌河绿色生态廊道的稳定，即河道具有防洪安全和生态输水的双重任务，在“绿水青山就是金山银山”的生态环境保护要求下，河道防洪和生态输水的双重作用需统筹协调。

5.1.4防洪薄弱环节问题突显

随着流域水土资源的开发，流域水利工程、涉河、跨河、临河建筑物已形成一定规模。部分建设年代较为久远的工程，在多年运行情况下出现了防洪能力不足、运行安全不满足要求等问题，形成了防洪的薄弱环节，对下游防洪保护对象产生了一定的防洪风险。此外部分涉河、跨河、临河建筑物在建设工程未充分考虑河道行洪安全，限制了河道行洪断面，产生一定的阻隔，形成行洪通道薄弱点。

5.2 新形势下的防洪减灾体系

针对叶尔羌河面临新形势，按照“补短板、提标准、消隐患、强监管”的要求，在已有防洪工程体系的基础上，形成针对以有“堤库结合”总体布局补齐防汛短板为重点，以提质升级和标准提升为核心，以消除薄弱环节和风险隐患为关键，完善防洪减灾工程体系，即形成“山区库蓄+城乡设防+消除隐患”的防洪工程体系布局；以强化监测预警为基础，河道行洪空间管控为支撑，防洪风险控制为保障，构建防洪减灾非工程体系，即形成“监测预警+空间管理+风险控制”的防洪工程体系布局；着力打造叶尔羌河安全型、生态型河流水系，构建“工程措施+非工程措施”相结合的防洪减灾安全保障体系[7- 10]，全面提升叶尔羌河防洪减灾能力。

5.2.1山区库蓄

以叶尔羌河已建下坂地和阿尔塔什水利枢纽工程为依托，充分发挥水库防洪功能，削减天然洪峰，以下游河道不同防洪保护对象安全泄量进行下泄，与下游河道防洪工程联合运行，共同满足河道防洪保护对象防洪安全。

5.2.2城乡设防

结合叶尔羌河重点城镇和一般乡村的防洪保护对象，按照上游山区水库调蓄后相应标准洪峰流量修建河道防洪工程，满足防洪河道防洪按照过洪能力。针对叶尔羌河大部分属于游荡性的沙质河床，洪水特点是洪峰高量不大，但流速快，严重冲刷河岸，极易成灾的特点，以护岸为主的工程措施，固定河岸，稳定河道行洪空间。针对不同河段防洪保护要求的差异性，河流出山口河段以防治河岸淘刷为主，以护岸工程为主进行治理；平原区河段以淹没和淘刷治理为主，需因地制宜，采用“堤防+护岸”的生态型防护型式。

5.2.3消除隐患

叶尔羌河灌区历史悠久，形成了相对较为完善的灌区供水体系。灌区内部分水库、水闸、河道防洪工程建设时间早，存在防洪标准低，建筑物老化、水毁严重、机电设备陈旧等诸多问题，工程安全隐患突出，严重威胁下游人民生命财产安全。病险水库、水闸和不达标防洪工程，严重制约着农业、经济的发展，并对灌区防洪造成应对防洪分析，亟待除险加固，以确保其安全和正常运用，对提高区域防洪能力和生产能力，促进社会主义新农村建设，改善生态环境具有十分重要的意义。

5.2.4监测预警

对叶尔羌河现有国家基本水文站完善标准化建设，通过设施改造和现代化仪器设备配置，实现水文测报能力提档升级。完善山洪灾害预警预报系统，与自治区系统相衔接，建立区域暴雨频率图、山洪频率图、山洪淹没图、山洪风险图共享应用。基于已有水文、气象站点的实测资料，开展叶尔羌河进行中长期水文预报方案及预报模型开发，包含预报方案的编制，预报模型构建、适用性研究、参数率定、平台构建等工作，实现水文、气象资料的统计、实时洪水预报预警、水文、气象数据联动等功能。预报系统主要功能包括：数据预处理、预报方案构建、洪水作业预报、模型参数率定、人机交互分析、预报精度评定、系统管理等。

5.2.5空间管理

完善流域以防洪减灾体系为重点，控制性枢纽、堤防、河道治理、蓄滞洪区、分洪等防洪工程布局为基础，对工程体系空间布局进行划定，针对规划工程需考虑工程建设预留用地并划定空间管理范围，提出保障防洪体系工程安全可靠、功能正常发挥条件下的管控措施和保护要求，形成工程安全运行评价及管理体系、涉水工程洪水影响评价制度，构建河道行蓄洪空间管控体系，保障河道防洪安全。

全面开展叶尔羌河防洪保护区及风险区划定工作，加大洪水风险图应用的宣传力度，通过洪水风险图把防洪、避洪、风险和减灾意识传播到各行各业、千家万户，提升全社会洪水风险和防灾减灾意识，努力为经济社会发展提供安全保障。

5.2.6风险控制

在对水库开展汛期调度及设计校核洪水情况下水库调度方案研究的基础上，制定水库联合调度规则，提出超标准洪水防御方案，加强实时精准调度，提高水库风险管理能力，降低洪水风险。建立完善应急管理体系，避免或减少洪水灾害可能造成生命和财产损失，提高社会、公众及行政(管理)单位应对突发洪水灾害事件能力。进一步完善叶尔羌河涉及市、县、乡、村的应急管理体系，确定应急响应级别、划定洪水应急避难场所，制定应急转移路线和撤退方案。

6 结语

叶尓羌河是新疆南疆重要的生态屏障和经济带，作为塔里木河重要源流之一，对维护新疆南疆高质量发展和永续发展具有重要意义。叶尔羌河洪水问题突出，有效保障河流防洪安全是维持流域社会稳定和可持续发展的重要基础。本文在叶尔羌河初步形成“堤库结合”工程总体布局的基础上，结合流域面临的洪水灾害频发、防洪薄弱环节突出等新形势，提出建立“山区库蓄+城乡设防+消除隐患”的防洪工程体系布局和“监测预警+空间管理+风险控制”的防洪非工程体系布局，形成流域防洪减灾总体布局，为提高流域防洪安全保障提供理论借鉴。