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考虑极端天气情况的西干渠防汛管理与对策研究

2024-02-19夏亚平

农业灾害研究 2024年11期

摘 要:近年来,极端天气事件呈现趋多趋频趋强趋广态势,暴雨洪涝灾害的突发性、极端性、反常性越来越明显。西干渠作为贺兰山东麓防洪体系的重要组成部分,承担着输洪、散洪的重要任务。对此,阐述了西干渠基本情况,介绍了西干渠防汛体系,阐明了西干渠沿线近年山洪情况,分析了干渠防洪工程现存问题,并提出了相关对策及建议。

关键词:防汛管理;极端天气;暴雨洪涝

中图分类号:S274.3 文献标志码:B 文章编号:2095–3305(2024)11–0-03

随着全球气候变化加剧,各种极端天气事件频发,暴雨洪涝灾害对人民群众生命财产安全构成了严重威胁。因此,防洪工程体系日益受到重视[1]。西干渠作为贺兰山东麓防洪体系的重要组成部分,承担着输洪、散洪的重要任务。对此,对极端天气情况下的西干渠防汛管理与对策进行探讨,具有重要的现实意义。

1 西干渠基本情况

1959年,宁夏西干渠在原昊王渠以及明代弘治十三年开凿的靖虏渠基础上开工建设,1960年通水,2019年西干渠扩建改造。西干渠自青铜峡河西总干渠引水,沿贺兰山东麓蜿蜒北上,横贯青铜峡市、永宁县、银川市、贺兰县,止于平罗县崇岗镇暖泉村,尾水入第二农场渠。

西干渠全长112.7 km,建有闸涵等控水、引水建筑物234座,设计引水流量71 m3/s,加大流量80 m3/s,全年干渠引水量5亿m3,供水范围涉及6县(区)8个国有农场,设计灌溉面积7.31万hm2,实际灌溉面积为6.73万hm2。作为贺兰山东麓地区的唯一可靠水源,西干渠是贺兰山沿线取用地下水的水源替代,也是宁夏葡萄长廊供水水源地,在银西生态用水、银川西部都市圈建设,以及艾依河上段水系建设等综合方面发挥着重要的作用[2]。

2 西干渠防汛体系

西干渠防汛体系主要以干渠为大动脉,滚钟口水库为核心,由渠道承接干渠上游及西侧山洪沟入渠口及拦洪库入渠口来洪,并通过渠道沿线退水闸泄洪,多余洪水通过水库进水闸进库承接蓄水,用于灌溉高峰期灌溉。滚钟口水库山洪可同时通过进水闸、泄洪闸向渠道泄洪,最终通过渠道泄洪闸泄走。同时,通过干渠渠道、泄洪闸、斗口、拦洪库充分发挥拦、导、蓄、排等防汛功能,有效抵御洪水侵袭。

干渠沿贺兰山有较大山洪沟43条,调查洪峰流量>100 m3/s的有18条(表1);沿线共建成拦洪库、滞洪区20座,其中渠西一次拦洪库14座(表2);渠东二次滞洪区6座(表3)。

3 西干渠沿线近年山洪情况

西干渠自1960年建成以来,贺兰山沿渠共发生较大山洪42余次,西干渠被冲断11次,东堤决口累计达236处。该区域暴雨历时不长,大强度暴雨持续时间短。洪水特性与暴雨特性相应,历时短,陡涨陡落,一般从开始起涨到峰落约6 h,流域面积较大的沟道洪水历时可达10 h左右,因山势陡峭,沟道发育,沟道小洪水漫流损失于坡地,大洪水则冲入坡地下部的渠道、拦洪库、洼地等,危害较大,因此防汛任务十分艰巨。再加上近年来极端天气事件呈现趋多趋频趋强趋广态势,暴雨等极端天气突发,干渠沿线防汛工作任重道远。

2016年,西干渠沿线发生山洪入渠3次,尤其是8月21日贺兰山东麓中段暴发50年一遇山洪,拜寺口沟累计降水量达220 mm,苏峪口沟洪峰420 m3/s;镇北堡水库入库洪峰500 m3/s,超汛限水位60 cm,沿山公路镇北堡至暖泉37 km范围大小沟道均出现洪水过程,西干渠稍段洪水倒流,西堤漫顶2 km。

2017年6月以来,西干渠经历了3次较大洪水侵袭,其中,7月25日洪水洪峰高,水量大,多条山洪沟同时暴发洪水并汇入西干渠。插旗口沟汇入西干渠洪峰达10 m3/s,大、小西峰沟最大洪峰达50 m3/s,洪水致使西干渠堤水毁严重,影响正常行水,造成经济损失约80万元。

2018年7月中下旬,西干渠先后发生了4次洪水入侵过程(发生时间7月19日、7月20日、7月22日、7月23日),其中7月22日的山洪洪峰最高,多条山洪沟同时暴发,洪水冲入渠道,镇北堡拦洪沟最大洪峰

100 m3/s,插旗口沟最大洪峰30 m3/s,大小西峰沟最高洪峰80 m3/s。此次洪水造成西干渠水毁严重,东堤决口1处,西堤豁口7处,建筑物水毁4座,渠道砌护水毁

507 m,严重影响西干渠防汛及灌溉行水安全,灾害损失约600万元。

2022年6月下旬至7月上旬,西干渠经历2次洪水过程,分别位于干渠稍段插旗口沟、上游大沟拦洪库处,尤其是7月10日发生的大沟山洪入渠,最大泄洪流量达20 m3/s(持续时长2 h),山洪入渠处干渠渠底冲刷严重。

2023年西干渠经历山洪2次,7月30日贺兰山插旗口沟及崇岗一带发生强降水天气,五所插旗口沟(K106+600)、王光泰(K104+650)山洪入渠2 m3/s,洪水翻越渠堤进入干渠,冲毁西堤约20 m。8月10日,渠西大沟最大来洪90 m3/s,干渠最大入洪流量达30 m3/s。

4 干渠防洪工程现存问题

近年气候变化异常,旱涝形势不明,再加上贺兰山百万亩葡萄长廊工程建设的推进,西干渠灌溉面积逐年扩大,干渠防汛抗旱工作任重道远。为保证上下游、左右岸均衡受益,西干渠管理处积极履行防汛、灌溉职能,确保安全度汛和干渠安澜,但仍存在诸多问题。

4.1 监测预警体系不完善

西干渠沿线先后实施了银西防洪工程、拦洪库除险加固工程,夯实了银西防洪基础,同时也进行了防洪调度的节制闸、退水闸的更新改造及自动化系统建设,但西干渠贺兰山东麓防洪体系在 “预报—预警—预演—预案”环节上仍存在短板。一是当前水库坝体监测和渠道、泄洪沟道安装预警及监控设施分别为不同的管理单位安装,坝体安全监测与渠道未与预警体系进行有效整合。二是管理处业务系统防汛模块建设不完善,水文、汛情、实时降水等信息未接入,与地方水务部门、水文中心等部门之间存在“信息孤岛”现象,无法形成有效的预警体系。

4.2 防洪工程体系建设不足

一是西干渠下游泄洪沟道不通,局部断面行洪能力不足,行洪区和滞洪区存在被当地居民占为耕地、养殖等问题,远不能发挥“行、蓄、泄”的作用。蚂蚁沟、小腊塔沟、插旗沟等山洪则直接入渠,给干渠安全造成了重大威胁。二是渠西部分拦洪库、滞洪区泄洪闸闸门为常年开启状态,不能充分发挥滞洪的作用。如大沟拦洪库,当山洪来临时,滞洪区蓄滞的洪水直接进入干渠,致使渠水洪水叠加,水量急剧增大引发洪水。三是渠西大坝拦洪库、大沟拦洪库、马圈沟拦洪库、磨石沟拦洪库泄洪沟道、蚂蚁口子沟等入干渠处未对渠道进行防冲刷砌护,山洪入渠容易造成渠底及砌护边坡冲击破坏,存在安全隐患。四是干渠沿线反帝沟、芦花沟、沙井子沟在干渠泄洪时,不能按照预期泄洪能力进行泄洪,导致洪水不能及时泄出,加大了西干渠防汛的压力。

4.3 灌溉与防汛矛盾十分突出

7月下旬至8月上旬,贺兰山东麓沿线突发性降水天气偏多,防汛工作任务重。然而,此期间为玉米、葡萄和水稻等作物灌溉高峰期。防汛与灌溉矛盾突出。在降水防汛过程中,干渠采取压干或小流量措施运行,经常出现下游泄洪、上游抗旱的尴尬局面。尤其是在汛期,为保障防汛安全,干渠行水流量较小,干渠中上游高口高地直开口进水困难,供需水矛盾突出,出现下游防汛抢险往下排的两难局面,渠道水量调度面临严峻复杂的考验。

4.4 防汛物资储备基础设施薄弱

一是储备仓库建设滞后,未专用防汛物资库,建设面积小,储备能力弱,设施老旧,管理处现有防汛物资储备库房6处,但也同时作为管理所的日常物资库房,物资管理困难,储备空间不足、调度不便等问题突出。二是物资储备数量不足,储备物资结构不合理,传统常规物资(如编织袋、救生衣、铁锹等)储备较多,而应急砂石料等抢险重要备品储备明显短缺。三是物资管理水平有待提高,由于防汛物资与日常管理物资共储,管理人员均为管理所财务人员代管,在物资调拨使用、更新等方面存在管理滞后情况。

5 加强西干渠防汛管理的对策

5.1 推动信息共享,完善防洪预警减灾体系

第一,基于基础地图并结合水雨情监测站点实时监测及预报信息,实现山洪防御相关信息的分析、查询、统计、输出的信息化,以及地理信息图形和属性数据的交互查询,并对地理信息进行统计分析,从而全方位了解山洪预警预案响应处理过程。

第二,建成集观测、调控、预警、反馈一体化自动测控系统,实现信息采集存储自动化、数据传输处理网络化、管理调度数字化、决策支持智能化,全面构建信息化体系。相关部门可对河道水位、水文站点进行水位、流量监测超警预警;对水库站点进行超汛预警;对贺兰山东麓范围内所有的雨情站点累计降水进行

24 h累计预警[3-4]。

第三,建立三维可视化洪水演进过程。相关部门应根据历史、预报的河道洪水演进计算结果数据,充分利用三维可视化平台的功能接口,连接洪水演进“模型结果数据库”中的成果数据,以三维可视化的方式展现水演进结果或过程。

5.2 加强工程建设,提高运行及防洪标准

相关部门应继续大力实施项目带动战略,以贺兰山东麓防洪工程等自治区重点工程建设为契机,加快干渠现代化防洪标准建设,完善“导、拦、滞、蓄、泄”的贺兰山东麓防洪体系。第一,对干渠沿线泄洪沟道进行清淤整治,畅通干渠泄洪通道,确保干渠沿线泄洪闸及沟道满足设计排洪要求。第二,对渠西大坝拦洪库、大沟拦洪库、马圈沟拦洪库、磨石沟拦洪库泄洪沟道、蚂蚁口子沟等入干渠处渠道进行防冲刷砌护,不断增强渠道纳洪输洪能力[5]。

5.3 加强数字赋能,增强精细化管理能力

相关部门应坚持以“互联网+智慧水利”为依托,加强对科技成果的应用,扎实推进信息化建设进程,将新时代技术成熟的信息化科技和智慧水利运用于干渠防汛及灌溉等日常工作,实现水资源管理向动态管理、精细管理、定量管理和科学管理转变。

5.4 强化物资储备,增强应急保障能力

相关部门应充分利用原有段点管理房屋,建立专用防汛物资储备库。转变传统思维模式,优化物资储备,在历史洪水灾害情况上综合分析研判,立足于“防大灾、救大灾、早计划、早储备”原则,准确掌握防汛情况,有针对性完善防汛物资储备,切实做到账物一致。同时,相关工作人员应对各类防汛物资要分类存放,并做好标识与入库登记,完善物资的防火、防盗、防潮等管理工作,确保物资、设备性能处于最佳状态,以增强防汛应急保障能力。

6 结束语

防汛管理工作并非一蹴而就,是一个复杂且漫长的过程。在未来,相关部门应立足实际存在的问题,坚持遵循高标准规划、高质量建设、高水平管理的工作理念,筑紧筑牢“安全堤坝”,不断提升干渠防洪度汛能力,变水害为水利,确保灾害管得住、水能用得好,为建设黄河流域生态保护和高质量发展先行区提供有力支撑。

参考文献

[1] 岳自慧,李海霞,朱洁,等.宁夏贺兰山东麓洪水资源化利用现状及规划研究[J].人民黄河,2021,43(S2):59-60,63.

[2] 陈天伟.贺兰山东麓防洪体系的构建[J].水利规划与设计, 2018(12):18-20,53.

[3] 马亚林,李海军.西干渠防汛灌溉管理措施探析[J].宁夏农林科技,2018,59(11):61-62.

[4] 余渊.宁夏西干渠的防洪与灌溉[J].宁夏农林科技,2009 (5):44-45.

[5] 王孜.宁夏引黄灌区渠道衬砌与渗漏试验研究[D].西安:西安理工大学,2018.