和静县防洪体系现状与规划研究

2023-09-14 22:51王淑娟
农业灾害研究 2023年7期

王淑娟

摘要 以和静县防洪规划为基础,充分发挥现有工程的作用,系统分析和静县县城防洪体系存在的问题和薄弱环节,统筹考虑,结合防洪体系现状,全面规划,兼顾生态保护,提出优化水利工程的防洪体系布局,增强防灾减灾能力,为和静县防洪工程建设、水生态环境保护提供科学依据。

关键词 防洪减灾规划;防洪体系;防洪工程措施

中图分类号:TU998 文献标识码:B 文章编号:2095–3305(2023)07–0257-03

在城市发展历史过程中,人类逐水而居,因水而聚,水是城市形成的基础[1]。随着近年来极端天气事件不断增多,洪水灾害发生的频率逐步增大[2-3]。新中国成立以来,和静县发生过多次暴雨洪水,和静县缺少县域防洪规划、缺乏对全县的防洪工程进行统一规划,存在渠段坍塌、防洪标准低和洪水漫流对工业区造成威胁等安全隐患,防洪体系还不完善。

根据和静县防洪工程的现状,系统分析防洪体系存在的薄弱环节,研究制定防洪总体规划和建设方案,发挥其优势,弥补不足,是十分必要的。以和静县为例,从国土整治、维护人类生存发展、维护河流健康生命和环境保护的角度出发,兴利除害,促进该地区农牧业的稳定发展,为新疆经济、环境的可持续发展作出贡献。

1 和静县区域概况

和静县位于新疆中部,天山南麓,巴音郭楞蒙古自治州焉耆盆地西北部,四周与17个县市毗邻,东邻吐鲁番盆地,南连库尔勒市,西接伊犁谷地,北越天山与乌鲁木齐等相连。全县土地总面积为39 686 km?,地处中天山南麓及冲洪积平原,地形高低悬殊,海拔为1 800~5 289 m,是巴音郭楞蒙古自治州(巴州)主要的畜牧业区,也是巴州主要河流发源地之一。

和静县纬度地带属暖温荒漠带,县境地形复杂,各地形之间气候差异大,山区严寒时间长,多雨雪,气温变化剧烈,夏短而凉爽,冬长而寒冷,平原区气候温和,降水稀少,日照丰富。全县气温条件在南部平原区和北部山区相差悬殊,东部山区又与西部高原盆地区气候条件存在明显的差异。东西部山区形成差异的主要是受到吐鲁番地区干热风的影响,以及山势较高,沟深谷狭造成的。县城防洪规划涉及的河流主要有开都河中下游段的黄水沟东支、查汗通古沟及阿尔夏特沟、北山坡积洪水区。

2 和静县防洪体系存在的问题

2.1 防洪系统薄弱,抗灾能力差

和静县城位于开都河黄水沟冲洪积平原区,县城西临黄水沟东支,北山分布有大小冲沟数条形成坡积洪水,查汗通古沟及阿尔夏特沟洪水汇合后自城东沿现有的乌浪巴依泄洪渠穿城而过。由于特殊的地理环境,和静县常产生暴雨型洪水和暴雨融雪混合型洪水。由图1可以看出,每年6—8月是洪水期,径流量占全年的57.8%,现有的防洪系统不能有效起到截流泄洪的作用,因此在黄水沟东支洪水、北山坡积的洪水、乌浪巴依泄洪渠等洪水“夹击”下,对县城人民生命财产安全构成了很大威胁。同时,局部地区突降大雨也会对现有的防洪体系造成不同程度的威胁。

2.2 堤防建设薄弱,工程质量标准低

和静县目前累计建成的各类堤防总长度已达209.62 km,但由于所建堤防设防标准参差不齐,为多年加固而成,大部分堤防设防标准均为5年一遇以下,由于每年受洪水侵袭破坏,堤防破坏较为严重。黄水沟防洪闸上下游浆砌石翼墙损坏最严重,闸墩底部已有浆砌石脱落,闸底板浆砌石破损严重,消力池内沉积大量卵石,工作桥钢筋混凝土结构裂缝较多,内部钢筋锈蚀严重,闸门用吊葫芦启闭费时、费力,对突发性洪水的分洪很不利,海漫段冲毁严重,已影响水闸的安全运行。和静县发生过多次暴雨洪水,其中对县城安全影响较大的黄水沟,1996年7月发生了特大洪水,洪峰流量高达602 m3/s,为有记录以来历史特大洪水,直接经济损失达19 652.56万元。

2.3 渠段建设不符合标准,存在安全隐患

乌浪巴依泄洪渠上游的2条山区洪沟察汗通古沟和阿尔夏特沟,山坡上岩石裸露,地表主要为戈壁砾石,植被稀少。洪沟汇水面积小,所形成的暴雨洪水洪量较小,但洪峰陡涨陡落,来势凶猛。防洪堤顶宽窄不一,起伏较大,堤岸边坡,受洪水侵蚀破坏,部分段落坍塌。在蒙中后桥位置及两岸,部分混凝土板出现裂缝、沉陷、基础设施外露等,且泄洪渠道内侧已成为垃圾弃放地,行洪通道被人为严重束窄,已严重影响了洪水排泄。目前,夏尔布鲁克段泄洪渠能力仅为19~52 m?/s,过水断面狭窄,行洪能力不足,坍塌的多处护坡不仅大大影响市容,还将成为决口的隐患。

2.4 洪水排泄存在的问题

北山坡积洪水主要来源于工业园区以北上游的丘陵地带,现状山坡上岩石裸露,地表主要为戈壁砾石,植被稀少。该区域洪水为暴雨形成,虽然暴雨洪水洪量较小,但具有陡涨陡落、洪高量小的特点。目前,坡积洪水在山前冲积扇上四处漫流,工业园区建成后,改变了洪水的通路,洪水由戈壁滩漫滩流向下游,变为集中沿防洪堤流向下游,直接威胁工业园区的生产和发展。

2.5 预警系统设备落后,决策系统信息匮乏

目前,和静县防洪水情站网不健全,水文、气象监测设施普遍较为落后,不能及时、准确地反映实时水文情况。预警预报系统研究投入不足,数据采集手段和设施陈旧,工情、灾情数据采集不规范,通信设备老化,数据传输不畅,没有准确及时的洪水预报方案。城区北面的查汗通古沟、阿尔夏特沟以及工业园区北山坡积洪水区没有雨量观测站,依靠人工观察、凭经验预测山洪,时常出现山洪已经发生,但是当地的群众和防洪指挥机构还没有收到预警信息,不能及时启动防洪预案,导致山区群众的伤亡较大,使得防洪防汛工作处于被动局面。

3 防洪体系的现状

近年来,和静县城连续遭受洪水袭击,造成了巨大经济损失,县城区域累计建成的防洪设施主要包括2个部分:(1)乌浪巴依泄洪渠,为土渠,从查汗通古沟与阿尔夏特沟交汇处,至解放二渠北干渠,全长为8.85 km;(2)黄水沟东支左岸防洪堤,為砂石料堆石坝,从黄水沟夏尔乌逊分洪闸到黄水沟东支与“279县道”相交处,长6.098 km。表1为县城周边防洪设施统计情况。

根據县城现有防洪工程防洪能力的分析结果可以看出,目前只能抵御不足10年一遇的洪水标准,远远达不到标准泄洪的要求,一旦遇到稍大的洪水就可能直接威胁到县城城区的安全。

4 工程建设的必要性

防洪工程涉及人们生命财产的安全和经济社会的发展,又与城乡间和地区间利益密切相关,针对县城防洪现状,制定全面的科学的治理方略,提高县城防洪标准,减轻洪水对县城的危害,保证和静县经济持续稳定发展是十分必要的。

和静县以农业生产为主,黄水沟、查汗通古沟及阿尔夏特沟下游灌区在该县的农业生产发展中占相当大的比重,做好水利的防洪工程,使其不再遭受洪水破坏,是减轻农民负担、灌溉稳定发展农业生产,提高人们的生活水平的重要保证。自县城工业园区规划建设以来,洪水威胁严重阻碍了工业园区的发展,就防洪工程现状来看,一旦发生大的洪水灾害,园区将遭受重大损失,也将失去全县矿产资源开发的地理优势。因此,和静县县城的防洪安全已成为县城经济及规划工业园区发展的重大隐患,严重制约着全县城经济的快速发展,同时也给和静县城人民带来了沉重的防洪负担。

5 防洪工程规划

根据防洪工程的现状、特性及保护的范围和重点,总结和静县城几十年防洪工作的经验和教训,提出防洪方案:清除老城区的乌浪巴依泄洪渠清的洪道障碍,疏浚整治泄洪渠,按防洪标准建设永久性堤防,保证县城、居民生活区的安全,保护水利、交通、通信等重要设施;对黄水沟东支区、北山坡积洪水区按防洪标准建设永久性堤防,保护工业园区的企业不受洪水威胁;结合水土保持、湿地保护等措施,及其他非工程措施,构成综合防洪体系。

对威胁居民区安全的乌浪巴依泄洪渠两岸进行设防,防洪标准按20年一遇洪水设计;对直接威胁和静县工业园区的黄水沟东支左岸进行设防,堤防防洪标准按百年一遇洪水设计;对直接威胁工业园区的北山坡积洪水进行设防,需新建导流堤4.698 km,新建泄洪渠8.045 km,堤防防洪标准按20年一遇洪水设计。

随着社会经济的进步和科学技术的发展,现代化防洪体系的构成日益复杂,功能不断完善,应用现代科学技术,建立县城洪水预报、预警、通信网络系统[4]。以黄水沟水文站防洪调度系统为基础,建设老城区北面的查汗通古沟、阿尔夏特沟以及北山坡积洪水区洪沟上的测站,新建测站内容包括1个中心站、3个自动监测水位站、2个自动监测雨量站,控制黄水沟和3个山洪沟防治区。制定超标准洪水预案,明确发生超标准洪水时的撤离路线,在洪水易淹区设立各类洪水标志,有计划、有准备地防御洪水,为防洪抗洪提出及时可靠的基础资料,确保在设防标准内安全度汛,在遇超标准洪水时,使各类损失降至最低;同时,积极进行生物工程建设,涵养水源,防止水土流失,达到安全行洪的目的[5]。防洪预警信息系统结构组成如图2所示。

6 结束语

和静县防洪工程规划实施后,将形成比较完善的防洪减灾体系和生态环境修复体系。防洪规划与县城总体规划密切结合,将抑制黄水沟东支左岸、乌浪巴依泄洪渠和北山坡积洪水区的洪水灾害,大大降低了洪灾对和静县造成的损失,减轻县城和工业园区遭洪灾后排水的压力,从现状的防洪能力不足10年一遇增强至20年一遇或100年一遇,保障县城及工业园区人们的生命财产安全,在解决县城及工业园防洪问题的同时,将美化县城环境。

防洪规划是一项趋利除害的系统工程,对改善农业环境起到直接的作用,获得直接的环境效益,是环境保护体系工程中的重要组成部分。防洪工程的实施将有效提高地区的防洪标准,在保护人们生命财产安全,维护社会稳定,保持经济建设稳步发展,改善生态环境等方面将发挥积极作用,具有显著的经济效益、社会效益、生态效益。

参考文献

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[2] 白洪鸣.新疆昌吉市农田水利建设服务农业生产现状与对策应用研究[J].水利技术监督,2023(1):72-74,116,169.

[3] 李鹤,张学荣,赵纲.阿克苏市现代化防洪体系建设探索与研究[J].红水河, 2021,40(5):10-13.

[4] 初勇吉.济南市历城区防洪体系现状分析与对策[D].济南:山东大学,2013.

[5] 刘树坤.国外防洪减灾发展趋势分析[J].水利水电科技进展,2000(1):2-9,69.

Study on Current Situation and Planning of Flood Control System in Hejing County

Wang Shu-juan (Bazhou Water Resources and Hydropower Survey and Design Co., Ltd., Bayingolin Mongol Autonomous Prefecture, Xinjiang 841000)

Abstract Based on the flood control planning of Hejing County, give full play to the role of existing projects, and systematically analyze the existing problems and weaknesses of the flood control system in Hejing County. Overall consideration, combined with the current situation of the flood control system, comprehensive planning, and ecological protection, was proposed to optimize the layout of the flood control system of water conservancy projects, enhance disaster prevention and mitigation capabilities, and provide scientific basis for the construction of flood control projects and water ecological environment protection in Hejing County.

Key words Flood control and disaster reduction planning; Flood control system; Flood control engineering measures; Hejing County