麥麥提托合提·吾加卜杜拉

(新疆和田地區(qū)水文勘測局，新疆 和田 848000)

水污染加之我國水資源匱乏，因此人們十分重視水資源的合理利用，而做好水資源管理工作，能確保為水利工程的正常運行管理提供所需的精準信息，保障水利工程的運行正常穩(wěn)定[1-5]。為對水文水資源進行管理,應當重視防洪標準等數(shù)據(jù),提升水利工程中抗洪、供給能力，這樣一來實現(xiàn)了水利工程建設中經(jīng)過水文水資源管理對水利工程建設整體質(zhì)量綜合提升[6-9]。

1 水資源及工程發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 地理位置

項目區(qū)位于墨玉縣薩依巴格鄉(xiāng)南部烏魯瓦提村西南側(cè)，行政區(qū)劃隸屬薩依巴格鄉(xiāng)烏魯瓦提村管轄。地貌類型屬中山區(qū)喀拉喀什河谷左岸支溝。

項目區(qū)東北距墨玉縣城直線距離53 千米,可通過鄉(xiāng)村公路(578鄉(xiāng)道)、315國道相連，東北距和田市直線距離54 km，大部分地區(qū)僅能步行,交通十分不便(見圖1)。

圖1 烏魯瓦提村及喀拉喀什河部分河段示意圖

區(qū)內(nèi)發(fā)育2條泥石流溝和1處崩塌危巖帶，分別命名為N1泥石流溝、N2泥石流溝和B1崩塌帶。

(1)N1泥石流溝谷發(fā)育于喀拉喀什河左岸侵蝕構(gòu)造中山區(qū)，為小流域沖溝，主溝道南北長7.5 km，支溝近東西向長0.3～1.3 km，流域面積10.1 km2，海拔1 846～2 947 m，流域最大相對高差1 101 m。

(2)N2泥石流位于N1泥石流西南側(cè)約550 m處，由1條主溝和1條較大的支溝組成，坡面上發(fā)育梳齒狀沖溝，主溝道南北長12.1 km，支溝全長5.3 km，流域面積40.28 km2，海拔1 865～2 402 m，流域最大相對高差537 m。

(3)坡面流區(qū)域：計算內(nèi)上游溝長1.3 km，集水面積0.53 km2，總坡面集水面積為0.95 km2，坡度8度，見圖2。

圖2 坡面流區(qū)域

(4)如圖3所示，B1崩塌帶災害主要分布在距N2泥石流溝西北側(cè)的山體陡立處,分布范圍較廣，高差較大，初步圈定了一處崩塌危巖帶(B1)和一處崩塌危巖體(WY1)。危巖帶山體坡度80°～90°，坡高35～45 m不等，屬高位巖質(zhì)崩塌，巖性為綠泥石片巖。

圖3 各泥石流溝和崩塌危巖帶示意圖

1.2 河流水系簡介

墨玉縣境內(nèi)只有一條河流喀拉喀什河。本次新疆墨玉縣薩依巴格鄉(xiāng)烏魯瓦提村泥石流、崩塌地質(zhì)災害專項勘查暴雨洪水分析計算報告以烏魯瓦提、杜瓦、皮山站為參證站，其基本情況如下。

喀拉喀什河：觀測斷面以上集水面積19 983 km2，河長589 km，海拔高程為1 850 m，為國家重要水文站觀測至今?？κ埠由线€建有托滿專用水文站、喀拉喀什河渠首水文站和吐直洛克水文站。

皮山河：發(fā)源于昆侖山北麓，由阿克硝河與康阿孜河二條支流在塔吉克民族鄉(xiāng)政府北匯合而成，由南向北經(jīng)克里陽，到闊什塔克與東支流布瓊河(山區(qū)面積470.5 km2，又叫卡爾蘇河)。

杜瓦河：發(fā)源于昆侖山北麓克其克牙依拉克山，河源最高海拔高程5 569 m，河流散失于海拔高程1 330 m的皮牙勒瑪鄉(xiāng)附近。杜瓦河上的杜瓦水文站設立于1961年，控制斷面以上集水面積719 km2，河長47.7 km。(觀測時間為1960-1961年，1980-1988年)，具有11年的水文實測資料。

1.3 地形地貌

項目區(qū)總體地貌類型屬喀拉喀什河谷中上游左岸構(gòu)造侵蝕中山區(qū)溝谷，地勢南高北低，海拔高度1 823～2 947 m。

1.3.1 侵蝕構(gòu)造中山區(qū)

分布于項目區(qū)西南部喀拉喀什河左岸，屬深切割緩頂中山，山脊呈鋸齒狀，N1泥石流溝谷山區(qū)溝谷較發(fā)育，流域面積10.1 km2，流域最大高差1 083 m，主溝長約7.5 km，南北向延伸，溝道彎曲變化較小，切割深度150～400 m，溝底寬3～15 m，平均縱坡降108‰～130‰。

N2泥石流溝為一條長度12.1 km的主溝和一條支溝組成，溝底大部分地段覆蓋洪水沖刷堆積的含卵砂礫石或碎石土，僅上游局部基巖出露。

1.3.2 河谷地貌

分布于項目區(qū)東北部喀拉喀什河河床、河漫灘及階地內(nèi)，為河流、沖溝沖洪積形成的山間河谷地貌，沿河流呈條帶狀自東南向西北延展，海拔高程1 823～1 864 m，發(fā)育兩級堆積階地，一階地高5～8 m，階地斜坡20°～30°，階地面寬約300 m，二級階地高5～10 m，階地斜坡10°～20°，階地面寬約450 m。該區(qū)為烏魯瓦提村的農(nóng)牧民居住區(qū)，人類經(jīng)濟工程活動頻繁，分布有大量居民房屋、羊圈及耕地、果園、林帶，公路、渠道亦縱貫此區(qū)，其中一級階地主要分布耕地、果園、林帶，二級階地主要為居民房屋、羊圈、公路、渠道。

1.4 社會經(jīng)濟

勘查區(qū)位于薩依巴格鄉(xiāng)烏魯瓦提村，北距薩依巴格鄉(xiāng)直線距離38km公里。全村有村民500余戶約2 000人，主要為維吾爾族，約占總?cè)丝诘?9%。烏魯瓦提村經(jīng)濟發(fā)展以農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)為主，全村耕地面積1 333畝，果林1 788畝。2016年末，牲畜(牛羊)存欄數(shù)為3 700頭(只)。

勘查區(qū)范圍內(nèi)泥石流溝道及兩岸匯水區(qū)域基本無人類活動，在泥石流堆積影響區(qū)分布有烏魯瓦提村1組居民15戶65人，主要從事農(nóng)牧業(yè)活動，屬鄉(xiāng)村重要居民點。分布有房屋20間及農(nóng)田、樹林200畝，羊100只。

1.5 水文分析計算斷面簡介

墨玉縣薩依巴格鄉(xiāng)南部烏魯瓦提村，項目區(qū)泥石流溝斷面位置見表1所示,大斷面圖見圖4、圖5。

圖4 N1溝斷面圖 圖5 N2溝斷面圖

表1 項目區(qū)泥石流溝溝口斷面位置表

2 水資源管理建設與應用情況

2.1 水文站網(wǎng)

墨玉縣薩依巴格鄉(xiāng)南部烏魯瓦提水文站緯度近79°26′41″，36°49′48″，最北的溝口與烏魯瓦提站的直線距離為5.22 km，氣象條件與勘查區(qū)實際相接近。以烏魯瓦提水文站以及鄰近杜瓦河流域的杜瓦水文站進行洪水分析計算。如表2所示，區(qū)內(nèi)水文站包括：烏魯瓦提水文站、杜瓦水文站、皮山水文站。

表2 參證站降水、流量觀測年限統(tǒng)計表

2.2 基礎資料復核評價

為了滿足本次暴雨洪水分析計算的需要，對選取參證站的水文資料，逐一進行了復審與評價，保證基本資料精度、可靠程度較高。

(1)各個參證站的地理坐標、流域面積等基礎信息，重新進行了復核量算，保證基礎信息精度可靠。

(2)國家基本水文站的水文測驗、資料整編，嚴格執(zhí)行規(guī)范及行業(yè)標準，水文數(shù)據(jù)可靠，精度較高，可以滿足本次水文分析計算工作。

(3)在對資料進行復審時，對可凝資料進行復校和改正。去偽存真，保證了資料的正確性。

2.3 洪水類型

喀拉喀什河流域面積大，以鄰近流域杜瓦河進行分析。并且考慮以暴雨洪水類型進行分析。杜瓦河流域洪水，該河主要由山區(qū)降雨和季節(jié)性積雪消融產(chǎn)流形成。暴雨洪水一般發(fā)生在每年的春末及夏季，洪水過程表現(xiàn)為暴漲暴落。洪水過程線如圖6所示。

圖6 1982年6月22日0時至25日0時洪水過程線

2.4 洪水調(diào)查

2020年6月16日，項目組烏魯瓦提村泥石流溝工程斷面處進行了踏勘，根據(jù)現(xiàn)場情況，干溝坡度較大，歷史最大洪水痕跡很難確定，僅調(diào)查了近期的暴雨洪水，通過于業(yè)主方協(xié)商，由業(yè)主方提供N1洪水溝和N2洪水溝的流域面積數(shù)據(jù)以及溝道縱坡詳細測量數(shù)據(jù)。計算成果表見表3。

表3 烏魯瓦提村洪水溝洪水調(diào)查洪峰流量計算成果表

2.4.1 N1泥石流溝

為小流域沖溝，主溝道南北長7.5 km，相對高差約600～700 m，平均縱坡降108‰～130‰，支溝近東西向長0.3～1.3 km，流域面積10.1 km2，海拔1 846～2 947 m，流域最大相對高差1 101 m。溝口有土質(zhì)排導渠通往喀拉喀什河，現(xiàn)狀排導通道順暢。N1泥石流溝的主要威脅對象為堆積區(qū)前緣的房屋、羊圈、果園、樹林、耕地、道路、渠系等。

洪水調(diào)查及計算成果：在2020年6月16日前往烏魯瓦提村進行洪水調(diào)查；在溝口以上選擇了比較順直的上中下三處橫斷面，上下斷面間距為50 m，采用糙率0.035，對6月13日的最大一日降水量9.0 mm(為烏魯瓦提站)，分析計算得到該次暴雨洪水形成的最大洪峰流量為0.52 m3/s。

2.4.2 N2泥石流溝

位于N1泥石流溝的西北側(cè)約500 m處，流域面積40.28 km2，海拔1 854～2 377 m，最大相對高差約546 m。堆積區(qū)下游有土質(zhì)排導槽直接通往喀拉喀什河。N2泥石流溝的主要威脅對象為堆積區(qū)前緣的房屋、果園、耕地、渠系等。

洪水調(diào)查及計算成果：在2020年6月16日前往烏魯瓦提村進行洪水調(diào)查；在溝口以上選擇了比較順直的上中下三處橫斷面，上下斷面間距為50 m，采用糙率0.035，對6月13日的最大一日降水量9.0 mm(為烏魯瓦提站)，分析計算該次暴雨洪水形成的最大洪峰流量為2.26 m3/s。

3 成果合理性分析及采用成果

3.1 參證站資料分析

烏魯瓦提村以南5 km有烏魯瓦提水文站，選擇該水文站的降水資料進行分析。因遷移距離不遠，氣候條件沒有發(fā)生大的變化，資料合并使用。

(1)用烏魯瓦提站與和田氣象站、墨玉氣象站相同時期觀測的最大一日降水量進行相關(guān)，其相關(guān)關(guān)系不好。

(2)用烏魯瓦提站最大一日降水量與同古孜洛克站、皮山站相同時期觀測的最大一日降水量進行比較，相比較皮山站降水量與之關(guān)系較好，如圖7所示。

圖7 烏魯瓦提站與皮山站一日最大降水量相關(guān)圖

3.2 資料代表性分析

從圖8中可以看出，烏魯瓦提水文站年最大一日降水系列包含了自1957-2019年的小最大一日降水年群和大最大一日降水年群，其間包括了幾段短暫的中等最大一日降水年群。1958-2001年總體為少雨段，2002-2019年為多雨段。此站降水系列包括了大、小各種最大一日降水年群，且大小最大一日降水年群過程較完整。從以上分析可知，該區(qū)域63 a降水系列統(tǒng)計參數(shù)已具有明顯的收斂性，系列具有一定的代表性。

圖8 最大一日降水量模比系數(shù)差積曲線

3.3 設計暴雨推求

根據(jù)烏魯瓦提站年最大1日降水量資料進行設計暴雨計算，以適線法適線，各參數(shù)及成果見表4。

表4 烏魯瓦提站最大一日降水量設計暴雨計算成果表

最大一日暴雨與24小時暴雨的換算系數(shù)采用全疆統(tǒng)一數(shù)據(jù)1.13，暴雨的點-面換算系數(shù)取值為1.263。分析成果見表5。

表5 烏魯瓦提站設計降水量計算成果表

3.4 項目區(qū)斷面設計洪峰流量

C、n計算參數(shù)如表6所示，斷面設計洪峰流量計算公式如下：

Q=CFn

式中：Q為設計站多年平均洪峰流量(m3)；F為設計站流域面積(km2)；C、n為計算參數(shù)，見表6參數(shù)C n 參考表；

表6 參數(shù)C n 參考表

根據(jù)表5，確定C值取中間值為0.40，n值為0.80。設計斷面處地區(qū)經(jīng)驗公式法設計洪水成果如表7所示。

表7 地區(qū)經(jīng)驗公式法設計洪水成果表

4 結(jié)語

水利工程建設質(zhì)量至關(guān)重要，應當加強重視度重視水文水資源管理工作，對其中存在的建設問題加以分析，尤其應當為了能夠綜合提升工程質(zhì)量，通過合理運用有關(guān)措施不僅能夠為水利工程的施工運營提供依據(jù)，同時還可以綜合提升水利工程項目建設的整體效益。