阿力木江·買買提
(新疆塔里木河流域巴音郭楞管理局,新疆 庫(kù)爾勒 841000)
開(kāi)都河水利設(shè)施眾多,水資源時(shí)空分布不均,水資源緊缺,洪澇災(zāi)害頻發(fā)。為保證開(kāi)都河流域防洪安全,最大化地利用洪水資源,滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求,需對(duì)開(kāi)都河流域防洪調(diào)度與洪水資源利用進(jìn)行探討。
開(kāi)都河發(fā)源于天山南坡[1],經(jīng)過(guò)博斯騰湖流到孔雀河,全長(zhǎng)560 km[2],多年平均年徑流量3.531×109m3,年平均流量111 m3/s。開(kāi)都河主要水利設(shè)施為開(kāi)都河第一、二、三分水樞紐,莫尕提引水樞紐,夏爾吾遜分洪閘,清水河?xùn)|西支泄洪閘等水利工程,這些水利設(shè)施也是開(kāi)都河防汛抗洪和水資源調(diào)配的重要工程。
開(kāi)都河第一分水樞紐位于和靜縣開(kāi)都河大山口水電站下游約20 km 處,主要由閘體工程和土壩兩大部分組成,呈“一”字形布置。攔河總寬度891.4 m,最大壩高9.62 m,庫(kù)容為200 萬(wàn)m3,屬調(diào)節(jié)水庫(kù)[3]。設(shè)計(jì)50 a 一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)為1 266 m3/s,校核500 a 一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)為1 900 m3/s。
開(kāi)都河第二分水樞紐及兩岸干渠工程位于焉耆縣城以西12 km 的開(kāi)都河北岸河灘地上,樞紐工程設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為30 a 一遇(1 022 m3/s),校核防洪標(biāo)準(zhǔn)為100 a一遇(1 302 m3/s)[4]。
開(kāi)都河第三分水樞紐位于博湖縣城西北開(kāi)都河分支處,設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為30 a一遇,設(shè)計(jì)洪水流量841 m3/s,其中東支分洪727 m3/s、西支分洪114 m3/s;校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為100 a 一遇,校核洪水流量1 190 m3/s,其中東支分洪1 044 m3/s、西支分洪146 m3/s[5]。
莫尕提引水樞紐位于和靜縣境內(nèi)開(kāi)都河支流——黃水溝出山口處,緊鄰黃水溝大橋。工程為開(kāi)敞攔河式引水樞紐,設(shè)計(jì)洪水20 a 一遇455 m3/s,校核洪水50 a一遇591 m3/s。
夏爾吾遜分洪閘位于天山南麓的黃水溝溝口,和靜縣縣城西北側(cè)20 km 處。下泄洪水經(jīng)分洪閘分東西2 支,西支分洪閘穿過(guò)戈壁灘流入烏拉斯臺(tái)河,由烏拉斯臺(tái)河進(jìn)入開(kāi)都河,東支經(jīng)過(guò)溢流堰沿黃水渠匯入博斯騰湖的小湖。工程利用分洪閘調(diào)控溢洪堰和分洪閘的分洪比例,控制黃水溝入開(kāi)都河的洪水流量和黃水溝東支(溢洪堰)下泄洪水流量,是和靜縣縣城及周邊師二十二團(tuán)、二十三團(tuán)、烏拉斯臺(tái)農(nóng)場(chǎng)等地區(qū)防洪的重點(diǎn)工程。夏爾吾遜分洪閘西支分洪閘設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為5 a 一遇,設(shè)計(jì)流量為240 m3/s;校核防洪標(biāo)準(zhǔn)為20 a 一遇,校核流量為360 m3/s。東支為寬頂式溢洪堰,堰長(zhǎng)60 m,設(shè)計(jì)流量為100 m3/s。
開(kāi)都河第一分水樞紐及南北沿河干渠、開(kāi)都河第三分水樞紐翻身渠從洪水流量達(dá)到保證流量開(kāi)始分洪,至汛期過(guò)后,洪水流量回落至保證流量以下時(shí)停止分洪。各水利工程設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)及分水流量,詳見(jiàn)表1。
表1 攔河閘工程主要設(shè)計(jì)指標(biāo)和引水閘分水流量
開(kāi)都河洪水主要是山區(qū)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,主要類型有暴雨型洪水[6]、雨雪混合洪水[7]和遭遇型洪水[8]。
巴音布魯克山區(qū)氣候寒冷,雨雪較多,年平均降水量280.5 mm。降水集中于6—8月,暴雨中心在峽谷段,是開(kāi)都河形成洪水的主要區(qū)域。開(kāi)都河流域面積2.25萬(wàn)km2。大山口水文站多年平均徑流35.31億m3,年均流量111 m3/s。主汛期6—8 月徑流量占全年的45.2%。
開(kāi)都河形成于山區(qū),從時(shí)間上分為春洪和夏洪。從洪水成因上分為融雪和融雪與暴雨混合型。融雪型洪水主要受氣溫的影響,上游山區(qū)冰雪強(qiáng)烈消融,洪水日峰變化明顯,洪水過(guò)程平穩(wěn),多出現(xiàn)在4—5月。暴雨洪水主要集中在中游河段峽谷區(qū),匯流較快,一般在3 d以內(nèi),與暴雪洪水相互疊加,形成混合型洪水。較大的洪水常常是混合型洪水,該洪水起漲快,峰高量大,多出現(xiàn)在6—7月。
開(kāi)都河洪峰流量年際變化非常大。大山口水文站年最大洪峰流量系列中,1999 年最大洪峰為1 870 m3/s,為歷年之首;1967年最大洪峰僅274 m3/s,為歷年最小值。年最大洪峰流量均出現(xiàn)在5—8月。
各水文站預(yù)警標(biāo)準(zhǔn),詳見(jiàn)表2。
表2 開(kāi)都河、黃水溝、清水河水文站點(diǎn)洪水預(yù)警標(biāo)準(zhǔn) m3/s
各水利工程之間洪水傳播時(shí)效,詳見(jiàn)表3。
表3 各水利工程之間洪水傳播時(shí)效
開(kāi)都河防洪調(diào)度實(shí)行分段分區(qū)負(fù)責(zé);流域協(xié)調(diào),集中會(huì)商,統(tǒng)一下達(dá)分洪指令;汛期洪水調(diào)度應(yīng)遵循“三條紅線”的要求,執(zhí)行塔里木河流域限額用水指標(biāo);實(shí)行電調(diào)服從水調(diào)。開(kāi)都河防汛搶險(xiǎn)工作由巴州防汛抗旱指揮部統(tǒng)一指揮調(diào)度。當(dāng)洪水流量達(dá)到警戒流量,由巴州防汛抗旱指揮部指揮長(zhǎng)(或授權(quán)的副指揮長(zhǎng))組織副指揮長(zhǎng)及成員單位做好防汛的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作,巴音郭楞管理局(以下簡(jiǎn)稱巴音管理局)作為巴州防汛抗旱成員單位接受巴州防汛抗旱指揮部統(tǒng)一指揮,負(fù)責(zé)管理范圍內(nèi)水利工程度汛,執(zhí)行巴州防汛抗旱指揮部發(fā)出的分洪指令,并采取緊急措施,進(jìn)行分洪搶險(xiǎn)。
洪水的到來(lái)有一個(gè)過(guò)程,灌區(qū)可以利用行洪的時(shí)間差做好防洪搶險(xiǎn)工作。根據(jù)多年的防洪經(jīng)驗(yàn),在各水文站發(fā)出洪水預(yù)報(bào)后,水文站及水庫(kù)洪水到達(dá)開(kāi)都-孔雀河重要水利工程的行洪時(shí)間如下。
3.2.1 警戒流量以下洪水調(diào)度方案
當(dāng)開(kāi)都河各斷面流量在警戒流量以下時(shí),只在各單位的用水限額以內(nèi)給生產(chǎn)引水口供水,在基本滿足各單位生產(chǎn)用水的情況下盡可能將洪水量向下游輸送,以滿足下游生態(tài)用水和灌溉。各水利工程之間的洪水行洪時(shí)間,詳見(jiàn)表4。
表4 各水利工程警戒洪水行洪時(shí)間h
3.2.2 大于警戒流量,小于保證流量洪水調(diào)度方案
當(dāng)大山口水文站測(cè)報(bào)洪峰流量達(dá)到650 m3/s或焉耆水文站達(dá)到550 m3/s 時(shí),開(kāi)都河防汛工作進(jìn)入警戒狀態(tài);當(dāng)黃水溝水文站測(cè)報(bào)洪峰流量達(dá)到250 m3/s 時(shí),黃水溝防汛工作進(jìn)入警戒狀態(tài);當(dāng)克爾古提水文站測(cè)報(bào)洪峰流量達(dá)到120 m3/s、清水河?xùn)|支閘前水位達(dá)到2.2 m 時(shí),東西支泄洪閘即開(kāi)始泄洪。各引水設(shè)施按塔里木河流域限額用水指標(biāo)正常引水,其余水量退入河道。
當(dāng)開(kāi)都河洪水流量達(dá)到警戒流量時(shí),局分管領(lǐng)導(dǎo)趕赴現(xiàn)場(chǎng)指揮防汛工作,局屬單位應(yīng)對(duì)所轄的河道、渠道、樞紐、閘涵、渡槽、倒虹吸等設(shè)施進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情及時(shí)處置。同時(shí),將檢查情況及時(shí)上報(bào),并落實(shí)防汛抗洪物資,確保工程安全度汛。
3.2.3 大于保證流量洪水調(diào)度方案
當(dāng)大山口水文站測(cè)報(bào)洪峰流量達(dá)到850 m3/s 或焉耆水文站達(dá)到800 m3/s 時(shí),開(kāi)都河防汛工作進(jìn)入抗洪狀態(tài),進(jìn)行洪水調(diào)度,開(kāi)都河第一、第二、第三分水樞紐應(yīng)敞開(kāi)泄洪,保證建筑物的安全;當(dāng)黃水溝水文站測(cè)報(bào)洪峰流量達(dá)到350 m3/s 時(shí),黃水溝防汛工作進(jìn)入抗洪狀態(tài);克爾古提水文站測(cè)報(bào)洪峰流量達(dá)220 m3/s 時(shí),按東支不超過(guò)75 m3/s、西支不超過(guò)125 m3/s進(jìn)行泄洪。
開(kāi)都河洪水流量達(dá)到保證流量時(shí),巴音管理局防汛抗旱領(lǐng)導(dǎo)小組接受巴州防汛抗旱指揮部的調(diào)度指揮。巴音管理局按照《開(kāi)都河防洪預(yù)案》職責(zé)和分工到達(dá)巴音管理局管理的水利工程現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展工作;防洪搶險(xiǎn)隊(duì)伍待命,物料和機(jī)械進(jìn)入險(xiǎn)工險(xiǎn)段;加強(qiáng)河勢(shì)、工情、水情的巡查、觀測(cè),隨時(shí)安排搶險(xiǎn)防守,全力以赴抗洪搶險(xiǎn)。巴音管理局防汛抗旱領(lǐng)導(dǎo)小組及時(shí)收集相關(guān)信息分析、匯總,上報(bào)巴州防汛抗旱指揮部和塔里木河流域防汛抗旱協(xié)調(diào)工作領(lǐng)導(dǎo)小組。
3.3.1 開(kāi)都河第一分水樞紐洪水調(diào)度方案
開(kāi)都河第一分水樞紐工程北岸干渠22.9 km,實(shí)際引水流量30 m3/s;南岸干渠27.2 km,實(shí)際引水流量28 m3/s。當(dāng)河道(大山口水文站)來(lái)水量小于保證流量850 m3/s 時(shí),開(kāi)都河第一分水樞紐工程按照塔里木河流域限額用水指標(biāo)引水,最大引水流量58 m3/s(含南岸進(jìn)水閘最大分洪流量28 m3/s、北岸進(jìn)水閘最大分洪流量30 m3/s),剩余的洪水經(jīng)泄洪閘退入開(kāi)都河。當(dāng)河道(大山口水文站)來(lái)水量大于保證流量850 m3/s 時(shí),按分洪調(diào)度指令引水分洪,剩余的洪水經(jīng)泄洪閘退入開(kāi)都河。若開(kāi)都河第一分水樞紐南、北干渠承擔(dān)分洪任務(wù)時(shí),同時(shí)遭遇霍拉山洪水或坡積洪水進(jìn)入渠道,則開(kāi)都河第一分水樞紐南、北干渠分洪流量相應(yīng)減少或不分洪。
3.3.2 開(kāi)都河第二分水樞紐洪水調(diào)度方案
開(kāi)都河第二分水樞紐工程北岸干渠16.64 km,實(shí)際引水流量19.4 m3/s;南岸干渠12.58 km,實(shí)際引水流量14.6m3/s。當(dāng)河道(焉耆水文站)來(lái)水量小于保證流量800 m3/s時(shí),開(kāi)都河第二分水樞紐工程按照塔里木河流域限額用水指標(biāo)引水,引水流量34 m3/s(含南岸進(jìn)水閘分洪流量14.6 m3/s、北岸干渠分洪流量19.4 m3/s),剩余的洪水經(jīng)泄洪閘退入開(kāi)都河。當(dāng)河道(焉耆水文站)來(lái)水量大于保證流量800 m3/s時(shí),按分洪調(diào)度指令引水分洪,剩余的洪水經(jīng)泄洪閘退入開(kāi)都河。
3.3.3 開(kāi)都河第三分水樞紐洪水調(diào)度方案
當(dāng)河道(焉耆水文站)來(lái)水量小于保證流量800 m3/s時(shí),開(kāi)都河第三分水樞紐工程按照塔里木河流域限額用水指標(biāo)引水,剩余的洪水經(jīng)東支閘、西支閘退入開(kāi)都河。當(dāng)河道(焉耆水文站)來(lái)水量大于保證流量800 m3/s 時(shí),按分洪調(diào)度指令引水分洪,剩余的洪水經(jīng)泄洪閘退入開(kāi)都河。
3.3.4 博斯騰湖洪水調(diào)度方案
汛期前,配合巴音管理局努力將進(jìn)水池運(yùn)行水位控制在泵站廠房及附屬建筑物安全運(yùn)行水位以下,在達(dá)到或者接近此水位時(shí)博斯騰湖東西泵站在巴音管理局指導(dǎo)下開(kāi)始泄洪。
為了平衡防汛與水資源利用關(guān)系,通過(guò)分析探討可知,當(dāng)各斷面出現(xiàn)警戒以下洪水時(shí),各引水單位在滿足正常用水情況下,盡量將洪水往下游引;當(dāng)各斷面出現(xiàn)大于警戒小于保證洪水時(shí),清水河?xùn)|西支泄洪閘開(kāi)始泄洪,各引水設(shè)施按塔里木河流域限額用水指標(biāo)正常引水,其余水量退入河道;當(dāng)大于保證流量時(shí),開(kāi)都河第一、第二、第三分水樞紐應(yīng)敞開(kāi)泄洪,清水河按東支不超過(guò)75 m3/s、西支不超過(guò)125 m3/s進(jìn)行泄洪。通過(guò)聯(lián)防調(diào)度在防汛安全情況下,達(dá)到洪水最大資源化利用。