新疆寧家河流域下游洪水成因分析及防治措施

武國棟

(新疆石河子一四三團水電公司，新疆 石河子832021)

1 寧家河概況

寧家河是瑪納斯河流域的一支較大支流，該河發源于天山北坡的依連哈比爾尕山的橋勒溝和吉臘薩依，最高點海拔4 631 m，水流由南向北流經山區、沖洪積平原區。徑流補給以冰川消融為主，降水為輔。山區是徑流形成區，平原是徑流散失區。寧家河上游有5 條支流，其中最大的一條支流是水溝又稱紫泉河。

寧家河還有許多沖洪溝，較大的有駱駝溝、大西坪溝和三個泉子溝，位于寧家河左側，統稱寧家河西線河段。20 世紀50年代前，寧家河匯入瑪納斯河，最終流入尾閭瑪納斯湖。20 世紀50年代后，經開發建設，寧家河水大部分用于農業生產灌溉。

寧家河和紫泉河上游，植被較為發育，森林以云杉為主，植被覆蓋率70% ～90%，河谷狹窄，兩岸陡峭，河床縱坡大，水流湍急，一遇暴雨，山洪暴發，陡漲陡落，歷時短暫。下游三個泉子、大西坪溝、野駱駝溝發源于寧家河出山口左側的低山地區，表層覆蓋第四系黃土及礫石，植被覆蓋率＜50%，以低矮旱生作物為主。

寧家河屬冰雪融水及降水補給為主的河流，徑流的年內分配極不均勻，其分配不但與降水有關，而且與熱量同步。

經流域氣溫、降水關系密切，全年徑流量集中在高溫季節7—8月，寧家河流域東、西分別與瑪納斯河和金溝河為鄰，南與天山分水嶺界，北至兵團農八師143 團，地理坐標介于E85°27'～85°58'，N43°39'～44°13'。

寧家河河源至西干渠渠首站32.4 km，西干渠渠首以上集水面積254.29 km2，寧家河卡子灣攔洪壩水庫以上集水面積1 098 km2，其中山區面積700 km2，河流至卡子灣攔洪壩水庫78.76 km。

2 河流現狀

兵團農八師寧家河近期治理建設規劃范圍內有寧家河(干流)、寧家河的支流紫泉河、三個泉子溝(牛圈子水庫以下稱牛圈子溝)、大西坪溝、野駱駝溝。

紫泉河位于寧家河右側，是寧家河最大的支流，最高點雪澇壩，由水溝(紫泉河上段稱為水溝)、二道溝(紅石溝)、人頭溝、黑溝在紫泥泉鎮匯聚而成。紫泉河下段稱為清水河，在寧家河出山口以上25.7 km處匯入寧家河干流。

寧家河出山口位于卡子灣攔洪壩水庫，出山口以下是寧家河中線河段，沿岸均為糧棉生產基地，中線河段末端匯入蘑菇湖水庫。

寧家河西線河段是位于其左側的野駱駝溝、大西坪溝和三個泉子溝。野駱駝溝和大西坪溝的洪水部分可以進入獻禮水庫，部分自西流向東與三個泉子溝洪水匯合，進入牛圈子溝，牛圈子溝末端與中線河段會合后，洪水匯入蘑菇湖水庫。

3 工程現狀

寧家河經過40 多年的開發治理，已形成一定規模的水利工程引、蓄、輸、配水系統，寧家河水資源開發利用程度較高，但寧家河的水利工程，大多修建于80年代之前，受當時條件的限制，工程標準低，配套不全。經過幾十年的運行，受洪水、泥沙、冰凍等因素的破壞，工程老化和損壞已十分嚴重。

3.1 蓄水工程

在防洪區域內現有水庫6 座，分別是獻禮水庫、卡子灣攔洪壩水庫、卡子灣水庫、牛圈子水庫、大石碑水庫和四大灘水庫。

由于建設標準低，受洪水危害和泥沙淤積，這6座水庫均被鑒定為三類壩，屬于險庫，目前完成了除險加固。6 座水庫雖然完成除險加固，但由于淤積嚴重，實際有效庫容約在500萬m3(設計總庫容1 558萬m3)。

3.2 堤防工程

在寧家河干流沿線，143 團的村鎮和農田基本處于不設防狀態。近幾年在南豐產渠南側修有臨時土堤10.3 km，攔截沖洪溝暴雨洪水，由于堤的臨水坡沒有護砌，一遇洪水就潰堤。工程是多次改建成的，實際設防標準達不到5 a一遇。

3.3 河道整治工程

為解決寧家河河道被擠占，洪水無出路問題，1986年在寧家河卡子灣水庫下游修建寧家河中線排洪通道11.7 km，設計流量50.5 m3/s，混凝土結構。1993年3月下旬被春洪沖毀，以后又遭遇多次洪水襲擊，該排洪通道已完全被洪水沖毀。

4 防洪區域現狀

兵團農八師143 團地處天山北坡經濟帶，其經濟戰略地位非常重要。區域內有西氣東輸天然氣管道、石油管線、歐亞光纜等重要能源通訊管線，有北疆的主要交通干線歐亞大陸橋—北疆鐵路、國道G312、烏奎高速公路、省道石南公路和石西公路。

區域洪水災害頻繁，對人民的生命和財產安全構成嚴重威脅，1985年3月下旬寧家河發生春洪，卡子灣水庫斷面洪峰流量133 m3/s，洪量2 203萬m3，G312 國道K4333 至K4339 段被洪水沖毀中斷交通8 d。

1993年7月23日紫泥泉發生暴雨山洪，92 戶民房倒塌，死亡3 人，直接經濟損失1 408.9萬元。2002年7月6日，牛圈子溝最大流量60 m3/s，持續2 h，淹沒農田104.6 hm2，直接經濟損失237.9萬元。

2007年8月3日，牛圈子溝最大流量120 m3/s，淹沒農田0.11萬hm2，直接經濟損失1 239萬元。根據統計資料，從2003年到2008年6年中，寧家河流域共發生12 起洪澇災害，直接經濟損失1.3 億元。

5 洪水災害成因分析

寧家河洪水一般發生在春季和夏季。春季洪水以積雪消融洪水或積雪消融水與降水形成的混合洪水為主;夏季洪水主要是山區暴雨、高山冰川消融以及這兩種洪水遭遇后形成的混合型洪水。

5.1 季節積雪融水洪水

季節積雪融水洪水主要指中、低山帶的積雪隨著春季氣溫的迅速回升，形成融雪洪水。其洪水出現時間和規模取決于熱量條件、積雪厚度與面積等因素。其洪水過程主要有以下特征:

1)洪水大小與氣溫和前期中、低山區降水量有關。

2)洪水過程具有明顯的日變化特征。

3)洪峰流量小，時段洪量不小，且歷時較長。

5.2 暴雨洪水

暴雨洪水主要是區域內持續性降水和局部地區暴雨發生時，當雨強較大，流域超滲產流，就會形成暴雨洪水。暴雨是形成山洪的主要因素，新疆的暴雨歸納為2 類:

1)大尺度天氣系統形成的大范圍的暴雨，暴雨中心多落在山區，移動慢，降雨歷時較長。

2)局部暴雨，一般發生在低山區、丘陵地帶或盆地邊緣，暴雨強度大，匯流速度較快。

寧家河位于天山北坡中段，是天山北坡暴雨的路經點，一般由巴爾喀什湖附近的低壓分裂出來的短波在東移過程中受天山山脈阻擋由安集海鄉到博爾通古鄉經過寧家河，在牛圈子附近經石場以上的水溝到瑪納斯河流域的大小白楊溝一帶向東移去，通常在這個區域突降暴雨造成峰高量大的洪水。其洪水過程主要有以下特征:

1)暴雨洪水大多由局部暴雨形成。

2)暴雨洪水大多出現在夏季6—8月。

3)洪峰流量大，時段洪量小，來勢兇猛，洪水過程陡漲陡落。

4)挾沙量大，礦化度高。

5.3 混合型洪水

混合型洪水指季節積雪融水與暴雨洪水疊加而形成的洪水。混合型洪水因其組合不同而兼有前兩種洪水的特征。

危害最大的是春季融雪洪水與降水疊加而形成的春洪和夏季暴雨洪水。

6 存在主要問題

寧家河流域工程存在的問題主要包括5個方面:

1)寧家河上游山區無控制性水庫樞紐，寧家河出山口的卡子灣攔洪壩水庫和卡子灣水庫，竣工庫容500萬m3，水庫嚴重淤積，現實際庫容151萬m3，寧家河洪水不能調蓄，對下游造成極大的防洪壓力。

2)寧家河出山口下游的河道被村鎮和農田擠占，洪水沒有出路。隨著寧家河兩岸經濟和社會的發展、河道自然條件的變化、城鎮化進程加快、人口和工礦企業的增加，洪水對防洪對象造成極大威脅。

3)原有設計洪水系列較短，設計洪峰流量偏小，直接影響了工程規模。加之治理規劃區內防洪工程修建已久，經過幾十年的運行，老化和破損十分嚴重，受資金等多方面的原因，目前一些工程已是帶病運行，部分已到了報廢的程度。

4)以往寧家河開發重水資源利用輕防洪，防洪工程又重建輕管，防洪工程屬公益性事業，沒有維修、管理經費，堤防工程被洪水沖毀后，因無資金不能及時修復，又成為新的隱患。

5)在河流的開發和防洪管理工作上還未形成統一的管理機構。兵團和地方雙方各自為政，防洪信息不能相互通報，造成不必要的損失;區域內還未建成完整的防洪預警預報系統，監測系統不健全。

7 防治措施

防治措施可采用工程措施和非工程措施2 種辦法:

7.1 工程措施

一般包括修筑堤壩、整理河道、修建水庫、修建分洪區(或滯洪、蓄洪區)等，河流中上游的植被保護、植樹種草等［1］。

工程措施具體包括3個方面:

1)治理要堅持全面規劃，統籌兼顧、標本兼治、綜合治理、興利除害結合，開發與保護并重，防洪與抗旱并舉。兵團和地方要加強合作，共同協商制定流域內的防洪規劃、工程建設與管理、信息化建設等;努力降低災害損失。

2)要處理好資源開發利用、生態環境保護等方面與社會經濟發展的關系，使防洪與社會經濟發展相適應，達到人與水和諧共處，人與自然和諧共處。在采取工程措施開發利用水資源，建設防洪工程控制洪水的同時，要規范人類活動，避免不合理的土地開發利用和擠占河道的行為，要適應自然保護、改善生態環境，以減少洪水發生和減輕洪水發生時的災害。

3)防洪減災要采取工程措施與非工程措施相結合，既要按規范規定的設防標準修建工程，通過蓄、滯、泄、導等手段防治洪水;又要依靠非工程措施應對洪水威脅、防治洪水［2］。

7.2 非工程措施

非工程措施主要包括4個方面:

1)在春季、夏季暴雨多發月份加強值班管理，保證洪水信息的溝通。

2)在春季、夏季加強對區域內水利工程、防洪堤巡邏檢查，發現險情及時處理。

3)建立和完善各座水庫防洪應急預案和管理應急預案;制定和完善防洪預案。制定和完善防御洪水方案、水利工程調度方案和調度規程，完善蓄滯洪區、分洪區撤退預案。

4)加強水管人員業務技術知識培訓，建立洪水預報警報系統。把實測或利用雷達遙感收集到的水文、氣象、降雨、洪水等數據，通過通訊系統傳遞到預報部門分析，或直接輸入微機進行處理，作出洪水預報，提供具有一定預見期的洪水信息，必要時發出警報，以便提前為抗洪搶險和居民撤離提供信息，以減少洪災損失。提高對暴雨洪水預測能力。最大限度地減少災害，保障人民和財產的生命安全。

［1］水利部水利水電規劃設計總院.GB50286—96 堤防工程設計規范［S］. 北京:中國水利水電出版社，1998.

［2］長江水利委員會長江勘測規劃設計研究院.SL252—2000水利水電工程等級劃分及洪水標準［S］. 北京:中國水利水電出版社，2000.