緊鄰天山團場山洪預防治工程體系的建設思考

王天慧 　劉世春

(新疆生產建設兵團第一師勘測設計院， 新疆 阿克蘇 843000)

?

緊鄰天山團場山洪預防治工程體系的建設思考

王天慧 劉世春

(新疆生產建設兵團第一師勘測設計院， 新疆 阿克蘇 843000)

摘要針對團場處于天山山前沖積扇下緣，地勢陡峻，植被稀少，溝床縱坡大，每年夏季頻降暴雨引發山洪并誘發泥石流等災害，山洪災害多年來給團場的安全生產和人民生活帶來了極大威脅，使團場灌區蒙受著巨大的經濟損失。面對洪災危害，團場采取了形式多樣的山洪預防治工程，積累了不少豐富成功經驗和教訓。為此，本文對團場的山洪預防治建設情況進行分析，建立了緊鄰團場天山山洪預防治工程體系，歸納總結的思考與布局以資其他團場和地方參考。

關鍵詞天山山洪； 沖積扇區； 防洪體系； 預防洪工程

1概述

1.1地理位置

新疆生產建設兵團第一師四團地處天山南麓，托木爾峰下烏什河谷平原，北靠天山與吉爾吉斯坦共和國接壤，團場灌區北側為天山南脈，灌區南側為烏拉包孜山。灌區東西長46km，南北寬16km，占地總面積349 km2。地理坐標為東經79°23′～79°57′，北緯41°32′～41°47′。

1.2歷年山洪災害損失概述

團場地處邊境前沿，又是少數民族聚居地區，根據團場民政部門多年災害統計，自1989年到2010年近12年來共暴發了18次山洪災害并誘發泥石流等災害，有3次造成全團絕收。最近一次特大洪災發生于2013年6月17日，造成受災農田面積6. 28萬畝，總干渠22+800閘樞紐及下游渠道、西岸防洪堤、東線排洪渠多處損毀；1連、5連、14連、酒廠、醫院、學校、團部機關等七個單位被淹，團部住宅小區一樓進水，水深達1. 0米，1 200戶家庭進水，平房中水深達1. 3米，家具、家電、農資、糧食都浸水損毀；洪災發生當夜對3 200人進行及時轉移，直接經濟損失近3億元。近年來，洪災損失隨著經濟建設的發展所造成的直接經濟損失有逐年增大趨勢，山洪災害頻發使團場灌區蒙受了巨大的經濟損失，加重了邊民的負擔。山洪災害與泥石流等災害見圖1和圖2所示。

圖1　山洪沖溝災害照片

圖2　泥石流災害照片

2團場預防洪工程體系的思考

團場灌區北臨天山南脈山前沖積扇區下緣，地形縱坡較陡，有山洪溝從天山峰頂順坡而下直至干渠北側，團場總干渠分布于灌區以北，界于山前沖積扇末端和灌區之間，山洪暴發總干渠最先歷險并作為灌區的首道防洪屏障。

團場總干渠以北山前沖積扇區暴雨洪溝清析可見，數十處大的洪溝主要分布在團部以北天山山前沖積扇區，山前沖積扇區土體的性質松散易蝕，逢夏季高強度暴雨時，地面植被稀疏，洪溝位置不固定，經常發生擺動，且山洪溝數量較多，溝長較長，受資金所限無力進行逐溝治理和加固。

依據團場灌區地勢，自團場總干渠32 km閘處順等高線向東前行約2 km為明顯的山洪分水嶺，該區按照因勢利導、分區排放的防洪規劃原則構想，主要通過西線防洪堤和東線排洪渠2個泄洪出路宣泄山洪。分水嶺以西山洪由西線防洪堤泄洪；分水嶺以東山洪自東向西主要由22+800處東線排洪渠分洪，對總干渠0+000～16+000段，較少部分坡面徑流采用局部攔洪后通過排洪渡槽泄洪，基本解決困擾團場多年來的防洪問題。把山洪攔截于灌區外圍團場總干渠北側，并疏導排洪渠，利用立交工程使洪水安全地輸送到干渠南側托什干河。從而達到保證干渠安全輸水、保護灌區安全生產。

圖3　團場山洪預防護工程的體系規劃布置圖

確保防洪工程的安全運行的目的。團場山洪預防護工程的體系規劃布置圖見圖3所示。

3防洪工程的建設布局與設計

3.1防洪工程布局

3.1.1西岸防洪堤及東岸防洪堤

西岸防洪堤位于團場總干渠22+800～33+000段北側，該防洪堤位于團場灌區的西側因而叫西岸防洪堤；將該渠段以北夏季暴雨洪水攔截后投入英阿瓦提鄉四大隊七小隊西側天然大洪溝，最終排入托什干河；該洪溝自西線防洪堤至托什干河總長8. 5 km，底寬30～50 m，開口寬50～70 m，溝深1. 8～3. 0 m，洪溝縱坡基本與地形縱坡一致為1/70～1/100，實測最大泄洪流量為405 m3/s。

團場總干渠0+000～17+800段北側夏季暴雨洪水流量較小，通過多段導流堤和10座過水涵洞排向下游戈壁灘；而總干渠17+800～22+800段洪水流量較大采用防洪堤擋水稱為東岸防洪堤；此段采用防洪堤擋水后經東線排洪渠最終投入托什干河。

3.1.1.1 西岸防洪堤全長11 km，現狀防洪設計流量為120 m3/s。

3.1.1.2東岸防洪堤全長5 km，現狀防洪設計流量為50 m3/s。

3.1.2東線排洪渠

東線排洪渠0+000位于團場總干渠22+800 km閘上游100 m處22+700泄洪陡坡，由泄洪陡坡東、西兩側防洪堤將山洪攔截后，山洪直接從團場總干渠渠頂漫過后通過22+700泄洪陡坡泄入排洪渠，設計流量100 m3/s，校核流量120 m3/s。東線排洪渠總長16. 5 km，通過工程隊處涵洞排入團場一牛場處天然大洪溝，最終排入托什干河。16+500處涵洞最大過流能力為120 m3/s，天然大洪溝至托什干河總長0. 5 km，底寬15～20 m，開口寬30～40 m，溝深2～2. 5 m，洪溝縱坡基本與地形縱坡一致為1/400，實測最大泄洪流量為230 m3/s。

通過上述預防洪工程體系的建設實施，使防洪堤對團場所有單位形成了山前外包圍圈，防止了北天山、南天山的洪水威脅。從以對洪水的堵截轉變成疏導，使山洪遠離了團部及主要農作區，確保了團場的主要經濟區和行政管理機關及大部分居民免受損。

3.2防洪堤工程斷面設計

3.2.1堤型設計

考慮土方挖填平衡、節約造價，采用堤渠結合的形式；挖溝筑堤、溝泄水、堤身擋水，堤邊坡系數采用1:1. 5，堤頂寬度為3 m，二臺寬6 m；堤前留3～5 m的機械運行寬度后設底寬10～20 m的排洪渠，排洪渠深1. 8～2. 2 m，排洪渠邊坡為1:2；最終將山洪排入灌區南側的托什干河。預防洪堤渠組合設計斷面圖見圖4所示。

圖4　預防洪堤設計斷面圖

3.2.2堤前排洪渠水深考慮

排洪渠設計水深考慮主要依據防洪堤保護范圍山前沖積扇洪水漫溢坡比(實測沖積扇垂直防洪堤方向的地面坡降)，及堤防穩定的要求確定：為了保證防洪堤保護范圍山前沖積扇洪水在堤前泄洪通道中都能進行自流下泄，防洪堤各段水位控制高程是根據自下而上逐級流量、水位推算加上沿程水頭損失計算出的。

4防洪工程經驗

綜上所述，團場采用結構型式簡單、易行，堤、渠結合形式，集局部圍堵和疏導為一體，在堤前取土筑堤擋水，并將堤前的取土坑勾通成排洪渠對堤前圍堵的洪水進行疏導，共建設完成了防洪堤、排洪渠計32. 5 km，堤防工程級別為三級，防洪設計流量為319. 5 m3/s，投資1 200萬元，工程投資較省；取得的防洪效果顯著。取得以下認識，以資參考。

4.1防洪工程應全面考慮，統籌實施，圍堵和疏導相結合。

4.2根據地形和山洪特點，分片區治理，降低防洪工程規模，分散集中排洪的風險。

4.3宜采用結構形式簡單，易行的堤、渠結合形式，便于施工和推廣。

4.4堅持就地取材的原則，盡量做到土石方挖填平衡，節約工程投資。

5結論與建議

我國幅員遼闊，山區分布較廣，且大多貧困；山洪災害歷來是我國防治任務最為艱巨的自然災害。目前山洪災害已成為威脅人民群眾生命財產安全的突出隱患。因此，要充分認識到山洪災害防治的重要性和緊迫性，切實搞好山洪災害防治工程措施建設，為經濟社會又好又快發展提供水利支撐和保障。可見，本區防治山洪的經驗值得向廣大貧困山區推廣和參考。

同時，在新形勢下仍應堅持“以防為主，防治結合”、“以工程措施為主，非工程措施與工程措施相結合”的原則，按防洪規劃實施防洪工程；加強小流域雨量監測系統、山洪預警體系的建設，減少逐年臨時防洪搶險應急投入，在較大洪水溝頂沖的堤防工程迎水面增加抗沖結構，使各山區新建堤防工程做到技術先進，經濟合理，安全適用，能有效發揮防御洪水危害的作用。

防洪工程屬于社會公益事業范疇，無財務收益。防洪工程的實施，將減輕洪水災害造成的損失并保護人民生命財產安全；山洪防治工程建設是山區脫貧、安居的基本保障，其社會效益是顯著的，同時又對周邊的生態環境、自然條件改善起到積極的促進作用。

參考文獻

[1]水利部.水利水電工程等級劃分及洪水標準 [S] ,2000年.

[2]水利部.堤防工程設計規范 [S] ,2013年.

[3]水利部.防洪標準[S] ,2014年.

[4]陳雷. 明確任務 強化責任 落實措施 全力搞好全國山洪災害防治非工程措施建設—在全國山洪災害防治縣級非工程措施建設啟動視頻會議上的講話[J].中國防汛抗旱， 2010，6： 1-3.

[5]李明輝，熊劍英. 江西省山洪災害防治規劃概述[J].江西水利科技，2005，6：73-77.

[6]張海霞.靖遠縣山洪災害成因及防治措施探討[J].甘肅科技 ，2011，16，72-73.

[7]呂智，朱家軍.新疆塔城地區山洪災害特點分析及防治措施[J].內蒙古水利，2011，2，119-120.

[8]石玉嬌，王國善.寧夏大武口溝河流治理現狀及措施[J].中國防汛抗旱，2013，1，76-77.

[9]陳渭忠，高瑞虎.四川成都市近30年洪澇災害回顧及防御對策探討[J].中國防汛抗旱，2014，3，52-53.

Construction of Prevention Project System Close to the Farms of Tianshan Mountain Torrent

Wang TianhuiLiu Shichun

(Survey and Design Institute, First Division of Xinjiang Production and Construction Corps, Aksu, Xinjiang 843000)

AbstractAiming at the farms locate in the lower edge of Tianshan alluvial area, steep terrain, sparse vegetation, large longitudinal slope gully bed, the frequency of heavy rains induce floods and landslides and other disasters in the summer, the floods threaten the safe production and people living, that makes the farms suffered huge economic losses. Faced with flood hazards, the farms take various forms of flood prevention projects and accumulate a lot of successful experiences and lessons. For this reason, we analysis on the floods prevention project, establish the prevention project system, summarize the thinking and layout to provide some references for the other farms.

Key wordsTianshan mountain torrents; alluvial area; flood control system; flood prevention project

中圖分類號：S27

文獻標識碼：A

DOI：10.3969/j.issn.1009-0568.2016.02.017

文章編號：①1009-0568(2016)02-0098-05

作者簡介：王天慧(1965年-)，男，大學本科，高級工程師，主要從事水利水電工程設計。E-mail：2318847631@qq.com

收稿日期：①2015-12-10