金溝河引水樞紐防洪庫容的確定探討

李滿晶

(新疆金溝河流域管理局，新疆 沙灣 832100)

1 金溝河引水樞紐概況及防洪蓄泄原則

金溝河引水樞紐樞紐位于沙灣縣西南約28km的金溝河上，行政區劃隸屬于沙灣縣，地理坐標為：E85°27′19″，N44°11′01″，從沙灣縣城至沙灣縣水泥廠6km為公路，從水泥廠至工程區22km為便道或引水渠道伴行路，交通較為方便。金溝河引水樞紐除險加固工程主要承擔灌溉工程任務，灌區總土地面積7.73萬hm2，控制灌溉面積3.53萬hm2，是自治區糧食和棉花的主產區。現狀引水樞紐工程位于金溝河中游河段出山口，始建于1959年，于1960年竣工投入運行，是一個以灌溉為主的費爾干式引水建筑物，正面引水，側面沖砂。工程現狀由進水閘、泄洪沖砂閘、泄洪閘、自潰壩、上游整治段組成。引水樞紐運行已55a，工程已嚴重老化，防洪能力下降，工程存在嚴重的安全隱患，引水樞紐分別與1988年、2001年兩次進行加高處理。

金溝河引水樞紐防洪蓄泄的原則主要包括以下4項：①當沙灣縣洪水QM0.2%

2 金溝河引水樞紐防洪庫容的確定

《新疆金溝河流域規劃報告》和《新疆金溝河金溝河引水樞紐工程項目建議書》指出，金溝河流域應該以防洪、發電、供水、灌溉為主，進行綜合開發與綜合治理。沙灣縣防洪防御可以提高到50a一遇的標準，而金溝河引水樞紐建成后防洪防御標準可以提高到1000a一遇，不同河段的防洪必須根據區域重要性和社會經濟發展實際水平分別確定。金溝河流域防洪體系的建設主要是在上游興建控制性的防洪樞紐工程，下游興建堤防，通過庫堤結合共同承擔起流域中下游防洪重任。金溝河引水樞紐是當前金溝河流域唯一的控制性防洪工程，金溝河引水樞紐的興建應結合上游準備修建的紅山水庫(原設計庫容為 0.6200×108m3，現狀實測庫容為0.4758×108m3，季節性調節水庫)，實現堤防的結合利用。

根據《新疆金溝河流域規劃報告》和《新疆金溝河金溝河引水樞紐工程項目建議書》，綜合分析流域防洪工程體系和典型年設計洪水過程，在暫不考慮現階段洪水預報的基礎上，按照上、下游和沙灣縣的水文情勢，采用金溝河引水樞紐防洪調度模式，經反復調洪演算，所計算出的滿足下游防洪要求的金溝河引水樞紐防洪蓄泄規則詳見表1。

表1 金溝河引水樞紐防洪蓄泄規則

將金溝河引水樞紐調洪蓄泄量從紅山水庫壩址到沙灣縣劃分成5個河段，并運用馬斯京干法持續向下游演進，并通過將沙灣縣斷面總區間洪水進行循時疊加從而得出金溝河引水樞紐攔洪蓄泄后沙灣縣斷面洪水流量過程，據此進行金溝河引水樞紐防洪庫容的確定。

2.1 設計水平防洪庫容

從沙灣縣1965-2016年連續50a洪水系列實測資料中篩選10場對自治州造成嚴重災害的洪水(流量>15800m3/s)過程為防洪庫容設計的典型，并運用同倍比、同頻率、變時段同倍比等方法，將其擴大為500a一遇和1000a一遇的洪水過程，按現有的防洪調蓄規則進行擴大后洪水過程線所對應防洪庫容的確定，結果詳見表2[1]。

2.2 實際年防洪庫容

根據1965-2016年洪水系列實測資料，并結合金溝河引水樞紐調度規劃，在非主汛期嚴格按照調度規劃運行，主汛期則按照防洪調蓄規則進行調度運行。由此便可求得1965-2016年連續50a實測洪水系列，以1965年為代表年，該年沙灣縣15d洪量接近500a一遇，洪峰未達到500a一遇，金溝河引水樞紐壩址洪峰流量略>500a一遇，按照金溝河引水樞紐防洪任務的要求可以求得其防洪庫容為213×108m3。這一結果僅表示在水文系列周期重復情況下金溝河引水樞紐所需的防洪庫容，而無法代表設計水平[2]。

表2 設計洪水擴大后的防洪庫容

由上表結果可以看出，沙灣縣防洪標準為1000a一遇洪水，出于安全的考慮，金溝河引水樞紐防洪庫容應為285×108m3。

3 結論與討論

綜上所述，金溝河引水樞紐為完成沙灣縣及金溝河流域防洪任務，防洪庫容至少為285×108m3。考慮到金溝河引水樞紐距離防洪對象——沙灣縣368km，洪水傳播時間約為55h，所以按照現階段金溝河引水樞紐防洪蓄泄規則操作難度較大，應當盡快建立以沙灣縣為中心的金溝河流域防洪自動調度系統，盡快完善樞紐及金溝河流域預報警報系統。通過水利樞紐和流域自動調度優化充分發揮金溝河引水樞紐對金溝河流域洪水的調蓄作用，從而實現水利樞紐最佳綜合效益。