古力米娜·賽依德
(新疆維吾爾自治區(qū)巴音郭楞水文勘測(cè)局,新疆 庫(kù)爾勒 841000)
山洪災(zāi)害現(xiàn)狀評(píng)價(jià)的目標(biāo)是基于設(shè)計(jì)洪水計(jì)算成果,分析沿河村落、集鎮(zhèn)和城鎮(zhèn)等評(píng)價(jià)對(duì)象的現(xiàn)狀防洪能力,進(jìn)行山洪災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)等級(jí)劃分及各級(jí)危險(xiǎn)區(qū)人口及房屋統(tǒng)計(jì)分析,繪制現(xiàn)狀防洪能力圖,為山洪災(zāi)害防御預(yù)案編制、人員轉(zhuǎn)移、臨時(shí)安置等提供支撐[1]。現(xiàn)以園藝場(chǎng)(牧區(qū))、蓮花社區(qū)(村莊)為例,對(duì)庫(kù)爾勒市山洪災(zāi)害防御現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià)。
庫(kù)爾勒市地處新疆維吾爾自治區(qū)腹心地帶,是巴音郭楞蒙古自治州首府和政治、文化、經(jīng)濟(jì)的中心,下轄9鄉(xiāng)3鎮(zhèn),人口約57萬(wàn)。庫(kù)爾勒市屬暖溫帶大陸性荒漠氣候,干旱少雨,蒸發(fā)強(qiáng)烈,多年平均蒸發(fā)量2 772.8 mm,多年平均降水量62.7 mm[2]。此次庫(kù)爾勒市山洪災(zāi)害防治范圍主要為人群居住區(qū)人口密集的市中心規(guī)劃范圍,包括北山區(qū)、開發(fā)區(qū)、塔什店區(qū),涉及面積約1 900 km2。
庫(kù)爾勒市主要河流是孔雀河,孔雀河是博斯騰湖的唯一出水河道,為開都河流入博斯騰湖調(diào)節(jié)后的出流,目前流程不足400 km,多年平均徑流量12.59 億m3。孔雀河洪水主要由鐵門關(guān)峽谷段哈滿溝暴雨徑流形成,哈滿溝是典型的山溪性河溝,流程34.8 km,無(wú)常年徑流,由徑流等值線量算出年徑流量290 萬(wàn)m3。哈滿溝多在夏季7 月下旬出現(xiàn)突發(fā)性暴雨洪水,暴雨洪峰流量250 m3/s。
1949年以來(lái),庫(kù)爾勒市先后出現(xiàn)11次大范圍山洪災(zāi)害。庫(kù)爾勒市洪水威脅主要是春季(4—6 月,部分小河溝發(fā)生在3—4 月)融雪型洪水和夏季(6—8月)的暴雨型洪水[3]。每年4—6月,氣溫升高,冰融雪化,往往形成洪水,洪水流量大小主要視冬、春季山區(qū)積雪量、氣溫回升速度和幅度而定。
這類洪水主要為季節(jié)型融雪洪水,開春后隨氣溫逐漸回升,中低山積雪消融,形成融雪洪水。此類洪水多發(fā)生在4—6 月,部分小河溝發(fā)生在3—4 月,峰谷日變化十分有規(guī)律,與升溫過(guò)程關(guān)系密切,歷時(shí)長(zhǎng),峰值低,漲落平緩[4]。當(dāng)山區(qū)積雪達(dá)一定厚度時(shí),氣溫變化將導(dǎo)致以下2 種情形:①氣溫時(shí)高時(shí)低,洪水隨之漲落;②隨著氣溫逐日回升,洪水逐日增大,直到洪峰。
這類洪水具有突發(fā)型,主要受局部天氣和地形影響。由于降水強(qiáng)度大和洪水峰值高、歷時(shí)短、來(lái)勢(shì)兇猛,此類洪水一般具有獨(dú)立的峰形,為北部河溝水系的主要洪水類型,多發(fā)生在6—8月暴雨季節(jié)[5]。
2.3.1 突發(fā)性強(qiáng),預(yù)報(bào)、預(yù)測(cè)、預(yù)防難度大
由于山洪形成主要受突發(fā)水流影響,再經(jīng)狹窄的溝谷地形,往往具有突發(fā)、迅猛、流速快、歷時(shí)短的特點(diǎn),有時(shí)從發(fā)生到結(jié)束僅0.5 h 左右,瞬間流速可達(dá)20 m/s。這種突發(fā)性,不僅加重了災(zāi)情,而且難以準(zhǔn)確預(yù)報(bào)和有效防治。
2.3.2 來(lái)勢(shì)猛,成災(zāi)快,災(zāi)害大
山洪破壞性強(qiáng),對(duì)工礦、交通設(shè)施、居民危害很大,并容易造成人員傷亡。
2.3.3 區(qū)域性明顯,季節(jié)性強(qiáng),頻率高
山洪具有明顯的區(qū)域性,主要集中在山前一帶。降水對(duì)山洪的影響,首先表現(xiàn)在降水較多的年份山洪發(fā)生的頻次也明顯偏高;其次是在同一年中,雨季為山洪多發(fā)期。庫(kù)爾勒市近幾次規(guī)模較大的山洪均發(fā)生在5—8 月的降雨高峰期,具體發(fā)生時(shí)間大多和降雨同步或短期滯后。
2.3.4 水毀工程恢復(fù)難度大
山洪災(zāi)害常對(duì)水利、交通、礦業(yè)、電力、通信、農(nóng)田等基礎(chǔ)設(shè)施造成毀滅性破壞,群眾幾十年的財(cái)富積累亦毀于一旦,經(jīng)山洪毀壞的農(nóng)田等甚至多年難以恢復(fù),這給災(zāi)后重建家園、恢復(fù)群眾生產(chǎn)生活帶來(lái)很大困難。
3.1.1 北山區(qū)防御現(xiàn)狀
北山區(qū)有1、2、3、4 號(hào)洪水溝。1 號(hào)溝洪水的唯一出路是匯入市區(qū)北山路防洪渠,經(jīng)防洪渠縱向納入十八團(tuán)干渠引出市區(qū),在城區(qū)外西端排入孔雀河。現(xiàn)建有防洪堤1 034 m,穿西氣東輸?shù)裙芫€段水工保護(hù)工程總長(zhǎng)93 m;排洪渠總長(zhǎng)381 m,交通橋1座,過(guò)水路面1座。
2號(hào)溝洪水經(jīng)巴州糧油中轉(zhuǎn)站以西,過(guò)314國(guó)道和鐵路橋,經(jīng)防洪堤導(dǎo)入十八團(tuán)干渠,再由十八團(tuán)干渠引出市區(qū),在城區(qū)外西端排入孔雀河。目前,在東溝輸油管道中心線上下游進(jìn)行了護(hù)砌,中心線以上修筑了長(zhǎng)10 m 的漿砌石護(hù)面并在前端設(shè)置了深截墻;中心線以下修筑了長(zhǎng)12.5 m的漿砌石護(hù)面,末端也設(shè)置了深截墻。在西溝輸油管道中心線修建了1處直跌式跌水,并在下游設(shè)置了消力池及護(hù)坦,中心線以上修筑了長(zhǎng)22.5 m的漿砌石護(hù)面并在前端設(shè)置了深截墻。
3 號(hào)溝洪水分別由塔里木石油后勤基地的東、西2 條大溝攔截排洪,穿過(guò)公路、鐵路橋涵,通過(guò)過(guò)洪渡槽將洪水引渡到老十八團(tuán)干渠。目前,西大溝修建了集洪渠、沉砂池、過(guò)洪渡槽及跌水,泄洪能力強(qiáng)。東大溝未修建沉砂池,致使集洪渠產(chǎn)生嚴(yán)重的淤積,淤積厚度達(dá)0.5 m,泄洪能力差。
4 號(hào)溝匯集石油站末段洪水,經(jīng)集洪渠、過(guò)洪渡槽、跌水將洪水引渡到老十八團(tuán)干渠,因集洪渠上游未建攔砂措施,故集洪渠淤積嚴(yán)重。
3.1.2 庫(kù)魯克溝防洪設(shè)施
開發(fā)區(qū)火車站鐵路橋以下,建有1條堤頂寬8 m、總長(zhǎng)1.6 km 的梯形防洪土堤,迎水面砌筑了長(zhǎng)1 012 m 的漿砌片石護(hù)坡及9 個(gè)挑流壩。鐵路工務(wù)段和鐵路建筑段2 處涵洞下游分別修建了排洪渠,均排入庫(kù)塔干渠。鐵路橋至建設(shè)南路交叉口全長(zhǎng)6 600 m,干砌片石導(dǎo)流堤700 m,漿砌片石永久堤壩5 900 m。東站5 孔16 m 鐵路橋的下游出口,建有長(zhǎng)50 m、深2.5 m 的沉砂池。沉砂池下游有縱坡為1/100~1/300,長(zhǎng)2.4 km、寬18 m、高2~3.5 m的矩形排洪渠。
3.1.3 塔什店區(qū)防洪設(shè)施
(1)孔雀河北岸山區(qū)。州煤礦家屬院附近已修建了2條排洪渠和沉砂池,由于山洪攜帶泥沙量大,排洪渠、沉砂池現(xiàn)已淤積嚴(yán)重。陶瓷廠附近建有1條排洪渠,淤積嚴(yán)重。農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)東邊亦修建了排洪渠,但該渠與314國(guó)道交匯處未建交叉建筑物,致使洪水四處漫溢。
(2)孔雀河南岸山區(qū)。農(nóng)二師汽車運(yùn)輸公司三隊(duì)與自治區(qū)水電一處北面修建了導(dǎo)洪堤和排洪渠,由于排洪渠靠近煤礦養(yǎng)豬廠段渠中種植了大量樹木,導(dǎo)致水流不暢、淤積嚴(yán)重。橡膠廠與火電廠北面亦修建了導(dǎo)洪堤、排洪渠,由于北面匯集于鐵路橋的洪水較大,鐵路橋下游修建的導(dǎo)洪堤標(biāo)準(zhǔn)偏低,不能滿足設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。
在預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)自動(dòng)監(jiān)測(cè)方面,目前庫(kù)爾勒市境內(nèi)只有1 個(gè)水文監(jiān)測(cè)點(diǎn)和4 個(gè)氣象站點(diǎn)。這些氣象站僅能觀測(cè)所在地20~30 km 的內(nèi)天氣變化、降水量等信息。在北部沿山區(qū)主要山洪河溝還沒(méi)有系統(tǒng)地建設(shè)水文、氣象監(jiān)測(cè)設(shè)施,無(wú)法向山洪災(zāi)害易發(fā)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村莊提供安全可靠預(yù)警信息。
在預(yù)警通信方面,雖然庫(kù)爾勒市的通信設(shè)施近幾年有較大發(fā)展,有線電話通信全部接通到鄉(xiāng)鎮(zhèn)、場(chǎng),但山區(qū)農(nóng)村、牧場(chǎng)通信設(shè)施滯后,農(nóng)牧民居住分散,不能及時(shí)獲得氣象信息,甚至發(fā)生災(zāi)情后調(diào)查、了解災(zāi)情情況都十分困難。庫(kù)爾勒市目前尚未建成完整配套的山洪災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng),遇到山洪災(zāi)害等緊急情況,只能利用現(xiàn)有的有線廣播通知群眾。
(1)防洪資金投入嚴(yán)重不足。
(2)缺乏降雨、水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)的有效工作,洪水預(yù)報(bào)不能做到及時(shí)、準(zhǔn)確,洪水預(yù)警系統(tǒng)尚未建立。山區(qū)氣象、水文站點(diǎn)少,測(cè)報(bào)設(shè)備落后,洪水預(yù)報(bào)能力弱,對(duì)山洪不能提前作出預(yù)報(bào)。
(3)排洪出路問(wèn)題。北山一帶洪水出路問(wèn)題沒(méi)有根本解決,目前北山洪水全部納入十八團(tuán)干渠,而十八團(tuán)干渠斷面小、坡度緩、渠線長(zhǎng),過(guò)量洪水必然漫溢破堤,釀成災(zāi)害。為此,必須分段排洪,就近入河,消除十八團(tuán)干渠過(guò)重的長(zhǎng)距離輸水負(fù)擔(dān),也就消除了因之產(chǎn)生的重大禍患。
庫(kù)魯克山山前沖積扇匯集的山洪,雖被鐵路和公路路基攔截,通過(guò)橋涵集中下排,但并沒(méi)有解決洪水的出路問(wèn)題。目前,洪水流量比較大的火車東站5 孔16 m 鐵路橋以下排洪渠只修建了3.3 km,洪水出渠后四處漫流,沒(méi)有將其排往希尼爾洼地。雖然開發(fā)區(qū)東面山前沖積扇的砂礫質(zhì)戈壁灘上修筑了導(dǎo)洪堤,但中間2 km 地勢(shì)低凹,堤防高度不夠,每當(dāng)發(fā)生洪水時(shí)此處積洪,洪水漫堤。
塔什店北山坡度陡、洪溝短、地表裸露、植被差,因而洪峰高歷時(shí)短,洪水迅猛并攜帶大量泥砂,造成4 號(hào)橋、5 號(hào)橋泄洪道淤積,嚴(yán)重影響泄洪能力。農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)東邊的防洪渠與314 國(guó)道交匯處未建任何交叉建筑物,每當(dāng)發(fā)生洪水時(shí),洪水四處漫溢,給當(dāng)?shù)鼐用裨斐芍卮髶p失。
綜上,從工程措施來(lái)看,庫(kù)爾勒市防災(zāi)工程不足,投入不夠。從非工程措施看,雨量觀測(cè)站和水文觀測(cè)站密度不夠,預(yù)測(cè)預(yù)警信息滯后,使得山洪災(zāi)害防御工作處于被動(dòng)局面。
防洪現(xiàn)狀評(píng)價(jià)的目標(biāo)是基于設(shè)計(jì)洪水計(jì)算成果,分析沿河村落、集鎮(zhèn)和城鎮(zhèn)等評(píng)價(jià)對(duì)象的現(xiàn)狀防洪能力,進(jìn)行山洪災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)等級(jí)劃分及各級(jí)危險(xiǎn)區(qū)人口及房屋統(tǒng)計(jì)分析,繪制現(xiàn)狀防洪能力圖,為山洪災(zāi)害防御預(yù)案編制、人員轉(zhuǎn)移、臨時(shí)安置等提供支撐。現(xiàn)以園藝場(chǎng)麻扎溝山洪災(zāi)害點(diǎn)為例,進(jìn)行防洪現(xiàn)狀評(píng)價(jià)。
根據(jù)園藝場(chǎng)控制斷面水位-流量關(guān)系曲線,擬合曲線方程并確定評(píng)價(jià)對(duì)象成災(zāi)水位對(duì)應(yīng)流量及頻率,評(píng)價(jià)對(duì)象成災(zāi)水位來(lái)自于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的河道控制斷面測(cè)量成果。根據(jù)暴雨洪水分析成果,采用插值法計(jì)算得成災(zāi)水位對(duì)應(yīng)的洪水發(fā)生頻率。
根據(jù)不同頻率下洪水的淹沒(méi)范圍,將危險(xiǎn)區(qū)分為極高危險(xiǎn)區(qū)、高危險(xiǎn)區(qū)、危險(xiǎn)區(qū)。結(jié)合地形地貌情況,劃定對(duì)應(yīng)等級(jí)的危險(xiǎn)區(qū)范圍。其中,高危(5~20 a一遇)屬中等發(fā)生頻次,人口13人;危險(xiǎn)(>20 a一遇)屬稀遇發(fā)生頻次,人口50人。根據(jù)水位-人口成果,將成災(zāi)水位對(duì)應(yīng)的洪水頻率和各級(jí)危險(xiǎn)區(qū)下的統(tǒng)計(jì)人口整理成典型小流域分析評(píng)價(jià)對(duì)象水位-流量-人口對(duì)照情況,詳見表1。
參照小流域基礎(chǔ)信息,繪制評(píng)價(jià)對(duì)象的現(xiàn)狀防洪能力圖。在外業(yè)調(diào)查基礎(chǔ)上,根據(jù)評(píng)價(jià)對(duì)象的水位-人口關(guān)系、不同危險(xiǎn)區(qū)的統(tǒng)計(jì)人口、成災(zāi)水位(其他特征水位)、各頻率設(shè)計(jì)洪水位下的統(tǒng)計(jì)人口等,繪制防洪現(xiàn)狀評(píng)價(jià)圖,圖中包括水位流量關(guān)系曲線、各特征水位及其對(duì)應(yīng)的洪峰流量和頻率、各頻率洪水位以下的累計(jì)人口(戶數(shù))。園藝場(chǎng)防洪評(píng)價(jià)成果,如圖1所示。

圖1 園藝場(chǎng)現(xiàn)狀防洪評(píng)價(jià)成果
同理,可繪制出庫(kù)爾勒市其余山洪災(zāi)害點(diǎn)現(xiàn)狀防洪評(píng)價(jià)圖。庫(kù)爾勒市山洪災(zāi)害分析評(píng)價(jià)對(duì)象及預(yù)警時(shí)段,詳見表2。

表2 庫(kù)爾勒市山洪災(zāi)害分析評(píng)價(jià)對(duì)象名錄及集水區(qū)參數(shù)
庫(kù)爾勒市山洪災(zāi)害具有成災(zāi)快、突發(fā)性強(qiáng)、災(zāi)害大等特點(diǎn),多年來(lái)給當(dāng)?shù)卦斐蓱K重?fù)p失。經(jīng)分析探討,庫(kù)爾勒市山洪災(zāi)害形成原因主要為春洪、夏洪,存在問(wèn)題主要為防洪工程不足、投入不夠、山洪災(zāi)害監(jiān)測(cè)站點(diǎn)密度不夠、預(yù)測(cè)預(yù)警信息滯后、預(yù)警能力不強(qiáng)。通過(guò)以園藝場(chǎng)為例對(duì)山洪災(zāi)害現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià),認(rèn)為隨著山洪流量、頻率的增加,山洪災(zāi)害的發(fā)生概率隨之增加,危險(xiǎn)性亦也隨之越大。