基于洪水风险灾害评估下的塔里木河流域“四源一干”

(整期优先)网络出版时间:2024-07-23
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基于洪水风险灾害评估下的塔里木河流域“四源一干”

蓄滞洪区相关思考

王露阳

(新疆塔里木河流域管理局,新疆 库尔勒 841000

摘要:综合分析塔里木河流域四源一干河川径流年代际变化,划分流域洪水灾害防治区,对于优化流域防洪体系、保障人民群众生命财产安全、实现流域经济社会高质量发展具有重要意义。该文以新疆塔里木河流域四源一干为研究区,结合气候特征变化及流域洪涝灾害风险现状,并据此对当前流域防洪体系进行分析。

关键词:塔里木河流域;河川径流;风险灾害评估;蓄滞洪区;

前言

我国是世界上洪涝灾害最为严重的国家之一,全国半数以上的人口和大部分财富集中在江河附近、易受洪灾的防洪保护区内总面积只有56km2,占国土面积5.9%的防洪保护区,却承载了全国32%的人口和48%GDP[1]。尤其是近年来,我国气象和社情均发生了巨大变化,经济社会快速发展,一系列国家和重大区域战略计划相继实施,重要防洪保护区人口、产业和财富愈发集聚,防洪保护对象范围和重要性发生变化,对于流域、区域防洪保安提出更高要求[2]。塔里木河流域占新疆面积的61%,以绿洲灌溉农业为经济主体,以占塔里木河流域不到5%面积的绿洲集中了流域90%以上的生产力,创造了流域近99%的物质财富,哺育了流域95%以上的人口[3]。据统计,2008年流域四源一干灌溉面积已达2470万亩,2020年增长至3405万亩,增幅高达37.85%,为国家粮食安全奠定坚实基础,这对流域防洪能力提出更高要求。

塔里木河流域自20世纪60年代至90年代,气温平均升高了0.7℃,降水量平均增加了22.6%,洪水发生频次增加了近1倍,并且呈现持续增加的趋势。尤其是20世纪90年代,洪水发生次数占1950年以来洪水发生总次数的32%[4]。叶松柏[5]学者研究了近300年来塔里木河流域旱涝灾害的分布特征及关键影响因素,指出塔里木河流域旱涝灾害呈增长趋势,且洪涝事件较干旱事件的增长趋势明显。

1.塔里木河流域四源一干河川径流年代际变化分析

阿克苏河90年代以前时段均值与多年均值相比,略微偏少5.80%-7.58%90年代开始来水偏多,1991-2000年来水最多,较多年均值偏多12%;叶尔羌河90年代以前时段均值与多年均值相比,略微偏少3.14%-7.18%1991-2000年来水较多年均值基本一致,自2000年后来水偏多,2011-2022年来水最多,较多年均值偏多12.39%;和田河2000以前时段均值与多年均值相比,略微偏少3.32%-9.35%,自2000年后来水偏多,2011-2022年来水最多,较多年均值偏多17.67%;开-孔河90年代以前时段均值与多年均值相比,略微偏少1.82%-7.22%90年代开始来水偏多,2001-2010年来水最多,较多年均值偏多13.17%,但2011-2022年来水较多年均值基本一致,与同期年际相比减少8.89%

  1. 塔里木河流域四源一干洪水灾害影响评估

基于突出防洪治理需求的紧迫性,通过划分江河防洪区的重点防治区、二级重点防治区、中等防治区、一般防治区及山地重点防治区、山地洪水中等防治区、山地洪水一般防治区、局部洪水威胁区[7]

由表1可知,阿克苏河、叶尔羌河、和田河、开-孔河、塔河干流天然水体占流域面积分别为2.74%1.21%2.19%3.52%3.42%;主要江河防洪区一级重点防治区仅阿克苏河、叶尔羌河存在,占比分别为0.79%9.13%,和田河、开-孔河、塔河干流均不存在;主要江河防洪区二级重点或山地重点防治区占比分别为0.37%0.08%0.28%0.18%2.71%;主要江河防洪区中等防治区或山地洪水中等防治区占比分别为1.18%4.63%0.03%0.06%8.49%;主要江河防洪区一般防治区或山地洪水一般防治区88.22%74.04%88.25%44.77%27.16%;局部洪水威胁区7.48%19.93%9.25%31.30%58.22%

表1  塔里木河流域四源一干洪水灾害防治区划表

四源一干

长度/km

流域面积/km2

洪水灾害防治区划//km2

0

1

2

3

4

5

天然水体

主要江河防洪区一级重点防治区

主要江河防洪区二级重点或山地重点防治区

主要江河防洪区中等防治区或山地洪水中等防治区

主要江河防洪区一般防治区或山地洪水一般防治区

局部洪水威胁区

阿克苏河

1028

28734

786.64

6.2

106.67

337.95

25348.68

2148

叶尔羌河

2138

67702

821.31

75

51.51

3133.94

50127.8

13492.27

和田河

1716

60968

1334.6

0

171.2

19.6

53801.7

5640

-孔河

1502

62448

2201

0

114

34.72

27958.4

19549

塔河干流

996

37142

1269

0

1007

3154

10089

21623

    1. 塔里木河流域四源一干现状蓄滞洪区

    蓄滞洪区是防洪工程体系的重要组成部分,是防御洪水的一张底牌,可以适时分蓄洪水、削减洪峰,最大程度减少灾害损失,塔里木河流域四源一干现状无蓄滞洪区分布,目前仅有叶尔羌河汗克尔渠首前左侧有提孜那甫河下游退水工程,长12.4km,在防洪规划中是汗克尔泄、滞、退洪系统工程,是该河蓄滞洪区的组成部分,但该蓄滞区目前尚未开始建设。

    4.塔里木河流域四源一干控制性山区水库及蓄滞洪区的思考

    4.1塔里木河流域四源一干现状控制性山区情况

    控制性山区水库具有综合性优势,尤其是防洪作用,可称之为流域防洪体系中的王牌要充分发挥王牌作用,均需要以足够的库容系数为基础。据数据统计,阿克苏河现库容系数仅为0.04;叶尔羌河现库容系数为0.37;和田河现库容系数为0.07;开-孔河现库容系数为0.04;塔里木河流域四源一干现有水库54座,库容系数为0.167,远小于北疆的0.27

    4.2塔里木河流域四源一干现状蓄滞洪区情况

    蓄滞洪区是指包括分洪口在内的河堤背水面以外临时贮存洪水或分泄洪峰的低洼地区及湖泊等,主要包括行洪区、分洪区、滞洪区、蓄洪区等4部分[8]。通过对四源一干洪水灾害影响评估发现,流域内未设置蓄滞洪区,但根据流域特殊的地理条件,流域存在大量起到蓄滞洪区作用区域,其中河道、堤防、拦河枢纽、水闸等均为行洪区;生态林、无人区、老河道、平原水库等均可作为蓄洪、滞洪、分洪区,但仍面临部分问题亟待解决。

    4.2.1流域行洪工程设施不完善

    针对堤防而言,流域四源一干堤防长度2312.55km91%以上为5级及5级以下防洪标准;针对水闸而言,流域四源一干拦河枢纽34座,大(1)型1座,大(2)型17座,中型16座,多建于上世纪,虽然已开展大中型病险水闸除险加固工程,仍有大不部分水闸、枢纽带病运行。

    4.2.2流域分洪、蓄洪、滞洪能力不足

    根据数据统计,流域四源一干引水闸共计410座,其中生态闸11座、生态+农业共用闸122座,但根据实际情况而言,一是生态闸过水能力不足,塔河干流生态闸数量难以满足精细化生态补水需求,加之闸后生态水的自然河道引流疏浚不及时,沟汊毛细血管不畅使得生态闸的分洪、过洪能力略显不足;另一方面,部分生态闸修建于长年断流区,修建时未考虑流域特殊性,游荡式的河床加之干涸河床过水后的河道下切无法引水,严重制约了生态闸的防洪、生态效益。

    5对策与建议:

    5.1推进控制性山区水库建设

    加快山区控制性水库建设。当前已建成的乌鲁瓦提水利枢纽、阿尔塔什水利枢纽及下坂地水利枢纽,难以满足防洪调度需求,需加快推进大石峡水利枢纽、玉龙喀什水利枢纽建设,同时加快推进阿合奇水利枢纽工作,以便尽早发挥防洪效益。

    5.2积极推进水闸除险加固工程

    新疆列入《全国大中型病险水闸除险加固总体方案》的大中型病险水闸291座,大型27座、中型264座,绝大部分未完成除险加固,鉴于此,要在维修养护保障水闸安全运行基础上,继续申报国家大中型病险水闸除险加固专项资金,进一步实施对规划内病险水闸的项目建设

    参考文献:

    [1]康立芸,杨晓茹,马朋坤等.我国大江大河堤防现状与建设对策建议[J].中国水利,2023(14):4-7.

    [2]耿晓君,杨晓茹,李爱花等.现代化防洪减灾体系中河道治理思路探讨[J].中国水利,2023(14):11-14.

    [3]陈亚宁.塔里木河流域气候变化影响评估报告[M].气象出版社,2014.

    [4]陈亚宁,新疆塔里木河流域生态水文问题研究.新疆维吾尔自治区,中国科学院新疆生态与地理研究所,2012-01-01.

    [5]叶柏松,赵成义,姜逢清等.300a来塔里木河流域旱涝灾害特征分析[J].冰川冻土,2014,36(01):173-182.

    [6]侯传河,沈福新.我国蓄滞洪区规划与建设的思路[J].中国水利,2010(20):40-44+64.

    [7]贾本有,刘国庆,乌景秀,.县级行政区洪水风险区划与防治区划案例研究[J].中国水利, 2023(8):49-53.

    [8]管功勋,王志兴,丁昌春,.松花江流域蓄滞洪区研究综述[J].泥沙研究,2019(3):5.