灌区防洪工程建设的思考

杨 龙

(新疆伊犁州水利电力勘察设计研究院 新疆伊宁 835000)

伊犁河流域位于祖国新疆西北边陲,国内流域总面积约5.6万km2,为湿润的大陆性北温带气候,除有伊犁河干流及其三大支流特克斯河、喀什河和巩乃斯河外,灌区内有二级支流和大小山沟150多条,其中产水山沟120多条,水资源虽然相对丰实,但又具有洪水灾害点多、面广和频繁与严重的突出特点。每当洪水袭来四处遭劫防不胜防,局面相当被动,这种现象几乎年年可见。

1 灌区洪水形成的原因

根据多年的实际观测和防洪实践,伊犁河谷的山沟洪水主要来自初春以融雪消冰为主要水源的春洪和夏秋之交的暴雨径流形成的暴雨山洪,同时伊犁河流域地处北纬42°～45°之间的中纬度,受北冰洋和西伯利亚寒流的影响,冬季降雪较多积雪较厚,此时土壤已处于高含水量的冻结状态或表层已形成冻土层,地表径流难于就近入渗,每当立春过后,早则2月上旬,晚则4月中旬,气温陡升至零度以上并连续数日,则由西而东,由北而南,由低而高,积雪急刷融化形成春洪,导致洪水灾害。夏秋之交,即6月下旬至7月下旬,伊犁河谷受到大西洋、地中海等水域西风带暖湿气流的影响,河谷两岸的低中山带极易形成暴雨区域,往往导致各山沟之间的暴雨山洪形成洪水灾害。

各山沟流域面积一般100～300km2之间,小的只有几个平方公里,大的也不过千余平方公里,但纵坡很大,一般1/20～1/50,个别的山沟纵坡仅为十几分之一,而且流程短,从几公里至几十公里不等,往往山洪骤发陡涨,洪量虽不大,但其洪峰均呈尖峰型,同时低山带几乎没有天然林木覆盖,基本属于植被稀疏的干旱草场,尤其河谷西部地区多为荒漠植被。每当融雪消冰或暴雨径流山洪袭来,水砂俱下,不仅水土大量流失,而且导致一面冲沟成壑,另一面大量泥砂淤塞渠系,淹没农田,灾情遍野。

2 洪水危害特点及洪灾情况

由于伊犁为河谷地形,灌溉农田及草场主要分布于伊犁河干流及三大支流两岸的河谷平原或较为平坦的谷地,灌区一般从大河引水灌溉,大河引水干渠均平行等高线布置,其特点是纵坡相对平缓,灌溉面积大而引水流量多渠线较长,一般短的也有几十公里,长的则超过100km,而伊犁河谷的120多条一、二级支流 (山沟)均为南北走向,与东西走向的干渠垂直相交,从而出现短的干渠也要穿越或接纳10条左右的山沟洪水,长的干渠则要穿越或接纳20条以上山沟洪水,因此每当山沟洪水袭来不仅给山沟灌区或山沟本身带来严重损害,而且直接殃及灌区的安全,同时由于灌区目前已是田连阡陌,人烟稠密,工业交通相对发达,为伊犁的政治经济文化的中心区域,一旦遭受山沟洪水袭击,危害程度非常之大。

由于山沟水文特征和自然地理条件,不仅水资源总量不足,而且时空分布也极为不均,自身已预伏着水旱灾害的隐患,加之多年来对山沟治理重视不够,水利设施非常简陋,因而水旱灾害相当频繁,同时也是山沟灌区长期经济贫困的重要原因所在,山沟灌区仅有一点引水设施,一旦山洪袭来,则付之东流破坏殆尽,待灌农田、草场只能望天兴叹!因此缺水干旱已是山沟灌区长期致命的威胁,再加上山沟洪水的经常侵扰带来洪水灾害,加剧了山沟干旱的危害程度。根据统计资料,山沟洪水灾害遍及伊犁八县一市,几乎年年均有发生。

例如伊宁市的铁厂沟1984年7月8日暴雨形成洪水,洪峰流量110m3/s,因跨人民渠渡槽容纳不下,导致冲跨渡槽进口西侧翼墙,洪水直接涌入人民渠,造成人民渠两侧洪水漫溢除淹没巴彦岱至兰台子沿程十几公里公路两侧的农田房舍外,冲毁人民渠与兰台子沟交叉渡槽1座,人民渠约300m,兰台子沟100m长冲成深壑,流失土方约90m3,下游近15万亩晚秋作物被迫停水20d,造成农田严重减产;1994年4月29日,伊宁市皮里青及其支流暴发洪水,洪峰流量126m3/s,人民渠跨皮里青河渡槽被冲毁,造成下游23万亩农田灌溉断流14d、其中4.9万亩旱播水稻因未能及时灌水全部干枯死亡而重播,据不完全统计,工程毁损、应急抢险、农业等直接经济损失达671万元。

霍城县山沟众多,1989年7月19日,北京夏令时11时许,果子沟暴雨洪水引发罕见的特大泥石流,在国道G312线601km处,泥石流总量达5万m3,4辆正在行进的汽车被泥石流埋没,其中2辆被泥石流冲走100m后翻车,一名驾驶员受伤、冲毁公路250m,交通中断一天,上千车辆和近300名旅客受阻,仅交通损失近20万元。

巩留县山沟虽不多,而且基本属于无水山沟,但其灾害亦相当严重,1984年3月16日南山沟融雪消冰,南山诸沟近20m3/s洪峰流量涌入团结渠持续约12h,导致团结渠决口13处,南支干渠决口4处,冲毁干渠跌水和支渠口数座,混凝土板退水渠300m,渠道泥砂淤积10万m3;1985年3月26日南山诸沟融雪消冰洪峰再次涌入团结渠,导致团结渠四处漫溢,多处决口,淹没农田2万多亩,毁房40余间,干渠淤塞约8.0km,淤积泥沙约7.0万m3。

察布查尔县1983年6月16～17日,两日南山诸沟出现暴雨山洪,阿尔玛沟山洪涌入正在生产的小煤窑,淹死24人、毁住房4间。与此同时,加格斯台沟来洪涌入县水泥厂,损失价值超过5.0万元。山洪进入察南渠和察布查尔渠,淤塞察南渠中断灌溉8d;导致察渠决口,冲毁察渠阔洪其退水闸,被迫停水灌溉长达19d,洪灾直接经济损失共133万元。

新源县1985年3月19日肖尔布拉克沟来洪13m2/s,洪水涌入跃进渠,导致干渠3处决口,泥砂淤塞干渠长达5.0km;1998年6月4日,新源县坎苏乡、那拉提镇的6名牧民、3名学生由于山洪引发的泥石流致死,马场2名牧工被洪水冲走死亡。

尼勒克县2003年6月5日下午北京时间10时左右,尼勒克县中部的科蒙乡、尼勒克镇突降暴雨历时40多分钟,萨尔霍松沟、恰哈那木沟、喀拉巴斯套沟同时发生山沟暴雨洪水,最大洪峰流量100m3/s,浪高约4m。洪水进入东买里村、库热村、喀什村、托盖村、科蒙村及尼勒克镇艾里热买里村,造成19人、1560头只牲畜和18131只家禽死亡、危房 1396间,冲毁房屋 1250间、棚圈22522m2,冲毁农田2.40万亩、渠道42km、水闸35座、渡槽4座、龙口1座、桥涵1座、S315线6km路面,冲走口粮818t、化肥46t,据统计直接经济损失5969.38万元。

特克斯县1984年4月24日南北山沟融雪消冰山洪,洪水先后涌入纳娃渠和幸福渠,导致纳娃渠被冲毁约100m,幸福渠决口 2处,22户农舍被淹,三公社交通桥被毁,中断与县城的交通联系,影响近5万亩农田春灌。

1999年7月伊犁河发生有记载以来最大洪水,各山沟都发生较大洪水,据不完全统计,伊犁地区造成经济损失近亿元。另外,目前灌区防洪还存在的严重问题是有相当数量的山洪沟下游没有出路,多年来引洪道被群众开垦种植成为农田。这样遇到洪水,必然受到惩罚。

上述情况说明,伊犁河谷山沟洪水及其灾害年年有、县县有。具有点多、面广、频繁及严重的显著特点,其危害程度与经济发展,群众生命财产安全休戚相关,据1985～1999年15年的统计平均每年因山沟洪水成灾其经济损失达2300万元,最高(96年)达6585万元,山沟洪水之害往往令人不寒而栗,记忆犹新,已经到了再不能等闲视之的地步。

3 治理开发措施

3.1 制定灌区防洪规划

伊犁河谷目前利用山沟水灌溉的农田草场面积约220万亩,占现状年全流域灌溉面积的36.4%,到灌溉面积发展到1800万亩时,山沟水灌溉面积将发展到695万亩,占1800万亩的38.6%,面积比重仍然较大。伊犁河谷虽然山沟众多,水量时空分布不均,洪水灾害严重,但它却是部分丘陵山区,冲积扇中上缘农田、草场灌溉的唯一依靠水源,同时也是部分大河灌区的春秋两季调节补充水源,因而在山沟防洪规划中不宜就事论事,务必因地制宜,做到防洪与灌溉相结合,除害与兴利相结合,工程措施与生物措施相结合,全面规划、综合治理、分期实施。

3.2 加强组织领导

各级政府要加强规划实施的组织领导工作,尽快建立以各级防汛抗旱指挥机构为主体,由政府、水利、农业、牧业、林业、国土资源、环境保护、交通、建设、民政、水文、气象等相关职能部门参加的山洪灾害防治组织领导机构,统一领导、组织、管理、协调山洪灾害防治规划的实施。组织领导机构要职责明晰、分工明确、上下一致、信息畅通、决策有力,切实拧成一股绳,各负其责、各司其职、密切配合、团结协作、群策群力做好有关工作,坚决克服机构虚设、敷衍应付、形式主义的弊端,讲实效、出实绩,充分发挥各部门的积极性和专业优势,把山洪灾害防治规划实施的各项工作真正落到实处,有计划有步骤地实现防灾减灾、保障人民生命财产、经济发展和生态环境改善的目标。

3.3 制定防洪规划的重点与标准

结合各地区实际和山洪灾害防治的特点,制定和建立健全山洪灾害防治规划实施的技术、经济、法律、政策、管理等各方面的保障措施,采取依法管理、科学决策、宏观控制、微观严谨的现代化手段,使每一个具体项目的实施过程的监控、质量、成效得到切实保证。伊犁河有产水山沟120多条,其中洪水危害比较严重而又有利用价值的约有50余条,这些山沟应列为规划的先期综合治理内容,尤其要抓好水量相对充沛,危害涉及面广又靠近城镇和交通要道的皮里青、吉尔格郎、马扎沟、沙尔布拉克、果子沟、大西沟、加格斯台、大红纳海、卡普河及大板沟等近30条山沟综合治理和开发,其防洪标准,根据各沟不同的水文特征、担负的灌溉面积和洪水规律及国家标准初步确定:年径流量在1.0亿m3以下的山沟其洪水重现期约为5～10年,年径流量大于1.0亿m3的山沟其重现期约20～10年,但对有保护县城以上城镇或交通干线任务的山沟,其重现期为30～20年。

3.4 封山育林、涵养水源、保持水土

严格执行国家所颁布的森林、草原、土地管理及水法,依法治水、管水,在沟上游及河流出口以前的山沟两岸,因地制宜种草、植树、封山育林,以种植牧草、乔灌木为主,适当放牧,以保持水土涵养水源,同时充分利用巩乃斯河～伊犁河南北两岸800～1200m高程的逆温带资源培植8～10万亩优质品种果树、木本油料或其他经济林木,既可保持水土,又可短期收到经济效益。

3.5 适当修建调蓄工程或拦砂调坡谷坊

根据山沟灌区土地多、水源相对欠缺及时空分布不均这一特点,用蓄水进行灌溉和蓄水进行削峰已成为综合治理山沟的主要措施之一,因此在中等以上山沟,只要有合适的地形地质等条件尽可能修建山谷水库或灌注式水库,以削减洪峰和调蓄水量;在一些纵坡陡、冲刷大的小沟,适当位置修建坝高5～8m的谷坊进行调整纵坡或拦砂以降低水土流失。

为了总结经验,取得成熟的经验,因此首先要抓皮里青、沙尔布拉克及吉尔格郎等三条山沟的治理,这三条山沟紧靠城镇和灌区,洪水灾害频繁严重,不仅连年淹没农田房舍,而且危及城镇的安全,同时治理上述三沟对充分利用水源提高山沟灌区灌溉保证率及调节下游灌区春、秋两季用水具有重大意义,可为全面治理山沟积累经验。

3.6 修建必要的交叉工程,固定河槽

山沟洪水是导致大河引水干渠决口溃堤或淤塞失事的重要原因。没有必要的交叉工程设施或虽有但未按适当的洪水频率设计是不行的。因此对洪峰流量较小的山沟可在干渠采用简易纳洪设施,将山沟洪水直接纳入干渠,化水害为水利或统一排泄;对洪峰流量较大的山沟,务必按照洪水频率设计要求,通过交叉工程顺利泄入下游,以确保大河干渠输水安全。

过去山洪成灾涉及面广,损失严重的又一重要原因是由于滥耕乱围,未给山洪必要的出路所致,因此在规划中应根据各沟洪峰流量的大小,经裁弯取直适当调整纵坡基本恢复故道,固定河床,行洪道宜宽不宜窄,两岸根据保护对象应做适当护砌处理,同时彻底清除洪障或违章阻水建筑,并栽培护岸林或风景林以优化生态环境,要求各级政府教育群众,遵照 《防洪法》和 《河道管理条例》搬迁、退耕,给洪水留出足够的引洪通道,避免灾害发生。