新疆宁家河流域下游洪水成因分析及防治措施

武国栋

(新疆石河子一四三团水电公司，新疆 石河子832021)

1 宁家河概况

宁家河是玛纳斯河流域的一支较大支流，该河发源于天山北坡的依连哈比尔尕山的桥勒沟和吉腊萨依，最高点海拔4 631 m，水流由南向北流经山区、冲洪积平原区。径流补给以冰川消融为主，降水为辅。山区是径流形成区，平原是径流散失区。宁家河上游有5 条支流，其中最大的一条支流是水沟又称紫泉河。

宁家河还有许多冲洪沟，较大的有骆驼沟、大西坪沟和三个泉子沟，位于宁家河左侧，统称宁家河西线河段。20 世纪50年代前，宁家河汇入玛纳斯河，最终流入尾闾玛纳斯湖。20 世纪50年代后，经开发建设，宁家河水大部分用于农业生产灌溉。

宁家河和紫泉河上游，植被较为发育，森林以云杉为主，植被覆盖率70% ～90%，河谷狭窄，两岸陡峭，河床纵坡大，水流湍急，一遇暴雨，山洪暴发，陡涨陡落，历时短暂。下游三个泉子、大西坪沟、野骆驼沟发源于宁家河出山口左侧的低山地区，表层覆盖第四系黄土及砾石，植被覆盖率＜50%，以低矮旱生作物为主。

宁家河属冰雪融水及降水补给为主的河流，径流的年内分配极不均匀，其分配不但与降水有关，而且与热量同步。

经流域气温、降水关系密切，全年径流量集中在高温季节7—8月，宁家河流域东、西分别与玛纳斯河和金沟河为邻，南与天山分水岭界，北至兵团农八师143 团，地理坐标介于E85°27'～85°58'，N43°39'～44°13'。

宁家河河源至西干渠渠首站32.4 km，西干渠渠首以上集水面积254.29 km2，宁家河卡子湾拦洪坝水库以上集水面积1 098 km2，其中山区面积700 km2，河流至卡子湾拦洪坝水库78.76 km。

2 河流现状

兵团农八师宁家河近期治理建设规划范围内有宁家河(干流)、宁家河的支流紫泉河、三个泉子沟(牛圈子水库以下称牛圈子沟)、大西坪沟、野骆驼沟。

紫泉河位于宁家河右侧，是宁家河最大的支流，最高点雪涝坝，由水沟(紫泉河上段称为水沟)、二道沟(红石沟)、人头沟、黑沟在紫泥泉镇汇聚而成。紫泉河下段称为清水河，在宁家河出山口以上25.7 km处汇入宁家河干流。

宁家河出山口位于卡子湾拦洪坝水库，出山口以下是宁家河中线河段，沿岸均为粮棉生产基地，中线河段末端汇入蘑菇湖水库。

宁家河西线河段是位于其左侧的野骆驼沟、大西坪沟和三个泉子沟。野骆驼沟和大西坪沟的洪水部分可以进入献礼水库，部分自西流向东与三个泉子沟洪水汇合，进入牛圈子沟，牛圈子沟末端与中线河段会合后，洪水汇入蘑菇湖水库。

3 工程现状

宁家河经过40 多年的开发治理，已形成一定规模的水利工程引、蓄、输、配水系统，宁家河水资源开发利用程度较高，但宁家河的水利工程，大多修建于80年代之前，受当时条件的限制，工程标准低，配套不全。经过几十年的运行，受洪水、泥沙、冰冻等因素的破坏，工程老化和损坏已十分严重。

3.1 蓄水工程

在防洪区域内现有水库6 座，分别是献礼水库、卡子湾拦洪坝水库、卡子湾水库、牛圈子水库、大石碑水库和四大滩水库。

由于建设标准低，受洪水危害和泥沙淤积，这6座水库均被鉴定为三类坝，属于险库，目前完成了除险加固。6 座水库虽然完成除险加固，但由于淤积严重，实际有效库容约在500万m3(设计总库容1 558万m3)。

3.2 堤防工程

在宁家河干流沿线，143 团的村镇和农田基本处于不设防状态。近几年在南丰产渠南侧修有临时土堤10.3 km，拦截冲洪沟暴雨洪水，由于堤的临水坡没有护砌，一遇洪水就溃堤。工程是多次改建成的，实际设防标准达不到5 a一遇。

3.3 河道整治工程

为解决宁家河河道被挤占，洪水无出路问题，1986年在宁家河卡子湾水库下游修建宁家河中线排洪通道11.7 km，设计流量50.5 m3/s，混凝土结构。1993年3月下旬被春洪冲毁，以后又遭遇多次洪水袭击，该排洪通道已完全被洪水冲毁。

4 防洪区域现状

兵团农八师143 团地处天山北坡经济带，其经济战略地位非常重要。区域内有西气东输天然气管道、石油管线、欧亚光缆等重要能源通讯管线，有北疆的主要交通干线欧亚大陆桥—北疆铁路、国道G312、乌奎高速公路、省道石南公路和石西公路。

区域洪水灾害频繁，对人民的生命和财产安全构成严重威胁，1985年3月下旬宁家河发生春洪，卡子湾水库断面洪峰流量133 m3/s，洪量2 203万m3，G312 国道K4333 至K4339 段被洪水冲毁中断交通8 d。

1993年7月23日紫泥泉发生暴雨山洪，92 户民房倒塌，死亡3 人，直接经济损失1 408.9万元。2002年7月6日，牛圈子沟最大流量60 m3/s，持续2 h，淹没农田104.6 hm2，直接经济损失237.9万元。

2007年8月3日，牛圈子沟最大流量120 m3/s，淹没农田0.11万hm2，直接经济损失1 239万元。根据统计资料，从2003年到2008年6年中，宁家河流域共发生12 起洪涝灾害，直接经济损失1.3 亿元。

5 洪水灾害成因分析

宁家河洪水一般发生在春季和夏季。春季洪水以积雪消融洪水或积雪消融水与降水形成的混合洪水为主;夏季洪水主要是山区暴雨、高山冰川消融以及这两种洪水遭遇后形成的混合型洪水。

5.1 季节积雪融水洪水

季节积雪融水洪水主要指中、低山带的积雪随着春季气温的迅速回升，形成融雪洪水。其洪水出现时间和规模取决于热量条件、积雪厚度与面积等因素。其洪水过程主要有以下特征:

1)洪水大小与气温和前期中、低山区降水量有关。

2)洪水过程具有明显的日变化特征。

3)洪峰流量小，时段洪量不小，且历时较长。

5.2 暴雨洪水

暴雨洪水主要是区域内持续性降水和局部地区暴雨发生时，当雨强较大，流域超渗产流，就会形成暴雨洪水。暴雨是形成山洪的主要因素，新疆的暴雨归纳为2 类:

1)大尺度天气系统形成的大范围的暴雨，暴雨中心多落在山区，移动慢，降雨历时较长。

2)局部暴雨，一般发生在低山区、丘陵地带或盆地边缘，暴雨强度大，汇流速度较快。

宁家河位于天山北坡中段，是天山北坡暴雨的路经点，一般由巴尔喀什湖附近的低压分裂出来的短波在东移过程中受天山山脉阻挡由安集海乡到博尔通古乡经过宁家河，在牛圈子附近经石场以上的水沟到玛纳斯河流域的大小白杨沟一带向东移去，通常在这个区域突降暴雨造成峰高量大的洪水。其洪水过程主要有以下特征:

1)暴雨洪水大多由局部暴雨形成。

2)暴雨洪水大多出现在夏季6—8月。

3)洪峰流量大，时段洪量小，来势凶猛，洪水过程陡涨陡落。

4)挟沙量大，矿化度高。

5.3 混合型洪水

混合型洪水指季节积雪融水与暴雨洪水叠加而形成的洪水。混合型洪水因其组合不同而兼有前两种洪水的特征。

危害最大的是春季融雪洪水与降水叠加而形成的春洪和夏季暴雨洪水。

6 存在主要问题

宁家河流域工程存在的问题主要包括5个方面:

1)宁家河上游山区无控制性水库枢纽，宁家河出山口的卡子湾拦洪坝水库和卡子湾水库，竣工库容500万m3，水库严重淤积，现实际库容151万m3，宁家河洪水不能调蓄，对下游造成极大的防洪压力。

2)宁家河出山口下游的河道被村镇和农田挤占，洪水没有出路。随着宁家河两岸经济和社会的发展、河道自然条件的变化、城镇化进程加快、人口和工矿企业的增加，洪水对防洪对象造成极大威胁。

3)原有设计洪水系列较短，设计洪峰流量偏小，直接影响了工程规模。加之治理规划区内防洪工程修建已久，经过几十年的运行，老化和破损十分严重，受资金等多方面的原因，目前一些工程已是带病运行，部分已到了报废的程度。

4)以往宁家河开发重水资源利用轻防洪，防洪工程又重建轻管，防洪工程属公益性事业，没有维修、管理经费，堤防工程被洪水冲毁后，因无资金不能及时修复，又成为新的隐患。

5)在河流的开发和防洪管理工作上还未形成统一的管理机构。兵团和地方双方各自为政，防洪信息不能相互通报，造成不必要的损失;区域内还未建成完整的防洪预警预报系统，监测系统不健全。

7 防治措施

防治措施可采用工程措施和非工程措施2 种办法:

7.1 工程措施

一般包括修筑堤坝、整理河道、修建水库、修建分洪区(或滞洪、蓄洪区)等，河流中上游的植被保护、植树种草等［1］。

工程措施具体包括3个方面:

1)治理要坚持全面规划，统筹兼顾、标本兼治、综合治理、兴利除害结合，开发与保护并重，防洪与抗旱并举。兵团和地方要加强合作，共同协商制定流域内的防洪规划、工程建设与管理、信息化建设等;努力降低灾害损失。

2)要处理好资源开发利用、生态环境保护等方面与社会经济发展的关系，使防洪与社会经济发展相适应，达到人与水和谐共处，人与自然和谐共处。在采取工程措施开发利用水资源，建设防洪工程控制洪水的同时，要规范人类活动，避免不合理的土地开发利用和挤占河道的行为，要适应自然保护、改善生态环境，以减少洪水发生和减轻洪水发生时的灾害。

3)防洪减灾要采取工程措施与非工程措施相结合，既要按规范规定的设防标准修建工程，通过蓄、滞、泄、导等手段防治洪水;又要依靠非工程措施应对洪水威胁、防治洪水［2］。

7.2 非工程措施

非工程措施主要包括4个方面:

1)在春季、夏季暴雨多发月份加强值班管理，保证洪水信息的沟通。

2)在春季、夏季加强对区域内水利工程、防洪堤巡逻检查，发现险情及时处理。

3)建立和完善各座水库防洪应急预案和管理应急预案;制定和完善防洪预案。制定和完善防御洪水方案、水利工程调度方案和调度规程，完善蓄滞洪区、分洪区撤退预案。

4)加强水管人员业务技术知识培训，建立洪水预报警报系统。把实测或利用雷达遥感收集到的水文、气象、降雨、洪水等数据，通过通讯系统传递到预报部门分析，或直接输入微机进行处理，作出洪水预报，提供具有一定预见期的洪水信息，必要时发出警报，以便提前为抗洪抢险和居民撤离提供信息，以减少洪灾损失。提高对暴雨洪水预测能力。最大限度地减少灾害，保障人民和财产的生命安全。

［1］水利部水利水电规划设计总院.GB50286—96 堤防工程设计规范［S］. 北京:中国水利水电出版社，1998.

［2］长江水利委员会长江勘测规划设计研究院.SL252—2000水利水电工程等级划分及洪水标准［S］. 北京:中国水利水电出版社，2000.