肇兰新河流域上游洪泛频发的成因及对策分析

2018-03-25 09:26杨树森闫成璞
水利科学与寒区工程 2018年1期
关键词:肇东市主坝滞洪区

杨树森,闫成璞

(黑龙江省大庆地区防洪工程管理处, 黑龙江 大庆 163311)

经过整治,进入20世纪90年代后,松嫩平原地区一般很少发生大的洪涝灾害。但肇兰新河上游地区却洪泛频发,使人民群众利益受到损害。通过查阅相关资料[1-3]、参与实地调研踏查,对肇兰新河流域上游出现洪泛的成因进行分析、提出对策。

1 工程概况

肇兰新河工程主要由青肯泡滞洪区和肇兰新河河道两部分组成,位于安达市、肇东市、哈尔滨市松北区等市县境内,总控制面积5210 km2,主要承担着上游洪水调蓄、区间洪水排泄、区域内工业与城市废水排放任务。

青肯泡滞洪区位于安达市、肇东市两市交界处,主要承接调蓄安达市东湖水库泄水、源于兰西县途经肇东市和安达市境内的幸福排干来水,总控制面积2524 km2。滞洪区设计库容1.61亿m3,防洪标准为50 a一遇洪水设计、100 a洪水校核。

肇兰新河河道位于肇东市和哈尔滨市松北区境内,沿着肇东市城区边缘经过。主要承担青肯泡滞洪区泄水、区间防洪排涝以及区域废水排放任务。河道从青肯泡泄洪闸起到呼兰河二道河子入河,全长93 km,沿途有12条排水干渠汇入。总控制面积为2686 km2。防洪标准按10 a一遇洪水设计,下游考虑呼兰河水顶托的影响按20 a一遇洪水设计。由于多年多次的整治加固以及河道下切的原因,河道实际运行能力应高于原洪水设计标准。

2 洪泛受灾情况

肇兰新河流域多次发生洪水泛滥情况,主要发生源集中于青肯泡滞洪区以上的幸福排干下游河段(此段为安达市、肇东市两市界河,界河段长6.8 km),最近年份发生的2次洪水漫过草原和耕地直达肇兰新河河道,冲毁并穿越上游河道,直接威胁临近村屯安全,造成大量农田、草原受淹。

2005年7月29日,幸福排干下游位于安达市火石山乡太平山村附近的右岸河堤冲垮28延长米。8月17日,安达市火石山乡境内幸福排干6处决口,造成200 hm2耕地和4000 hm2草原受淹。

2006年7月20—21日,上游降大到暴雨,安达市火石山乡境内幸福排干右岸出现多处决口,造成433.33 hm2耕地、4000 hm2草原被淹。

2009年6月下旬,幸福排干下游位于安达市火石山乡境内段河堤决口20延长米,致使420 hm2耕地、33.33 hm2林地和4000 hm2草原受淹。当年,安达市投入资金进行清淤治理,利用清淤土方筑坝,有效提高了行洪能力,此后,火石山乡境内幸福排干下游右岸河堤洪泛状况明显改善。

2013年7月5日,青肯泡滞洪区主坝6+000 km附近洪水漫堤,与主坝相连的肇东市宣化乡境内幸福排干下游左岸末端(距离青肯泡滞洪区主坝仅200余米)决口,洪水直接漫过草原耕地进入肇兰新河上游,致使肇兰新河上游左堤破堤2处。

2017年8月上旬,肇东市宣化乡境内幸福排干下游左岸多处决堤,洪水未经青肯泡滞洪区拦蓄调节,直接漫过草原耕地进入肇兰新河上游,上游河道20 km以内左右岸破堤7处,造成大量耕地、草原被淹,多个村屯受到洪水威胁并撤离。由于肇兰新河远超标准运行,造成肇兰新河河道及渠上建筑物损毁严重,上游河道40 km以内塌岸脱坡现象多发,损毁排水涵闸涵洞25处、交通桥的引道及护砌9处、跌水的海漫及护坡1处。

3 洪泛特征与成因

3.1 洪泛特征

从多年来流域内洪泛发生的状况看,其特征明显。

(1)洪泛发生地点集中,都集中在幸福排干与青肯泡滞洪区联接区段,洪水破堤的薄弱点就是幸福排干下游末段的左右岸和滞洪区主坝末端5+500~7+100段。

(2)洪泛发生频率高,13 a间有5 a发生决口,有的年份多次发生洪泛现象。

(3)幸福排干来水进入青肯泡受阻,青肯泡滞洪区作为拦蓄、调节幸福排干洪水的功能发挥不充分,或者说未发挥应有作用。

3.2 洪泛成因

(1)幸福排干中上游位于青冈县、兰西县境内,多坡地,多碱沟,而且河道比降大,遇有集中降雨,坡积水汇流速度快,径流集中,易形成洪峰。

(2)累年淤积严重。河道上游坡比过大,导致水土流失严重,进入肇东市及安达市境内后地势平缓,下游泥沙淤积逐年加剧,致使幸福排干下游河床大幅度抬高,几十年冲积在青肯泡滞洪区的河口附近,库底泥沙大面积悬出主坝外地面2 m以上,距离主坝坝顶仅1 m左右。下游河床及河口库底的淤积抬高,降低了排干的洪水流速,使洪水在下游段急剧壅高,造成下游河堤及库区主坝末段多次决口、漫堤。

(3)开荒耕种,人为改变河道水流走向。幸福排干下游末段呈喇叭口状,由于连年淤积,与河口附近库区形成较大面积的冲积型河滩地。滩地多被开垦耕种,仅2013年一场洪水过后,2014年河口及附近库区内就增种了大片耕地。受耕种影响,河道内形成了两条较大的横向穿沟。在2013年发生洪水时,洪水沿穿沟直接冲向左岸(主河道靠近右岸),造成幸福排干下游左岸末端决口和青肯泡主坝末段漫堤。

(4)滞洪区阻水严重,河水入库不畅。幸福排干遇有较大洪水时,基本是进入滞洪区就漫散。青肯泡滞洪区北库区地势较高,苇草丛生,又受多年淤积影响,行洪通道不畅,库区阻水现象严重,河水入库困难。

4 对策分析

应采取有效措施,加大资金投入,对幸福排干流域进行系统整治,降比降,清淤积,防治水土流失,提高排干的防洪标准。同时,打通河水进入青肯泡滞洪区主库区的行洪通道,充分发挥滞洪区的蓄滞调节洪水作用,从根本上解决流域内洪泛频发的问题。

(1)降低比降。在幸福排干中上游或支沟选址加设跌水,把排干及沟道的比降调整下来,有效控制流速。解决冲刷造成的水土流失问题,是减轻下游淤积的治本之策。

(2)清除淤积。对幸福排干下游河道进行河底清淤,彻底清除多年的沉积层,规范和加大河道行洪断面,提高行洪能力。同时利用清淤土方加固加高河堤,提高排干的防洪标准。

(3)打通滞洪区行洪通道。在青肯泡滞洪区北库区修建联通幸福排干的明渠,把幸福排干向主库区延伸,彻底解决滞洪区阻水壅水问题,发挥出滞洪区的应有作用。

(4)局部提高滞洪区防洪标准。2013年青肯泡滞洪区主坝末段大面积过水,当年便对过水附近坝段进行了加高培厚,平均加高1 m。2017年主坝末段又受到威胁,洪水距离坝顶仅30 cm。从这两次大洪水状况看,局部还存在防洪标准过低的问题。青肯泡滞洪区防洪标准按50 a一遇设计、100 a一遇校核,主坝防洪标准应远高于幸福排干标准,有必要对该段主坝加高加固,提高抵抗洪水风险的能力。

(5)应采取相关生态保护措施,加大对幸福排干中上游地区水土保持治理力度,有效减少水土流失。若环境条件允许,也可考虑在上游修筑小型水库拦蓄洪水进行错峰行洪。

[1] 范纯.兰西县西北涝区涝因分析[J].东北水利水电,1990(8):40-44.

[2] 郭浩,宋春山,刘钊.查哈阳灌区排水沟渠破坏原因及治理办法[J].黑龙江水利科技,2003,31(1):134-135.

[3] 杨平.黑龙江省大庆地区防洪工程指南[R].大庆:黑龙江省大庆地区防洪工程管理处,2005.

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