青海省那棱格勒河尾闾地区应急防洪方案探讨

王俊昀 刘娟 潘明强

摘要：那棱格勒河是柴达木盆地的最大内陆河，河道长度近400km。其尾闾地区包括东台吉乃尔湖、西台吉乃尔湖、鸭湖和一里坪，当地居民主要为矿业开发企业职工。由于上游洪水最终进入尾闾地区，并在此蒸发、下渗后消失，因此解决尾闾地区防洪的核心问题是合理分配上游来水的存储空间。在那棱格勒河上游水库建成运用之前，在尾i7地区建立良好的应急防洪方案乃当务之急。根据以往洪灾发生情况和防洪工程现状，探讨洪灾发生原因;根据企业规模，确定防洪标准，并根据东台吉乃尔湖、西台吉乃尔湖、鸭湖和一里坪的空间位置和蓄洪能力，提出那棱格勒河尾闾地区的应急防洪方案。

关键词：尾闾;洪水调度;防洪工程;那棱格勒河

中图分类号：TV877 文献标志码：A

那棱格勒河位于柴达木盆地西南部，发源于昆仑山布喀达坂山北坡的雪莲山，河源高程5598m。出山口以上集水面积22300km²，总河长近400km，河道平均比降为0.81%;出山口以上主要有红水河和库拉克阿拉干河两大支流。河水出山后，大量渗漏，流量沿程逐渐减小，经戈壁带、细土带，地下水溢出后发育成为三条再生河，即东北部的乌图美仁河、查哈美仁河和北部的东台吉乃尔河[1]。乌图美仁河与查哈美仁河汇合后流向东-东南方向，最终注入西达布逊湖。东台吉乃尔河由西流向东一北东方向，呈分散辐射状形成多条支流，并最终注入尾闾——台吉乃尔湖区。

台吉乃尔湖区由东台吉乃尔湖、西台吉乃尔湖及一里坪组成。台吉乃尔湖区地处柴达木盆地的腹地，其北部为伊克雅乌汝—巴嘎雅乌汝雅丹地貌群，南部为台吉乃尔河流域，东、西部为盐滩—荒漠区。该区的四周为雅丹地貌区及荒漠区，在开发前干旱无水且无通行之路，人迹罕至，称为生命禁区。

根据多年TM影像解译数据，东台吉乃尔湖面积为157.61km²，西台吉乃尔湖面积为85.17km²，一里坪面积为315.66km²。西台吉乃尔湖与一里坪由苦水沟相连，苦水沟及其两侧地势较高，西台吉乃尔湖蓄水高程超过2685m时才向一里坪分洪。

1 那棱格勒河尾闾地区社会经济概况

东、西台吉乃尔湖蕴含丰富的锉、硼、钾等，是柴达木盆地盐湖资源的重要组成部分，仅西台吉乃尔湖卤水锉的储量就占柴达木盆地总储量的一半以上。两湖资源主要由青海锂业有限公司和青海中信国安科技发展有限公司开发。青海锂业生产基地在东台吉乃尔湖，青海中信国安则两湖都有生产基地。一里坪盐湖已查明蕴藏丰富的锉及其他盐类资源，已确定由中国五矿集团进行开发。

沿东、西台吉乃尔湖的南端，分布有涩北气田的主力气田，当地人称为台南气田。涩北气田2001年年底已累计探明天然气地质储量3500亿m³，是我国陆上四大气区之一。2010年涩北气田完成产量超过54亿m³，占中石油青海油田公司全年产量的70%。

315国道改线段穿过西台吉乃尔湖盐湖地区，为沿湖企业的主要运输通道。315国道东起青海省西宁市，西至新疆的莎车，全长约为2700km，按二级公路标准建设，是通往新疆南疆地区的主要通道。那棱格勒河尾闾地区水系及防洪工程规划见图1。

2 那棱格勒河尾闾洪灾及原因分析

2.1 近年洪灾情况

2010年7月至8月初，那棱格勒河因连降暴雨及高温融雪，流入湖区的河水急剧上涨。随着上游来水量不断增加，西台吉乃尔湖和一里坪的蓄洪水量迅速接近蓄洪极限，地处西台吉乃爾湖的青海中信国安公司的生产运营及各项设施受到严重威胁。西台吉乃尔湖水位的不断上涨和湖水冲刷造成315国道盐渍土区段公路大部分路面沉陷，边坡冲毁，还时常发生湖水穿透路基，形成管涌，致使公路局部塌陷。驻格尔木武警四支队、大柴旦武警官兵共130人赶赴西台吉乃尔湖抗洪一线，参加抗洪抢险。至9月22日，通过西台吉乃尔湖的洪量达1.7亿m³，为近30a的最大洪量[2]。

青海中信国安、青海锉业两家企业的生产运营对东、西台吉乃尔湖区水位均有相应要求，需要水深保持在一定数值，水深过大将使卤水浓度降低、采卤工作停滞、盐田闲置，水深过小则会造成湖区干涸、生产无法开展。2010年洪水导致两家企业部分盐田、采卤渠被淹，产量大幅度减少，因此防洪工作对两家企业至关重要。同时，涩北气田、315国道的安全也与防洪密切相关。

2.2 洪灾原因分析

台吉乃尔湖开发过程中各自为政，一直缺少统一的、可持续的开发利用规划。2008年，青海锉业在东台吉乃尔湖西南部修建了一条长33km的防洪堤，客观上截断了东台吉乃尔河与东台吉乃尔湖的水力联系。与此同时，青海中信国安在西台吉乃尔湖修建了一条长25km的防洪堤。两家单位修建的防洪堤使东台吉乃尔河洪水全部汇入鸭湖，鸭湖成为天然的大范围蓄滞洪区，水位达到一定高度后，通过鸭湖至西台吉乃尔湖北侧的苦水沟流入一里坪。

防洪堤的修建，造成东台吉乃尔湖丧失了储水功能，并迅速向干盐湖转化，造成湖泊基本水文特征、理化特征、沉积特征及生物特征发生长期的、不可逆转的不利转变，同时也对青海中信国安生产设施带来洪灾隐患，严重影响东台吉乃尔湖及其周边生态环境。

2010年那棱格勒河来水量较大，对台吉乃尔湖区造成了一定防洪压力，青海中信国安、青海锉业修建的防洪堤阻止了东、西台吉乃尔湖的天然分洪，东台吉乃尔湖没有发挥蓄洪作用，致使鸭湖汇集过多洪水，经苦水沟流入一里坪，一里坪洪水水位抬高后倒灌西台吉乃尔湖，致使青海中信国安生产设施遭受较大损失。

3 那棱格勒河尾闾地区防洪工程建设方案

3.1 防洪标准

根据国家有关企业规模分类标准，青海中信国安、青海锉业和涩北气田均为大型企业，根据《防洪标准》（GB50201-2014），大型企业的防洪标准为50～100a一遇，鉴于当地无永久居民和其他保护对象，综合考虑安全、经济因素，确定湖区的防洪标准为50a一遇。

3.2 防洪工程建设方案

3.2.1 防洪工程总体布局

那棱格勒河流域面积大、干流河道长、矿产资源丰富，应综合考虑盐湖矿产资源开发、生态保护、水能资源开发、水资源利用等诸多因素，采取上游分洪、下游疏导等多项工程措施，才能保证那棱格勒河流域的防洪安全。因此，那棱格勒河防洪工程总体布局为在出山口以上兴建那棱格勒河水库，有效调蓄中上游洪水，在台吉乃尔湖尾闾地区建设堤防工程，并拦蓄进入尾闾地区的洪水。那棱格勒河规划水库位置见图2。

目前，在出山口以上建设那棱格勒河水库的设计工作正在紧张进行。那棱格勒河水库是具有防洪、生态保护、灌溉、城市供水和发电多项功能的综合利用水库，同时还具有拦沙减淤作用。水库建成后可有效调蓄上游洪水，减轻尾闾地区的防洪压力。

3.2.2 那棱格勒河水库建成前尾闾地区应急防洪方案

近年来格尔木地区降水增多，那棱格勒河有可能进入连续多年的丰水期，防洪压力可能加大。因此，为保护台吉乃尔湖地区生产企业的财产安全和职工生命安全，必须给洪水留出过水通道和蓄水空间，在上游水库建成运用之前，应在尾闾地区开展应急防洪工程建设。

通过实地查勘和比选，建议将整个尾闾湖体综合考虑，统一安排。结合生产需要，将生产、生活区和蓄滞洪区科学规划，在平面上划分出各个区域，将生产、生活区布置在地势较高的地方，并进行必要的防护。

建议充分利用鸭湖、东台吉乃尔湖、西台吉乃尔湖及一里坪湖的蓄水能力，四湖共同承担分洪任务。根据两家企业现有防洪堤的布局，稍作修整和补充，在东、西台吉乃尔湖之间建设一个蓄滞洪区，也就是目前已经自然形成的鸭湖蓄洪区，并在两条防洪堤合适位置设置溢洪堰向东、西台吉乃尔湖及一里坪分洪。水位较低时，可在蓄滞洪区蓄洪;水位达到设定高度时，溢洪堰自然分洪;蓄滞洪区蓄满后的分洪量，根据东、西台吉乃尔湖及一里坪的多年平均蓄水量按比例分摊。为满足东、西台吉乃尔湖在枯水时企业的用水需求，设置2处引水闸门向企业供水（暂不考虑一里坪）。

（1）鸭湖蓄滞洪区最大库容。从1：5万地形图上看，涩北气田较为分散，临湖气田最低高程为2690m，台南气田最低高程也是2690m。鸭湖蓄水高程在2690m以下时洪水对两个气田基本没有影响。

从近期的简单测绘成果看，东台吉乃尔湖防洪堤高度一般为3.2m左右，地面高程为2687～2688m，坝顶高程在2691m（桩号2+000处地面高程为2687m，坝高4.2m）附近;测绘的零点高程约为2682m;西台吉乃尔湖防洪堤高度在3m以上，地面高程为2686～2688m，坝顶高程在2690～2691m之间。

青海中信国安和青海锉业均为大型企业，保护企业的防洪堤为2级堤防。根据《堤防工程设计规范》（GB50286-2013）规定，安全超高不低于0.8m，初步估算波浪爬高为0.6～0.7m，总的超高应达到1.5m。

根据测算，鸭湖蓄水位在2688、2689、2690m时的水面面积分别为340.62、473.70、534.42km²。东、西台吉乃尔湖防洪堤围合区域的平均高程约为2 687m，蓄水至2688、2689、2690m时的蓄水量分别为4.09亿、8.32亿、13.36亿m³。

为保证涩北气田和台南气田防洪安全，坝顶高程以2690m为限，考慮总计1.5m的超高，鸭湖蓄滞洪区最高蓄水位为2688.5m，相应蓄洪库容约为6.0亿m³。

（2）洪水应急调度方案。在上游未建防洪水库时，建议当前的洪水调度方案如下：①台吉乃尔湖地区洪水来临时，首先进入鸭湖蓄洪区，鸭湖蓄洪区可容纳来水量3.0亿～4.0亿m³;②上游继续来水，仍然进入鸭湖蓄洪区，直至蓄满6.0亿m³蓄洪库容;③上游继续来水，利用东、西台吉乃尔湖和一里坪的三道溢洪堰向三湖分洪，直至容纳所有洪水。

以2010年全年来水量11亿m³为例，按调水方案，则鸭湖蓄洪区容纳6.0亿m³，东、西台吉乃尔湖和一里坪容纳5.0亿m³。

（3）防洪工程规模。①需对东台吉乃尔湖防洪堤坝和西台吉乃尔湖南坝、北坝进行精确测绘，确定其坝顶高程和位置是否满足应急方案蓄滞洪水的要求。如果满足要求，还需进行安全鉴定;如果不满足要求，应予调整防洪堤高度。②在东台吉乃尔湖和西台吉乃尔湖分别建设长4.3km和2.6km的堤坝，总长6.9km，完善鸭湖蓄洪能力。③建设3处溢流堰，鸭湖蓄满洪水后自动向东、西台吉乃尔湖和一里坪分水。④建设2处引水闸门，枯水期向东、西台吉乃尔湖供水。

4 结语

那棱格勒河尾闾地区的防洪应急方案乃权宜之计。此方案的编制是在不损害涩北气田等域外企业防洪安全的基础上，体现了利益共享、风险共担的原则;应急方案得到了地方政府有关部门的认可。那棱格勒河尾闾地区的防洪安全不仅牵涉到中信国安、青海锉业等企业的生产、生活能否正常进行，还涉及当地的生态保护、水资源开发、盐湖资源利用等。长远考虑，应尽快启动那棱格勒河出山口上游的水库工程建设，统筹区域资源开发、生态环境保护和地区防洪，达到经济发展与环境保护双赢的目标;在此基础上，为当地社会经济发展提供防洪安全保障。

参考文献：

[1]王涛，高东林，马海州，等.那棱格勒河流域及尾闾盐湖水文循环动力学模型的选择[J].盐湖研究，2006，14（4）：18-21.

[2]黄河勘测规划设计有限公司.青海省柴达木循环经济试验区防洪规划报告[R].郑州：黄河勘测规划设计有限公司，2014：186-197.