浅谈霍拉沟流域防洪的规划与设计

艾尼·阿巴斯

巴州迪那河流域管理处 新疆 库尔勒 841000

一、流域概况

霍拉沟发源于中天山霍拉山北坡，属雨雪混合性河流。为开都河平原河段支流之一，多年平均径流量为0.3亿m3，河长69.2km。地理坐标位于东经85°15′～86°17′，北纬41°41′～42°15′之间。流域南北宽6.50km，东西长69.2km，面积450km2。河流出山口后，顺势而下，穿过218国道，流经焉耆县七个星镇的乃明莫墩村、夏尔其克村、夏尔勒岱村、劳改农场等地。

二、防洪工程现状

霍拉沟流域防洪工程的建设，一直以来都是焉耆县党委和政府最为关心的民生大事，自2008年以来，通过中小河流治理项目的分步实施，霍拉沟流域内域已建成各类混凝土、浆砌石标准防洪堤35km，各类泄洪渠、导流设施10km；流域内防洪体系基本形成，各类防洪堤和泄洪渠、导流设施构架已基本完善；经多年运用，发挥了良好的工程效益。流域内已实施的防洪工程情况如下：

1. 霍拉沟防洪一期：上段位于乃毛坤渠至218国道泄洪桥，处于山前泛洪区范围内；下段自218国道泄洪口桥起，末端为团结干排首端，堤防段总长度为21.913km。按10年一遇洪水标准设计，对应洪峰流量为97m3/s。堤防护坡与基础采用“一坡到底”的型式，上段于2010年开工建设，2011年竣工，目前运行良好，下段计划于2021年完成建设。

2. 霍拉沟防洪二期：位于霍拉沟冲山前洪积平原，首端为鸽子堂（当地人俗称）北面1km处，至七个星六村三组引洪口处，修建防洪堤总长12.206km，按10年一遇洪水标准设计，对应洪峰流量为97m3/s。护坡与基础采用“一坡到底”的型式。工程于2011年开工建设，2012年竣工，目前运行良好。

3. 霍拉沟防洪三期：位于霍拉沟下游右岸山前洪积平原上，北起霍拉沟东沟，南至夏热采开村附近，修建防洪堤总长为12.581km，泄洪渠5.974km。按10年一遇洪水标准设计，对应洪峰流量为2.44m3/s～46.93m3/s。护坡与基础采用“一坡到底”的型式。工程于2016年开工建设，2017年竣工，目前运行良好。

霍拉沟防洪工程实施前，焉耆县每年用于下游葡萄基地防洪抢险的费用约为110万元，但仍没有改变年年修、年年冲的局面，当地农民承担的防洪负担较重。每到雨季，山洪暴发，遇到大洪水及特大洪水，葡萄基地要动员数千民众抢险，耗费大量人力、物力和财力。防洪工程规划实施后，有效保障了下游人民群众生命财产安全，促进了当地乃至焉耆县经济的快速发展。

三、流域防洪总体规划

1、洪水灾害的主要形式

根据霍拉沟流域实地调查访问资料分析，霍拉沟诸洪沟洪水类型为典型的暴雨型洪水。此类洪水由高强度暴雨形成，一般发生在5月～8月，暴雨型洪水的主要特点：特点是发生洪水时间快，洪水来势迅猛，水位陡张陡落，峰高历时短。对葡萄基地内居民的生命财产及其内的水利、交通等设施造成很大破坏。根据霍拉沟洪水的特点，可以看出霍拉沟洪水灾害的主要表现形式有以下两种：

（1）洪水的突发性强，洪峰流量大，对葡萄基地内的水利设施、桥梁、道路等构成威胁。主要表现形式为淘刷水利设施、桥梁的基础，危及桥梁的安全，破坏基地内的交通。

（2）洪水期洪水峰高量大，大洪水对该区域内的耕地、居民的生命财产安全都极易造成重大损失。

2、洪灾成因及存在的问题

特大洪水发生原因，主要为霍拉沟诸洪沟洪水山体较低，春季时，山上积雪全部融化，没有永久性冰川和积雪，山岩风化严重，岩石裸露，多裂隙，少植被，只有小洪沟分布在其间。洪沟山口以下河床为戈壁砂砾组成，植被稀疏。当降雨强度小时，降水全部渗入地下，但在降雨量及降雨强度较大时就会产生地表径流汇集成洪水。突发性洪水对下游造成危害较大。现状存在主要问题如下：

（1）山区夏季暴雨强度大，范围广，使得洪水峰高量大，来势凶猛，使人猝不及防，因而易对葡萄基地及其内居民生命财产安全造成较大破坏。

（2）防洪资金投入严重不足。多年来，七个星镇葡萄基地的有关单位坚持不懈地努力防洪，但简单的疏导洪水而没有高标准的防洪设施不能从根本上解决葡萄基地的防洪问题。

3、总体布局

根据霍拉沟流域防洪工程的现状、河道上中下游特性及保护的范围和重点，总结霍拉沟几十年防洪工作的经验和教训，在调查研究分析论证的基础上提出防洪方案，确定霍拉沟防洪规划的总体布局为：

（1）霍拉沟上、中游段：该河段以维护自然植被、涵养水源为主，减少人类活动对河道不利影响，减少水土流失。该段防洪规划内容为非工程措施，主要是洪水预警预报及通讯系统建设。

（2）霍拉沟下游河段：防洪工程体系以堤防规划建设为主，清除河道障碍，疏峻整治河道，对河道的的险工险段除险加固，对重点保护范围的河道堤防采用高标准建设，修建护岸工程，提高行洪能力，增加河道安全泄量，保护沿河城镇、居民生活区的安全，保护水利、交通、通讯，保护两岸耕地。逐步形成以堤防为基础，整治河道，扩建阻水桥、涵、渡。结合水土保持及其它非工程措施，构成综合防洪体系。

在霍拉沟防洪工程体系的基础上，建立霍拉沟防洪的有关政策、法规；依法治水、依法防洪抗洪、依法建立防洪措施和防洪保险制度；利用现代科学技术，建立霍拉沟洪水预报、预警、通讯网络系统，为防洪抗洪提供第一手可靠基础资料，提出预警方案，确保在设防标准内安全渡汛，在遇超标准洪水时，使损失减到最低；积极进行非工程措施建设，防止水土流失，达到安全行洪的目的。

四、防洪工程设计

1. 堤防设计

依据防洪总体规划，结合焉耆县及巴州地区已建各类堤防运用效果，霍拉沟流域内堤防形式多采用“砼板护坡+混凝土防冲斜墙基础”方案。主要设计情况如下：

堤身设计：设计堤顶宽度4.0m，堤顶临水侧路肩设路沿石。迎水面边坡1:1.5，背水面边坡1:1.5。筑堤材料为砂砾料，沿工程堤防就近取土，以临近为主。为保证堤防的稳定，取土范围在距堤脚25m以外、取土深度小于1.5m。

（1）上部护坡型式：采用C20F200W6的现浇混凝土板，砼板厚度为12cm。护坡高1.5～3.0m。分缝间距：垂直水流方向间隔3.0m分一道伸缩缝，缝宽2cm，采用高压闭孔板和聚氨酯填充。

（2）基础防护型式：堤防基础冲刷深度分别采用顺坝及平顺护岸冲刷深度计算公式与非淹没式丁坝冲刷深度计算公式计算，最终确定堤防基础冲刷深度。在堤脚处设置C20现浇混凝土防冲斜墙，厚0.20m、深1.5～3.0m，边坡坡度1：1.5，冲斜墙底部设0.5×0.2m的C20阻滑墙。由于大部分防洪堤处于洪积扇处，为防止洪水主流集中在坡脚，本次对堤顶高程以上堤防内坡脚5-10m范围内环境土进行清除，为洪水提供更好的过流通道。对于坡脚处冲刷严重的堤防险段采用铅丝石笼护脚，铺设宽度为3.0m。铺设位置为5号防洪堤0+000-0+800段。铅丝石笼的规格为1500×2000×300mm，铅丝笼在现场编织，网眼直径应小于80mm，相邻石笼之间均用铅丝相互连接。分缝间距：斜墙垂直水流方向间隔3.0m分一道伸缩缝；砼阻滑墙垂直水流方向间隔5.0m分一道伸缩缝。

（3）防腐处理：根据地质勘察成果：拟建防洪堤沿线洪水中Cl-对钢筋混凝土结构中的钢筋有中等腐蚀性。建议堤防沿线对钢筋混凝土结构采取相应的防腐蚀措施。堤线全线0-2.0m深度内环境土中SO42-含量701-2928mg/kg，对混凝土结构具有轻度-中度腐蚀性。建议堤线全线对环境土采取相应防腐蚀措施。本工程堤防沿线混凝土均采用掺矿渣微粉砼, 以达到抑制骨料碱活性和抗腐蚀性的目的。

（4） 抗冻措施：根据地质勘察成果：工程区地层岩性为级配不良砾，该层中小于0.075mm粒径的土粒含量2.1%～4.7%，依据规范属于非冻胀性土。可不考虑冻胀性。

2. 泄洪渠设计

在流域中下游区域，受地形及各保护对象分布及位置要求，设计采用修建泄洪渠方案对洪水进行疏通、疏导。由于泄洪渠纵坡陡，流速大，根据渠道纵坡、工程地质条件、渠道防渗技术规范对各项设计指标的要求，将渠道断面确定为梯形断面。采用全断面C20细粒砼砌块石衬砌，考虑到洪水中含泥沙对渠道底板的磨损较大，将渠道边坡、底板厚度均设计为30cm。为了增加渠道的抗冲稳定性，每隔50m设一道防冲隔墙。C20细粒砼砌石泄洪渠垂直水流方向每8m设一道沉降缝，缝宽2cm，上部采用聚氨酯填充，下部采用高压闭孔板填充。

五、流域防洪规划、设计总结

霍拉沟流域防洪规划及设计，依据流域洪水突发性强、洪量集中、洪沟数量多等特点；结合下游保护对象的分布及防护要求，进行了防洪总体规划布置。防洪工程实际实施过程中，依据实际情况分别选择了“砼板护坡+混凝土防冲斜墙基础”方案以及砼砌卵石泄洪渠方案；具有 “稳、省、快”的特点，既节约投资，又可确保工程运行安全；且在实际运用中效果良好，可供本区域及相似地区借鉴、使用。