阿图什市哈拉竣乡防洪治理建设探讨

赵 华

（新疆昌吉方汇水电设计有限公司 新疆昌吉 831100）

洪水具有流量大、速度快、破坏力强的特点，需研究洪水特点及存在问题，才能有效提出相应的防洪措施[1]。阿图什市哈拉峻乡阿亚克苏洪村位于依苏滚厄肯河右岸，常年遭受洪水侵蚀，目前该村所在河段零零散散建设部分防洪坝，由于建设标准低，基础被淘蚀破坏，基本无防洪功能。因此，修建哈拉峻乡阿亚克苏洪村右岸防洪坝对减轻当地居民防洪负担、对维护当地社会稳定具有重要意义。

1 工程概况

阿图什市哈拉峻乡阿亚克苏洪村为山前冲积扇区域，暴雨洪水既有主河道下泄，也有散流支沟分布，水土流失严重，有逐年扩大趋势，进而对河道两岸耕地、林地和房屋等造成极大的威胁。因此，需修建依防洪治理工程。通过新建4.32 km 防洪坝及配套15 座建筑物，确保哈拉峻乡阿亚克苏洪村63 户300 人、11.6 hm2耕地、6.67 hm2林地、灌溉渠道、村级交通道路、供电、通信等基础设施的安全。工程所在依苏滚厄肯河断面起点处集水区面积为746 km2、河长为68.69 km 以及坡降为19.1‰，项目区起端至末端共涉及25 条洪沟，其中左岸12 条洪沟，右岸13 条洪沟。工程等别为Ⅴ等小（2）型工程，建筑物级别为5 级，设计洪水标准为10年一遇。

2 洪水特征分析

阿俄水文站有1957—1992年共36年洪峰流量系列，但20 世纪90年代以来的丰水期资料缺乏。因此，选用邻近的具有较长资料系列的代表站卡浪沟吕克水文站1959—2016年资料进行代表性分析，以反映区域年最大洪峰流量变化趋势。采用推理公式法对项目区计算断面设计洪水洪峰流量进行了分析计算，选用《新疆暴雨图集》图中防洪工程河段处最大24 h降水量资料进行设计流域的设计洪水计算，10年一遇设计洪峰流量为352.1 m3/s。

根据资料分析，区域型降雨是导致布古孜河大洪水的主要成因，暴雨型洪水在哈拉竣乡各河沟中最为常见，对下游公路、桥涵及居民点破坏性极大。而季节性积雪消融洪水从频次上、峰值上及对下游造成灾害方面较暴雨洪水而言相对较小。

1）暴雨洪水发生时间较集中

根据阿俄站36年实测资料，对年最大洪峰各月发生次数及频次进行统计，见表1，在春、夏、秋三季的4-10月内都发生过暴雨洪水，其中8月份发生年最大洪水的机率最高，其次是7月和9月，多年统计8月发生频次占33.2%，7、8、9 三个月发生频次达66.7%。

表1 阿俄站年最大洪峰流量发生频次统计表

2）洪水过程单一、陡涨陡落、洪水历时短

1988年8月10日的暴雨洪水见图1，可明显看出峰型单一，陡涨陡落、洪水历时仅有12.5 h，最高峰值为686 m3/s，最大洪峰涨率达每小时200 m3/s，大于100 m3/s 的洪水历时仅有6 h。

图1 1988年8月阿俄水文站暴雨型洪水过程线

3）场次洪水峰高量小

虽然1988年8月10日暴雨洪水峰值为686 m3/s，为历年实测暴雨洪水之首，但场次洪水总量仅为0.08×108m3（割除基流），占当年水量的8.5%。而1978年融雪型洪水洪峰流量仅为98.6 m3/s，但洪量达0.17×108m3，占当年水量的17.8%。

4）年最大暴雨型洪水洪峰流量年际变化较大

据实测资料分析，阿俄站年最大暴雨洪水变差系数Cv=1.05，实测最大与最小值之比为46 倍。

5）洪水发生时伴有高含沙量及大规模悬移质泥沙输运过程

布古孜河1987年7月13日发生暴雨洪水，当日发生最大洪峰流量为435 m3/s，日平均含沙量达83.1 kg/m3，日平均悬移质输沙率高达12 900 kg/s，因此，暴雨洪水具有很强的挟沙能力。

3 防洪工程现状

3.1 防洪形势严峻

阿图什市哈拉峻乡阿亚克苏洪村为山前冲积扇区，洪水由主河道及13 条支沟下泄。该工程位于省道S306 以北，依苏滚厄肯河阿亚克苏洪村河段，此区域耕地、林地及房屋主要位于河道两侧，河道西北东南走向，平均纵坡i=0.015 5。由于山前暴雨性洪水和春季融雪性洪水瞬时来水量较大，洪水下泄对该区河床及两岸冲刷异常严重，形成不规则冲沟，局部下切深度可达1.0～3.0 m，造成水土严重流失，进而威胁右岸草场、林带、居民房屋安全。

3.2 缺乏必要工程措施

现状河道宽度70～125 m 不等，河道右岸多为天然岸坎，局部地区建有砂砾石、混凝土面板防洪坝。砂砾石防洪坝多为当地居民自建，堤高约为1.0 m；混凝土面板防洪坝高约1.2～2.0 m，但年久失修，基础被洪水淘刷严重，且建设标准较低，行洪时，常出现漫顶或垮塌现象。当地政府组织群众每年对洪水危害进行抢险，造成人力、物力、财力的极大浪费，成为该村群众沉重的负担。

4 工程布置

通过现场踏勘，依据实际地形、洪水来水及洪水下泄通道情况，该防洪坝工程选取在依苏滚厄肯河右岸，依据河岸耕地、林地、房屋及沿途洪沟的布局，防洪坝在河道顺直段、微弯段及弯道两端连接段以顺坝为主。防洪坝位于选阿亚克苏洪村河段右岸，全长4.32 km，起点位于河道右岸已建防洪坝，终点位于河道右岸耕地结束位置。防洪坝走向由西北向东南，沿河道右岸平行岸坎布置。防洪工程包括修建防洪坝、配套新建过洪涵、纳洪口、退水口、引水口等建筑物。

4.1 防洪堤布置

新建堤防工程采用顺坝式防洪坝进行防护，防洪坝采用15～20 cm 厚C20F200W6 砼板护坡衬砌，设计堤顶宽度为4.0 m，临水面护坡坡比为1∶1. 75；背水面边坡设计为1∶1.50，砼板下设C20F200W6 素砼阻滑体，堤防设计高度为2.2～2.5 m，埋深为4.0 m。

为确定堤防防护型式，对堤防工程防护型式进行了比选，通过工程美观性、施工工艺、工期、投资等因素来确定最优方案[2]。根据项目区勘测成果及水力计算成果，结合已建的防洪坝方案，本次设计拟定了两个方案进行比选。防护型式比选情况见表2，不同型式横断面图见图2、图3。

表2 防护型式比选表

图2 方案一横断面

图3 方案二横断面

方案一：采用现浇混凝土板护坡型式，防洪坝采用15 cm 砼板护坡衬砌，砼强度等级为C20F200W6，堤顶宽度为4.0 m，临水面护坡坡比为1∶1.75，背水面护坡坡比为1∶1.50，砼板下设C20F200W6 素砼阻滑体。

方案二：采用浆砌石护坡型式，防洪坝采用35 cm浆砌石护坡衬砌，堤顶宽度为4.0 m，临水面护坡坡比为1∶1.75，背水面护坡坡比为1∶1.50。

通过以上方案比选，方案一在运行管理、施工周期和施工技术难度方面，均具有优势。综合对比两种防护型式，本次设计推荐采用方案一，15 cm 厚现浇砼板的堤防防护型式。

4.2 建筑物布置

1）过洪涵布置。河道右岸共有13 处支沟汇入主河道，洪沟宽度3.5～30 m 不等，沟深0.8～3.0 m。依据支沟发育程度、洪峰流量大小及现场地形条件，在其中7 条较小支沟末端与防洪坝相交处设置过洪涵，引导支沟洪水从坝体穿过汇入主河道，以保证主河道防洪坝的运行安全。7 座过洪涵分别位于桩号Y0+617、Y0+187、Y1+465、Y1+645、Y2+495、Y2+770、Y3+566。过洪涵上游起点均从支沟内合适位置开始，通过不同长度排洪渠延伸至河道防洪坝，通过坝体内新建过洪涵将洪水导流至河道内。

2）纳洪口布置。河道右岸桩号Y3+100 及Y3+280处现有一支沟汇入河道，支沟宽度约50 m，沟口岸坎高度约1.5 m，支沟天然纵坡约3.3%，由于支沟宽度较大，采用纳洪口方式将支沟洪水汇入主河道。

3）退水口布置。河道右岸沿线有2 处灌溉退水渠道汇至河道，本次需在右岸岸防洪坝新建2 座退水口，将灌溉退水安全通过防洪坝导流至主河道内。两处退水口分别位于防洪坝桩号Y0+222 及Y0+857处，桩号Y0+222 处退水口由进口喇叭口段及涵管段组成，桩号Z0+857 处退水口由进口喇叭口段、退水渠段及涵管段组成。

4）引水口布置。河道右岸沿线有5 处农民自建灌溉引水口从河道引水，本次需在右岸防洪坝新建4 座引水口，保证林草地灌溉期的灌溉引水。四处引水口分别位于防洪坝桩号Y0+200、Y0+581、Y1+080 及Y1+344 处。引水口主要由闸前八字墙段、闸室段及闸后连接段组成。

5 结论及建议

本文通过分析哈拉峻乡阿亚克苏洪村洪水特性和防洪措施中存在的问题，重点对防洪坝断面型式选取和退水建筑物布置进行分析，提出防洪治理方案，以确保工程建设科学合理性，有效地保证了亚克苏洪村居民房屋、灌溉渠道、草场及交通道路的安全，对今后社会生态健康、协调、可持续发展具有重要意义。在开展防洪工程建设时还应该结合实际对整体进行规划，以便于更好提高整个流域防洪标准。