塔里木河干流洪水漫溢现状及对策

袁志毅,董其华,张向萍 ,王远见 ,张廷奎

(1.塔里木河流域管理局，新疆 库尔勒 841000；2.黄河水利委员会黄河水利科学研究院,郑州 450003；3.水利部黄河下游河道与河口治理重点实验室,郑州 450003；4.郑州大学水利科学与工程学院,郑州 450001)

0 前 言

塔里木河是中国最大的内陆河，地处中纬度欧亚大陆腹地，四周高山环绕，东部是塔克拉玛干大沙漠，降雨稀少，蒸发强烈，水资源相对贫乏[1]。塔里木河干流全长1 312 km，其自身不产流，水资源主要依靠阿克苏河、和田河、叶尔羌河等源流补给[2-5]。塔里木河干流控制站阿拉尔年径流46亿m3[6]，并且70%～80%以上集中在汛期的6—9月，大多为洪水。塔里木河干流洪水具有洪峰高[7]，下泄过程中易发生坦化，沿程水量损失大，渗漏、漫溢严重等特点。同时，水量损失过大，会引起塔里木河流域水资源浪费，加剧供需矛盾[8-10]。

相关科技工作者针对塔里木河干流洪水沿程水量损失问题开展了大量研究。饶瑞符[11]根据1986年塔里木河沿程考察情况结合历史查勘资料，统计了1957—1986年塔里木河干流沿程水量变化情况，认为洪水漫溢、人为扒口、沿程“穿膛水库”无序引水等是沿程水量损失的主要原因。王延贵、胡春宏[12]认为塔里木河干流洪水漫溢是水资源无效损耗的关键，引水分流的粗放管理加重了水资源的浪费，不规整的两岸地形促使水资源的无效损耗；塔里木河干流上游中段和中游中下段泥沙淤积，造成河道洪水漫滩机会增加。丛振涛等[13-17]基于水量平衡定量研究了包含漫溢损失在内的河段水量损失或河段耗水量与断面来水之间的关系。目前针对洪水漫溢损失的量化研究还比较少。

本文对塔里木河干流洪水漫溢区进行实地查勘，对河道沿岸水管站点、水文站及相关单位进行实地访问，调查1999、2015年洪水漫溢情况、跑水区域、洪痕高程等，结合遥感影像和无人机航拍对每个漫溢区的漫溢水量进行测算，提出提高漫溢水资源利用的措施，为塔里木河水资源管理与利用提供决策支持。

1 研究区域概况

塔里木河干流从阿克苏河、叶尔羌河及和田河等三河汇合的肖夹克至台特玛湖,河道全长1 321 km，流域面积1.76×104km2[1]。从肖夹克至英巴扎为上游，河道长495 km，河道纵坡1/4600～1/6300，沿程有阿拉尔、新其满、英巴扎3个水文站。英巴扎至恰拉为中游，河道长398 km，河道纵坡1/5700～1/7700，沿程有乌斯满、恰拉2个水文站；恰拉至台特玛湖为下游，全长428 km，河道纵坡为1/4500～1/7900，塔里木河流域水系关系见图1。

图1 塔里木河流域“三源一干”关系

2 塔里木河干流洪水漫溢现状

自20世纪50年代以来，随着塔里木河源流和干流两岸连续不断的大规模水土开发，使得“三源流”下泄塔里木河干流的来水量逐年减少，直至河道断流长度达到1 100 km。进入21世纪，国家投入巨大人力和物力在源流节水，保证下泄水量到塔里木河干流，在塔里木河两岸修建了650 km的输水堤和46座各类农业和生态灌溉引水闸口。沙雅县在塔里木河上游河道两岸先后修建了180 km的防洪堤和生产子堤，这些工程的修建较大程度地减少了塔里木河汛期洪水漫溢所产生的大量无效蒸发渗漏，节约了水资源。但是，目前塔里木河干流上中游仍然存在不同程度的洪水漫溢区和无效跑水口，这些漫溢区导致洪水发生坦化(见图2)，对洪水传播时间造成影响，一方面给洪水防御造成不便；另一方面导致洪水资源大量损失。

图2 2016年塔里木河干流洪水演进过程

塔里木河流域管理局联合黄河水利科学研究院，先后于2017年3月和2019年7月2次对塔里木河干流漫溢区进行实地查勘和调研，对河道沿岸水管站点、水文站及相关单位进行了实地访问，调查1999、2015年洪水漫溢情况、跑水区域、洪痕高程等，并结合遥感影像、无人机航拍确定漫溢区的水边线，利用洪痕局部地形等确定漫溢区的局部水位和水深，进而对每个漫溢区的漫溢水量进行了估算。由于漫溢区的局部地形比较复杂，水深也不均一，因此估算的漫溢水量存在一定误差，在此仅供参考。

塔里木河干流阿拉尔-大西海子河段共有26处漫溢区，漫溢面积共225.45 km2，其中左岸9处，漫溢面积共138.68 km2，右岸17处，漫溢面积共86.77 km2。其中上游阿拉尔-英巴扎河段共有13处漫溢区，左岸6处，右岸7处。中游英巴扎-恰拉河段共有9处漫溢区，左岸3处，右岸6处。下游恰拉以下河段共有4处漫溢区，都位于右岸，分别为罗布湖漫溢区、英库尔海子漫溢区、二娃漫溢区和葫芦岛漫溢区。各河段估算的漫溢区面积和漫溢水量如表1～3所示。塔里木河下游不同河段漫溢区如图3～5所示。

图3 塔里木河下游阿拉尔到阿其克河段上段漫溢区

表1 塔里木河干流上游阿拉尔至英巴扎河段漫溢区特征值

表2 塔里木河中游英巴扎至恰拉河段漫溢区特征值

表3 塔里木河下游恰拉到大西海子河段漫溢区特征值

3 提高漫溢水资源利用措施

通过2次现场勘查调研和近期收集的塔里木河两岸洪水漫溢和跑水口情况，较为全面的掌握了塔里木河洪水漫溢和跑水口位置，基本掌握了塔里木河干流沿岸洪水漫溢和不同形式的跑水口耗散水量。塔里木河流域水资源匮乏，水是当地人口、环境、经济、社会持续协调发展的一个关键性问题，科学调蓄、充分利用洪水资源是缓解当地水资源紧缺和防洪减灾的重要措施[18]。

3.1 漫溢区适当修筑输水堤，提高输水效率

21世纪以来，国家在塔里木河干流两岸修建的输水堤、防洪堤和生产子堤较大程度的减少了塔里木河汛期洪水漫溢所产生的大量无效蒸发渗漏和两岸居民的自然灾害损失。但现有输水堤仅覆盖了塔里木河两岸25%的岸线，对于减小水量漫溢区来说，输水堤长度还不够。因此，还要在塔里木河上中游洪水漫溢区适当修建输水堤，结合河道形态、河势变化进行河道整治，集中水流，归顺河势，提高输水效率。

3.2 封堵非法跑水口，合理修建农业、生态闸

目前塔里木河干流非法跑水口大多是灌溉季节沿岸农牧民为灌溉草场和扩大耕地面积，随意在两岸开挖的引水口，这些引水口无闸门控制，形成汛期洪水越大，进水越多的局面，多余水量往往随意漫流，造成大量水资源无效耗散。因此，必须封堵非法跑水口，减少因其引起的漫溢损失，减少无效蒸发渗漏损失，提高洪水水资源的可控制性。

图4 塔里木河下游阿拉尔到阿其克河段下段漫溢区

图5 塔里木河下游阿其克到大西海子河段漫溢区

封堵非法跑水口保证向下游输水，同时合理修建农业、生态闸，保护沿岸生态植被，提高洪水水资源的利用率。跑水口封堵后，沿岸靠塔里木河自然漫溢生长的胡杨、柽柳等植被受到一定影响，因此，须在沿岸植被分布多的地方设置一定数量的生态闸；同时也应考虑沿岸农牧民生产生活需要，在合适的位置修建一定数量的农业闸，满足沿岸草场及耕地的农牧业用水需求。

3.3 采取科学灌溉方式，提高生态灌溉效率

目前塔里木河的生态灌溉以“大水漫灌”、“洪水淹灌”为主，灌溉范围仅能覆盖到河道两岸附近低洼滩地和生态渠道延伸的有限地带，而远离河道以及地势比较高的区域无法得到有效灌溉，且该灌溉方式耗水量较大。低洼地带水多成涝、地势高的区域得不到有效补水，水资源利用不充分。漫溢频次过低或者过高都不利于植被群落物种多样性的恢复与维持，而中度频次的漫溢能够维持相对较高的生物多样性。每年漫溢1～2次，不仅能够维持较高的生物多样性，还有利于乔灌木的生长，维持乔灌木在群落中的主导地位[19]。因此，改变现有的生态灌溉方式，根据塔里木河两岸胡杨、柽柳等植被的生长和需水特点，采取轮灌制和汛期洪水漓漫灌溉等更为科学合理的生态灌溉方式[20]，适时适量的进行生态灌溉，扩大生态植被的灌溉面积，使河道两岸自然生态植被得到科学有效可持续的保护。

3.4 编制塔里木河洪水资源实施方案

在确保防洪安全的前提下，根据防洪形势、气象水文预报，综合考虑水资源、水生态等需求，编制塔里木河洪水资源实施方案，适时地将部分洪水转化为可供利用的水资源，科学、合理利用洪水资源。将塔里木河洪水资源实施方案纳入塔里木河流域生态治理国家投资项目，尽快付诸实施。

4 结 论

目前，塔里木河干流仍然存在不同程度的洪水漫溢区和无效跑水口。本文根据实地查勘调研，结合遥感影像、无人机航拍、洪痕、局部地形图等对每个漫溢区的漫溢水量进行了测算，针对塔里木河干流洪水漫溢现状，形成结论如下：

(1) 通过实地调查、遥感解译核查，查明了塔里木河干流洪水漫溢区的分布特征，阿拉尔-大西海子河段共有26处漫溢区，其中左岸9处，右岸17处，漫溢面积达225.45 km2。上游阿拉尔-英巴扎河段共有13处漫溢区，中游英巴扎-恰拉河段9处，下游恰拉以下河段共有4处。中游英巴扎附近的胡杨林公园漫溢区面积最大，可达100 km2左右，其次为罗布湖漫溢区。

(2) 利用水深、洪痕、局部地形等，大致估算了不同河段的漫溢水量。26处漫溢区漫溢水量约3.69亿m3，其中胡杨林公园漫溢区漫溢水量最大，约2亿m3。

(3) 调查漫溢位置和估算不同河段的漫溢水量，上游阿拉尔-沙雅县鹿场(新其满上游47 km)的游荡型河段漫溢区较少，漫溢区主要集中于沙雅县鹿场-帕满水库(新其满上游20 km)的过渡型河段和帕满水库-恰拉的弯曲型河段。漫溢水量主要集中于中下游英巴扎以下河段，这佐证了洪水演进过程中英巴扎和恰拉站洪水发生了明显的坦化，导致洪水峰型发生了很大的改变。

(4) 为减少塔里木河干流漫溢，漫溢区适当修筑输水堤，提高输水效率；封堵非法跑水口，合理修建农业、生态闸；采取科学灌溉方式，提高生态灌溉效率；合理编制塔里木河洪水资源实施方案。