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庫爾勒市山洪災害現狀評價

2024-02-01 12:48古力米娜賽依德
海河水利 2024年1期
關鍵詞:庫爾勒市危險區山洪

古力米娜·賽依德

(新疆維吾爾自治區巴音郭楞水文勘測局,新疆 庫爾勒 841000)

山洪災害現狀評價的目標是基于設計洪水計算成果,分析沿河村落、集鎮和城鎮等評價對象的現狀防洪能力,進行山洪災害危險區等級劃分及各級危險區人口及房屋統計分析,繪制現狀防洪能力圖,為山洪災害防御預案編制、人員轉移、臨時安置等提供支撐[1]?,F以園藝場(牧區)、蓮花社區(村莊)為例,對庫爾勒市山洪災害防御現狀進行評價。

1 概況

庫爾勒市地處新疆維吾爾自治區腹心地帶,是巴音郭楞蒙古自治州首府和政治、文化、經濟的中心,下轄9鄉3鎮,人口約57萬。庫爾勒市屬暖溫帶大陸性荒漠氣候,干旱少雨,蒸發強烈,多年平均蒸發量2 772.8 mm,多年平均降水量62.7 mm[2]。此次庫爾勒市山洪災害防治范圍主要為人群居住區人口密集的市中心規劃范圍,包括北山區、開發區、塔什店區,涉及面積約1 900 km2。

庫爾勒市主要河流是孔雀河,孔雀河是博斯騰湖的唯一出水河道,為開都河流入博斯騰湖調節后的出流,目前流程不足400 km,多年平均徑流量12.59 億m3??兹负雍樗饕设F門關峽谷段哈滿溝暴雨徑流形成,哈滿溝是典型的山溪性河溝,流程34.8 km,無常年徑流,由徑流等值線量算出年徑流量290 萬m3。哈滿溝多在夏季7 月下旬出現突發性暴雨洪水,暴雨洪峰流量250 m3/s。

2 山洪災害類型與特點

1949年以來,庫爾勒市先后出現11次大范圍山洪災害。庫爾勒市洪水威脅主要是春季(4—6 月,部分小河溝發生在3—4 月)融雪型洪水和夏季(6—8月)的暴雨型洪水[3]。每年4—6月,氣溫升高,冰融雪化,往往形成洪水,洪水流量大小主要視冬、春季山區積雪量、氣溫回升速度和幅度而定。

2.1 融雪型洪水(春洪)

這類洪水主要為季節型融雪洪水,開春后隨氣溫逐漸回升,中低山積雪消融,形成融雪洪水。此類洪水多發生在4—6 月,部分小河溝發生在3—4 月,峰谷日變化十分有規律,與升溫過程關系密切,歷時長,峰值低,漲落平緩[4]。當山區積雪達一定厚度時,氣溫變化將導致以下2 種情形:①氣溫時高時低,洪水隨之漲落;②隨著氣溫逐日回升,洪水逐日增大,直到洪峰。

2.2 暴雨型洪水(夏洪)

這類洪水具有突發型,主要受局部天氣和地形影響。由于降水強度大和洪水峰值高、歷時短、來勢兇猛,此類洪水一般具有獨立的峰形,為北部河溝水系的主要洪水類型,多發生在6—8月暴雨季節[5]。

2.3 山洪災害主要特點

2.3.1 突發性強,預報、預測、預防難度大

由于山洪形成主要受突發水流影響,再經狹窄的溝谷地形,往往具有突發、迅猛、流速快、歷時短的特點,有時從發生到結束僅0.5 h 左右,瞬間流速可達20 m/s。這種突發性,不僅加重了災情,而且難以準確預報和有效防治。

2.3.2 來勢猛,成災快,災害大

山洪破壞性強,對工礦、交通設施、居民危害很大,并容易造成人員傷亡。

2.3.3 區域性明顯,季節性強,頻率高

山洪具有明顯的區域性,主要集中在山前一帶。降水對山洪的影響,首先表現在降水較多的年份山洪發生的頻次也明顯偏高;其次是在同一年中,雨季為山洪多發期。庫爾勒市近幾次規模較大的山洪均發生在5—8 月的降雨高峰期,具體發生時間大多和降雨同步或短期滯后。

2.3.4 水毀工程恢復難度大

山洪災害常對水利、交通、礦業、電力、通信、農田等基礎設施造成毀滅性破壞,群眾幾十年的財富積累亦毀于一旦,經山洪毀壞的農田等甚至多年難以恢復,這給災后重建家園、恢復群眾生產生活帶來很大困難。

3 防御現狀

3.1 工程措施

3.1.1 北山區防御現狀

北山區有1、2、3、4 號洪水溝。1 號溝洪水的唯一出路是匯入市區北山路防洪渠,經防洪渠縱向納入十八團干渠引出市區,在城區外西端排入孔雀河?,F建有防洪堤1 034 m,穿西氣東輸等管線段水工保護工程總長93 m;排洪渠總長381 m,交通橋1座,過水路面1座。

2號溝洪水經巴州糧油中轉站以西,過314國道和鐵路橋,經防洪堤導入十八團干渠,再由十八團干渠引出市區,在城區外西端排入孔雀河。目前,在東溝輸油管道中心線上下游進行了護砌,中心線以上修筑了長10 m 的漿砌石護面并在前端設置了深截墻;中心線以下修筑了長12.5 m的漿砌石護面,末端也設置了深截墻。在西溝輸油管道中心線修建了1處直跌式跌水,并在下游設置了消力池及護坦,中心線以上修筑了長22.5 m的漿砌石護面并在前端設置了深截墻。

3 號溝洪水分別由塔里木石油后勤基地的東、西2 條大溝攔截排洪,穿過公路、鐵路橋涵,通過過洪渡槽將洪水引渡到老十八團干渠。目前,西大溝修建了集洪渠、沉砂池、過洪渡槽及跌水,泄洪能力強。東大溝未修建沉砂池,致使集洪渠產生嚴重的淤積,淤積厚度達0.5 m,泄洪能力差。

4 號溝匯集石油站末段洪水,經集洪渠、過洪渡槽、跌水將洪水引渡到老十八團干渠,因集洪渠上游未建攔砂措施,故集洪渠淤積嚴重。

3.1.2 庫魯克溝防洪設施

開發區火車站鐵路橋以下,建有1條堤頂寬8 m、總長1.6 km 的梯形防洪土堤,迎水面砌筑了長1 012 m 的漿砌片石護坡及9 個挑流壩。鐵路工務段和鐵路建筑段2 處涵洞下游分別修建了排洪渠,均排入庫塔干渠。鐵路橋至建設南路交叉口全長6 600 m,干砌片石導流堤700 m,漿砌片石永久堤壩5 900 m。東站5 孔16 m 鐵路橋的下游出口,建有長50 m、深2.5 m 的沉砂池。沉砂池下游有縱坡為1/100~1/300,長2.4 km、寬18 m、高2~3.5 m的矩形排洪渠。

3.1.3 塔什店區防洪設施

(1)孔雀河北岸山區。州煤礦家屬院附近已修建了2條排洪渠和沉砂池,由于山洪攜帶泥沙量大,排洪渠、沉砂池現已淤積嚴重。陶瓷廠附近建有1條排洪渠,淤積嚴重。農貿市場東邊亦修建了排洪渠,但該渠與314國道交匯處未建交叉建筑物,致使洪水四處漫溢。

(2)孔雀河南岸山區。農二師汽車運輸公司三隊與自治區水電一處北面修建了導洪堤和排洪渠,由于排洪渠靠近煤礦養豬廠段渠中種植了大量樹木,導致水流不暢、淤積嚴重。橡膠廠與火電廠北面亦修建了導洪堤、排洪渠,由于北面匯集于鐵路橋的洪水較大,鐵路橋下游修建的導洪堤標準偏低,不能滿足設防標準。

3.2 非工程措施

在預測預報自動監測方面,目前庫爾勒市境內只有1 個水文監測點和4 個氣象站點。這些氣象站僅能觀測所在地20~30 km 的內天氣變化、降水量等信息。在北部沿山區主要山洪河溝還沒有系統地建設水文、氣象監測設施,無法向山洪災害易發的鄉鎮、村莊提供安全可靠預警信息。

在預警通信方面,雖然庫爾勒市的通信設施近幾年有較大發展,有線電話通信全部接通到鄉鎮、場,但山區農村、牧場通信設施滯后,農牧民居住分散,不能及時獲得氣象信息,甚至發生災情后調查、了解災情情況都十分困難。庫爾勒市目前尚未建成完整配套的山洪災害預警預報系統,遇到山洪災害等緊急情況,只能利用現有的有線廣播通知群眾。

4 山洪災害防御存在問題

4.1 北山區

(1)防洪資金投入嚴重不足。

(2)缺乏降雨、水情測報系統的有效工作,洪水預報不能做到及時、準確,洪水預警系統尚未建立。山區氣象、水文站點少,測報設備落后,洪水預報能力弱,對山洪不能提前作出預報。

(3)排洪出路問題。北山一帶洪水出路問題沒有根本解決,目前北山洪水全部納入十八團干渠,而十八團干渠斷面小、坡度緩、渠線長,過量洪水必然漫溢破堤,釀成災害。為此,必須分段排洪,就近入河,消除十八團干渠過重的長距離輸水負擔,也就消除了因之產生的重大禍患。

4.2 開發區

庫魯克山山前沖積扇匯集的山洪,雖被鐵路和公路路基攔截,通過橋涵集中下排,但并沒有解決洪水的出路問題。目前,洪水流量比較大的火車東站5 孔16 m 鐵路橋以下排洪渠只修建了3.3 km,洪水出渠后四處漫流,沒有將其排往希尼爾洼地。雖然開發區東面山前沖積扇的砂礫質戈壁灘上修筑了導洪堤,但中間2 km 地勢低凹,堤防高度不夠,每當發生洪水時此處積洪,洪水漫堤。

4.3 塔什店區

塔什店北山坡度陡、洪溝短、地表裸露、植被差,因而洪峰高歷時短,洪水迅猛并攜帶大量泥砂,造成4 號橋、5 號橋泄洪道淤積,嚴重影響泄洪能力。農貿市場東邊的防洪渠與314 國道交匯處未建任何交叉建筑物,每當發生洪水時,洪水四處漫溢,給當地居民造成重大損失。

綜上,從工程措施來看,庫爾勒市防災工程不足,投入不夠。從非工程措施看,雨量觀測站和水文觀測站密度不夠,預測預警信息滯后,使得山洪災害防御工作處于被動局面。

5 防洪現狀評價

防洪現狀評價的目標是基于設計洪水計算成果,分析沿河村落、集鎮和城鎮等評價對象的現狀防洪能力,進行山洪災害危險區等級劃分及各級危險區人口及房屋統計分析,繪制現狀防洪能力圖,為山洪災害防御預案編制、人員轉移、臨時安置等提供支撐?,F以園藝場麻扎溝山洪災害點為例,進行防洪現狀評價。

5.1 成災水位對應的洪水頻率確定

根據園藝場控制斷面水位-流量關系曲線,擬合曲線方程并確定評價對象成災水位對應流量及頻率,評價對象成災水位來自于現場調查的河道控制斷面測量成果。根據暴雨洪水分析成果,采用插值法計算得成災水位對應的洪水發生頻率。

5.2 各級危險區人口統計

根據不同頻率下洪水的淹沒范圍,將危險區分為極高危險區、高危險區、危險區。結合地形地貌情況,劃定對應等級的危險區范圍。其中,高危(5~20 a一遇)屬中等發生頻次,人口13人;危險(>20 a一遇)屬稀遇發生頻次,人口50人。根據水位-人口成果,將成災水位對應的洪水頻率和各級危險區下的統計人口整理成典型小流域分析評價對象水位-流量-人口對照情況,詳見表1。

5.3 現狀防洪能力圖繪制

參照小流域基礎信息,繪制評價對象的現狀防洪能力圖。在外業調查基礎上,根據評價對象的水位-人口關系、不同危險區的統計人口、成災水位(其他特征水位)、各頻率設計洪水位下的統計人口等,繪制防洪現狀評價圖,圖中包括水位流量關系曲線、各特征水位及其對應的洪峰流量和頻率、各頻率洪水位以下的累計人口(戶數)。園藝場防洪評價成果,如圖1所示。

圖1 園藝場現狀防洪評價成果

同理,可繪制出庫爾勒市其余山洪災害點現狀防洪評價圖。庫爾勒市山洪災害分析評價對象及預警時段,詳見表2。

表2 庫爾勒市山洪災害分析評價對象名錄及集水區參數

6 結語

庫爾勒市山洪災害具有成災快、突發性強、災害大等特點,多年來給當地造成慘重損失。經分析探討,庫爾勒市山洪災害形成原因主要為春洪、夏洪,存在問題主要為防洪工程不足、投入不夠、山洪災害監測站點密度不夠、預測預警信息滯后、預警能力不強。通過以園藝場為例對山洪災害現狀進行評價,認為隨著山洪流量、頻率的增加,山洪災害的發生概率隨之增加,危險性亦也隨之越大。

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