白西輝 崔師勝

（新疆水利廳金溝河流域管理處 新疆沙灣縣 832100）

1 流域概況

金溝河流域位于新疆塔城地區(qū)沙灣縣境內(nèi)，地處天山山脈北支依連哈比爾尕山北麓西側(cè)，北望準(zhǔn)噶爾盆地，東以瑪納斯河為鄰，西與巴音溝河相伴，地理位置介于東徑85o23′～85o52′、北緯44o11′～44o37′之間。流域面積2933km2。金溝河為冰川融雪型河流，多年平均徑流量3.08億m3，是北疆地區(qū)典型的山溪性河流。金溝河上游無(wú)控制性樞紐，河水受融雪及暴雨影響日流量變化大，是一條多泥沙河流。

2 金溝河水情變化特點(diǎn)

金溝河主要以冰雪融水、雨水混合補(bǔ)給為徑流主要來(lái)源，徑流年內(nèi)分配很不均勻，變化較大。其分配不但與降水有關(guān)，而且與氣溫關(guān)系密切，全年徑流集中于高溫季節(jié)的6～9月。據(jù)統(tǒng)計(jì)，金溝河四季水量占年水量的比例分別為春季8.9%～10.7%，夏季67.1%～70.1%，秋季15.3%～15.4%，冬季5.7%～6.7%（見(jiàn)表1）。連續(xù)最大4個(gè)月水量占全年水量的74.9%～78.6%，實(shí)測(cè)最大洪峰流量564m3/s(2003年7月17日暴雨洪水)，多年平均洪峰流量106m3/s。不同頻率洪峰流量見(jiàn)表2。

表1 金溝河流域主要水文站年徑流年內(nèi)分配表

表2 紅山頭水文站不同頻率洪峰流量表

3 洪水成因及特性

金溝河發(fā)源于天山北坡的科爾達(dá)拉河及阿爾下提溝。流域內(nèi)洪水與天山北坡大多數(shù)以冰川與永久性積雪為補(bǔ)給源的河流洪水特性相似，洪水成因、洪水類(lèi)型有著較為普遍的共性。金溝河洪水從成因上劃分，有冰川積雪消融成因洪水、暴雨成因洪水、積雪消融與暴雨混合成因洪水。因此，該流域洪水類(lèi)型主要分三類(lèi)：融雪型洪水、暴雨型洪水、混合型洪水。

3.1 融雪型洪水

金溝河融雪型洪水多發(fā)生于春、夏季，主要受到氣溫影響。該類(lèi)洪水的特點(diǎn)是日變化明顯，一日一峰，峰不高，量也不大，過(guò)程變化比較平緩。從年氣溫的變化過(guò)程可以看出，7月最高，6～8月次之。由此分析，金溝河洪水成因以高溫期的冰川和永久性積雪消融為主，其他因素為輔。

3.2 暴雨型洪水

暴雨型洪水特征表現(xiàn)為：降雨強(qiáng)度大，洪水持續(xù)時(shí)間短，水勢(shì)突漲突落，洪峰高，但洪量不大。該類(lèi)洪水的形成與降雨籠罩面積、走向及降雨強(qiáng)度等因素有密切關(guān)系。如2003年7月17日凌晨，金溝河發(fā)生暴雨洪水。據(jù)石河子水文水資源勘測(cè)局洪水調(diào)查小組調(diào)查分析，這場(chǎng)洪水由山區(qū)大面積、高強(qiáng)度、短歷時(shí)的降雨形成。紅山頭水文站斷面暴雨洪峰流量564m3/s。這場(chǎng)洪水從漲洪到消落僅僅持續(xù)了半個(gè)小時(shí)左右，洪峰高、洪量小，具有典型的暴雨洪水特征。

3.3 混合型洪水

混合型洪水為前兩類(lèi)洪水的組合，此類(lèi)洪水的形成一般是由于前期氣溫較高，流域內(nèi)大量積雪融化，再加上大尺度的降雨天氣過(guò)程，就會(huì)在融雪洪水基礎(chǔ)上再疊加一個(gè)暴雨洪水?；旌闲秃樗墙饻虾託v年發(fā)生的洪水頻率最高的一類(lèi)洪水?；旌闲秃樗喟l(fā)生于夏季，其特點(diǎn)是洪峰高、洪量大，歷時(shí)也較長(zhǎng)。如1999年7～8月，由于持續(xù)多日的高溫和連續(xù)降雨，使金溝河流域遭受到歷史特大洪水的襲擊。7月17日以來(lái)，沙灣縣境內(nèi)沿天山一帶主要河流相繼進(jìn)入主汛期，7月19日，金溝河最高洪峰流量達(dá)到168m3/s，到8月2日，洪峰驟增至378m3/s。這次洪水的典型特征是：峰值大，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。300m3/s 的流量持續(xù)近3 個(gè)小時(shí)，200m3/s 的流量持續(xù)近8 個(gè)小時(shí)，超過(guò)100m3/s 的流量達(dá)4日。

4 防洪措施

采取合理的防洪措施，不僅可以減少洪水帶來(lái)的破壞性災(zāi)害，還可以有效地利用洪水排砂減淤，達(dá)到有效利用洪水的目的。

4.1 工程措施

4.1.1 泄洪沖砂閘

泄洪沖砂閘設(shè)計(jì)流量 147m3/s，校核流量220m3/s，共5 孔，每孔凈寬5m。由于泥沙淤積，最大下泄流量?jī)H為160m3/s。由于建筑物年久失修，沖砂閘定為IV 類(lèi)閘，自治區(qū)防辦批復(fù)最大下泄流量為125m3/s，屬第一泄洪通道，在泄洪的同時(shí)還承擔(dān)著排砂的任務(wù)，為下次泄洪清除障礙。因此，在安全泄洪的同時(shí)，怎樣科學(xué)的進(jìn)行運(yùn)行尤顯重要。

4.1.2 泄洪閘

泄洪閘位于自潰壩處，由1988年建成的疊梁閘改建而成，2001年建成。設(shè)計(jì)流量103m3/s，校核流量174m3/s，共3 孔，每孔凈寬5m。目前最大安全下泄流量為74.27m3/s，屬第二泄洪通道，當(dāng)沖砂閘不能滿足泄洪要求時(shí)開(kāi)啟泄洪閘，不承擔(dān)排砂任務(wù)。

4.1.3 自潰壩

壩長(zhǎng)67m，上部為8cm 厚c20 細(xì)礫砌筑預(yù)制板，高度為1m，下部為重力式漿砌石直墻。自潰壩后采用三排鉛絲籠作為防沖材料。2003年7月17日（洪峰流量564m3/s）、2010年7月17日（洪峰流量384m3/s）的兩次特大洪水，正是由于自潰壩及時(shí)潰壩，才保證了整個(gè)引水樞紐的安全。

4.1.4 進(jìn)水閘

設(shè)計(jì)流量35m3/s，校核流量45m3/s，共3 孔，每孔凈寬4m。在泄洪沖砂閘、泄洪閘飽和狀態(tài)而潰壩沒(méi)垮之前，進(jìn)水閘強(qiáng)行分洪，洪水經(jīng) 0#閘泄出。

4.1.5 及時(shí)疏通泄洪設(shè)施

在閘門(mén)運(yùn)行實(shí)際操作中，由于泥沙主要排入泄洪一孔所屬的泄洪道，每年大量的泥沙就會(huì)淤積在此，造成泄洪道河床抬高。為了確保泄洪道工程的穩(wěn)固暢通，閘管處在每年的4～10月會(huì)有計(jì)劃的安排機(jī)械進(jìn)行防洪堤工程尾部的疏通清淤，確保泄洪道的安全暢通。

4.1.6 防洪堤加高加固

2011年對(duì)防洪堤進(jìn)行了加高加固，取得了很好的效果。以前由于資金缺乏等原因，防洪堤一直都是薄弱環(huán)節(jié)，特別是2010年7月11日384m3/s 瞬時(shí)洪峰之后，防洪通道高程大幅降低，防洪堤問(wèn)題暴露明顯，一個(gè)多月出現(xiàn)大小問(wèn)題6次，不得不24 小時(shí)派人值班。2011年防洪堤加高加固之后，再?zèng)]有出現(xiàn)任何問(wèn)題。

4.2 非工程措施

4.2.1 信息化建設(shè)初現(xiàn)成效

（1）完成了通信系統(tǒng)的更新改造。共計(jì)鋪設(shè)通信光纜41 公里，完成1 處局端及15 處遠(yuǎn)端設(shè)備的安裝，更換了已運(yùn)行近10年的無(wú)線轉(zhuǎn)有線電話交換系統(tǒng)，確保防洪調(diào)度中心能夠及時(shí)準(zhǔn)確的收集各種數(shù)據(jù)，為領(lǐng)導(dǎo)的決策提供了有力的依據(jù)。

（2）遙測(cè)雨量站。利用太陽(yáng)能發(fā)電，把野外的降雨情況自動(dòng)記錄，并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，通過(guò)無(wú)線傳輸系統(tǒng)傳輸?shù)街行?。無(wú)需人員守候，操作方便、準(zhǔn)確無(wú)誤、安全快捷。目前已建了4 個(gè)雨量站，即鹿角灣、博爾通古、渠首站等四個(gè)覆蓋整個(gè)匯流口的全方位雨量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。調(diào)度中心及渠首站通過(guò)分析上游四個(gè)主要集雨區(qū)（八家戶、鹿角灣、博爾通古、渠首站）各個(gè)雨量站傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，掌握上游降雨情況，估計(jì)匯流大小，增強(qiáng)了預(yù)測(cè)預(yù)判能力，即可采取與之相應(yīng)的防洪措施。

（3）視頻監(jiān)測(cè)站。所有監(jiān)控?cái)z像點(diǎn)都采用高清晰彩色黑白互轉(zhuǎn)式攝像機(jī)，保證系統(tǒng)在白天和夜晚都能進(jìn)行監(jiān)視。保證了工程的安全高效運(yùn)行，減輕了值班人員的工作強(qiáng)度。2010～2011年陸續(xù)在在自潰壩上游200 米東喇叭口處、自潰壩上游大板溝 2.5km 處安裝了監(jiān)控?cái)z像頭等多級(jí)洪水早期預(yù)警系統(tǒng)，進(jìn)行24 小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控。2011年6月23日15 時(shí)30 分金溝河渠首發(fā)生了120m3/s 的洪水，由于在值班室的監(jiān)控視頻上，發(fā)現(xiàn)東喇叭口處洪水漲勢(shì)很快的跡象，為洪水順利及時(shí)下泄贏得了8～10 分鐘的寶貴時(shí)間。

（4）洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)。洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)可快速、準(zhǔn)確地收集、存儲(chǔ)和處理水情、雨情，通過(guò)各種專(zhuān)業(yè)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行洪水預(yù)報(bào)和河道洪水演進(jìn)，從而及時(shí)、準(zhǔn)確地作出洪水流量過(guò)程的預(yù)報(bào)，提高了洪水預(yù)報(bào)的時(shí)效性和精確度。目前此系統(tǒng)正在試運(yùn)行之中。

4.2.2 水情預(yù)報(bào)和氣象預(yù)報(bào)相結(jié)合

金溝河流域管理處和石河子水文局、沙灣氣象站簽訂合同，石河子水文局八家戶水文站（離渠首站60km）在洪水期（6～8月）每日?qǐng)?bào)20 時(shí)、22 時(shí)、24 時(shí)流量，遇到變化大的流量時(shí)加報(bào)，出現(xiàn)雨情時(shí)加報(bào)雨情。調(diào)度中心根據(jù)所報(bào)流量可以大致計(jì)算出渠首站的來(lái)水量。沙灣氣象局負(fù)責(zé)全年氣候預(yù)測(cè)，每季度氣象分析，特殊氣象預(yù)報(bào)。在洪水期每日除報(bào)氣象外還加報(bào)零度層、3000m、5500m 高空氣溫，為分析來(lái)水量提供有力的依據(jù)。

4.2.3 看云識(shí)天氣

由于山區(qū)的特殊地形，天氣預(yù)報(bào)只能進(jìn)行大范圍的預(yù)報(bào)。在實(shí)際的工作中，我們養(yǎng)成了看天氣的習(xí)慣。看云層的方向、厚度，看云層離我們的遠(yuǎn)近，從而判斷雨量的大小，進(jìn)而判斷來(lái)水量，起到了很重要的作用。

4.2.4 加強(qiáng)培訓(xùn)，科學(xué)運(yùn)行

渠首防洪設(shè)施的日常運(yùn)行，直接關(guān)系到防洪的成敗。由于金溝河是多泥沙河流，如果運(yùn)行不當(dāng)，很容易造成泥沙淤積，直接影響泄洪通道的暢通。所以我們請(qǐng)?zhí)幚锏臉I(yè)務(wù)骨干給職工進(jìn)行業(yè)務(wù)培訓(xùn)，在每周的班會(huì)上大家各抒己見(jiàn)，共同提高運(yùn)行水平。目前我們有一支高素質(zhì)職工隊(duì)伍，為渠首樞紐的運(yùn)行起到了重要的作用。

4.2.5 開(kāi)展防洪演練

近10年來(lái)，每年開(kāi)展一次防洪演練，提高全站人員抗洪搶險(xiǎn)意識(shí)，熟悉各崗位工作人員的工作內(nèi)容，提高全站人員在洪水到來(lái)時(shí)的協(xié)調(diào)、協(xié)作能力及對(duì)大洪水處置能力，提高后勤保障人員的后勤保障能力，以及洪水到來(lái)時(shí)同抗洪人員的協(xié)作配合能力。從近幾年的運(yùn)行情況來(lái)看，效果十分明顯。

4.2.6 加強(qiáng)防洪意識(shí)教育

通過(guò)防洪意識(shí)思想教育，樹(shù)立一個(gè)適合本單位實(shí)際情況的理念指導(dǎo)防洪。金溝河渠首牢固樹(shù)立“人等洪水”的防洪理念，“寧可白等10 次，不能錯(cuò)過(guò)1 次”的決心。金溝河渠首從2002年之后所有的暴雨型洪水都是在防洪人員的等候下處置的，效果十分明顯。

5 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)多年的運(yùn)行，金溝河渠首站摸索出了一條適合自己的防洪經(jīng)驗(yàn)，但仍存在不少的問(wèn)題。如一遇到下雨天，全站人員就要全部到值班室待命。由于沒(méi)有控制性工程，我們必須執(zhí)行24 小時(shí)3 人值班，對(duì)人員的素質(zhì)要求高。目前我們的技術(shù)骨干工作都在15年以上，換崗愿望比較迫切。因此，建設(shè)控制性工程才能從根本上解決這一問(wèn)題。

1 孫顯忠.金溝河引水渠首防洪措施探索.黑龍江水利科技.2011，(2).

2 肖冰潔.淺議金溝河引水樞紐的防洪措施.廣東水利水電.2011，(10).