李帅

（新疆兵团勘测设计院（集团）有限责任公司，新疆 乌鲁木齐 830000）

1 工程概况

塔提让村中小河流治理工程位于X 河山前冲洪积平原区东、西支分洪口至老315 国道桥间的河段，工程紧邻东塔提让村，距离县城10 km。保护重要工程及县城河段的防洪标准为20 年一遇；保护乡村及农田的防洪标准为10 年一遇。X 河位于若羌县境内，地理位置介于东经88°02′～88°56′，北纬38°12′～39°16′之间。发源于阿尔金山的阿卡雪山，东邻米兰河，西与瓦石峡河毗邻，北界罗布凹地。X 河山口以上集水面积2 783 km2，流域平均高程3 300 m，河流全长176 km，山口以上河长96 km，河床平均坡降约20‰。

河道治理方案按双槽设计，蓄水池和泄洪槽均布置在主河槽内，东侧蓄水池底宽210 m，西侧泄洪槽底宽74 m，两槽间通过中隔堤隔开，堤顶设计高度3.10 m，宽6.80 m，底宽16.40 m，纵坡均值1/1 800，基本与原河槽底坡一致。主河槽自上游向下依次设置坝高1.80 m、坝长252 m 的三座橡胶坝，将待治理河段划分成等长的两个段落。按照《堤防工程设计规范》《水利水电工程等级划分及洪水标准》的相关规定，该河道治理工程防洪堤应按照1 级堤防设计，蓄水池为Ⅲ等水工建筑物，岸墙为3级建筑物。

2 水文及洪水分析

该防洪治理工程位于典型的大陆性干旱气候区，结合当地气象资料，年降雨量均值254.12 mm，6-9月降雨量在全年降雨量中占比76.40%，年蒸发量均值为2 844.10 mm，年气温均值12.40 ℃，极端最高温度37.70 ℃和极端最低温度-26.10 ℃分别出现在1998年和1974年；最大风速23.20 m/s，冻土深度最大可达71.80 cm。

X河为常年流水性河流，某河地表径流以冰雪融水补给为主，降水和融雪水大多渗漏到山区基岩裂隙中，以泉水形式补给河流，年径流量比较稳定，年际、年内变化不大。根据《新疆某县某河水库工程初步设计报告》（水利部新疆维吾尔自治区水利水电勘测研究院，2016 年8 月），某河多年平均径流量为0.90×108 m3，春季（3-5 月）水量占年水量的27.19%；夏季（6-8月）占年水量的45.96%；秋季（9-11 月）水量占年水量的18.60%，冬季（12-2 月）水量占年水量的8.25%，最大月水量在7月；最小月水量在2月。

塔提让村中小河流治理工程X 河道主要设有A、B 两座水文站。其中A水文站位于此次治理河道上游赵家镇以南，控制流域面积30.41 km2；B 水文站则位于治理河道下游孟柴庄附近，控制流域面积34.23 km2。治理河段洪水主要表现为三种形式：一是上游暴雨型洪水；二是河道曲峡以下区间所产生的局部暴雨洪水；三是以上两种形式的混合。通过分析A、B两座水文站1985-2020年实测洪水资料可以看出，河段洪水呈现出以下特征：河段区间未降雨而仅有上游洪水时，河道洪水历时2-3 d，洪峰流量在250～500 m3/s之间。曲峡以下区间发生局部暴雨洪水但上游来水较少时，河道仅出现历时1-2 d、洪峰流量150～400 m3/s 的小规模洪水。当曲峡以下区间和上游同时发生暴雨时，洪水历时长、洪峰流量一般在750 m3/s及以上。

根据地区水文总站流域分站所编制的《塔提让村中小河流治理工程X 河段设计洪水流量分析计算》成果，该成果在充分考虑流域水库工程拦蓄作用的基础上对实测洪水资料进行了修正，并就修正后的洪水序列进行频率分析，相关成果也得到了自治区水利厅的批复。A、B 水文站洪水洪峰流量频率计算成果具体见表1。由表中计算成果可知，塔提让村中小河流治理工程X 河段洪水应以A 水文站为依据进行推算，即10 年一遇洪水为1 683 m3/s，50年一遇洪水为2 870 m3/s，100年一遇洪水为3 450 m3/s。

表1 干流河道水文站洪水计算成果表 （单位：m3/s）

3 河道过流能力测算

3.1 过流能力

该段河道属于蜿蜒形平原河流，河槽特征明显，两侧治导线平均宽度为420～650 m，主河槽宽度均值在120 m，河槽深度为2.80～3.20 m，两侧河滩滩面宽度均值为420 m，河滩整体杂草丛生，垃圾堆砌，河道内水流游荡不定。两岸堤防比滩面平均高出2.40～3.20 m，堤顶宽7.60 m，临水边坡坡比1/2。

结合河道现状纵横断面实测资料，进行现状河道过流能力复核。根据《堤防工程设计规范》及工程实际所确定的两岸堤防安全超高为1.50 m，河道过流能力则根据滩槽糙率一维恒定非均匀渐变流方程加以确定，公式如下：

式中：Z—断面水位，m；Q—断面流量，m3/s；V—河道水流流速均值，m/s；α—动能修正系数；ζ—局部阻力系数；Κ—河道综合流量系数，由以下公式确定：

式中：Ai—河道左滩、右滩和中槽流量系数；Ri—过水面积水力半径，m；ni—糙率，河床糙率一般依据河段河床质构成和床面情况确定，该河道主槽和滩地糙率分别取0.03和0.04。

根据水面线计算结果，塔提让村中小河流治理工程X河道现状过流能力最大为2 430 m3/s，能够达到20年一遇防洪标准，但是远远达不到100年一遇防洪标准。不同流量情况下河道洪水水面线计算成果具体见表2。由表中计算结果可知，当遭遇100年一遇洪水时，现状河道所有断面超高几乎均无法满足1.50 m要求，大多数断面超高仅能达到0.30 m左右，发生漫顶的可能性非常大。

表2 河道洪水水面线计算成果表

3.2 河道行洪能力

该河道治理后为复式断面形式，宽度在450～480 m 之间，其中主河槽宽度和两侧泄洪槽宽度分别为300～350 m 和80～120 m，蓄水主槽行洪流量最大可以达到2 000 m3/s，满足20 年一遇防洪要求，当河道实际流量超出2 000 m3/s时，主河槽两侧的泄洪槽会参与泄洪，使河槽完全满足100年一遇防洪标准。

4 结论

综上所述，塔提让村中小河流治理工程在主河槽内布置了蓄水池及泄洪槽，使过水面积大大增加，河道防洪能力显著提升，同时还必须将两岸防洪堤相应加高，达到1.50 m的安全超高要求。该防洪综合治理工程实施后，可使所在河段防洪标准提升至100年一遇，并能满足河道上下游城市对防洪标准的要求。