青海省那棱格勒河尾閭地區(qū)應(yīng)急防洪方案探討

王俊昀 劉娟 潘明強(qiáng)

摘要：那棱格勒河是柴達(dá)木盆地的最大內(nèi)陸河，河道長度近400km。其尾閭地區(qū)包括東臺吉乃爾湖、西臺吉乃爾湖、鴨湖和一里坪，當(dāng)?shù)鼐用裰饕獮榈V業(yè)開發(fā)企業(yè)職工。由于上游洪水最終進(jìn)入尾閭地區(qū)，并在此蒸發(fā)、下滲后消失，因此解決尾閭地區(qū)防洪的核心問題是合理分配上游來水的存儲空間。在那棱格勒河上游水庫建成運(yùn)用之前，在尾i7地區(qū)建立良好的應(yīng)急防洪方案乃當(dāng)務(wù)之急。根據(jù)以往洪災(zāi)發(fā)生情況和防洪工程現(xiàn)狀，探討洪災(zāi)發(fā)生原因;根據(jù)企業(yè)規(guī)模，確定防洪標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)東臺吉乃爾湖、西臺吉乃爾湖、鴨湖和一里坪的空間位置和蓄洪能力，提出那棱格勒河尾閭地區(qū)的應(yīng)急防洪方案。

關(guān)鍵詞：尾閭;洪水調(diào)度;防洪工程;那棱格勒河

中圖分類號：TV877 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

那棱格勒河位于柴達(dá)木盆地西南部，發(fā)源于昆侖山布喀達(dá)坂山北坡的雪蓮山，河源高程5598m。出山口以上集水面積22300km²，總河長近400km，河道平均比降為0.81%;出山口以上主要有紅水河和庫拉克阿拉干河兩大支流。河水出山后，大量滲漏，流量沿程逐漸減小，經(jīng)戈壁帶、細(xì)土帶，地下水溢出后發(fā)育成為三條再生河，即東北部的烏圖美仁河、查哈美仁河和北部的東臺吉乃爾河[1]。烏圖美仁河與查哈美仁河匯合后流向東-東南方向，最終注入西達(dá)布遜湖。東臺吉乃爾河由西流向東一北東方向，呈分散輻射狀形成多條支流，并最終注入尾閭——臺吉乃爾湖區(qū)。

臺吉乃爾湖區(qū)由東臺吉乃爾湖、西臺吉乃爾湖及一里坪組成。臺吉乃爾湖區(qū)地處柴達(dá)木盆地的腹地，其北部為伊克雅烏汝—巴嘎雅烏汝雅丹地貌群，南部為臺吉乃爾河流域，東、西部為鹽灘—荒漠區(qū)。該區(qū)的四周為雅丹地貌區(qū)及荒漠區(qū)，在開發(fā)前干旱無水且無通行之路，人跡罕至，稱為生命禁區(qū)。

根據(jù)多年TM影像解譯數(shù)據(jù)，東臺吉乃爾湖面積為157.61km²，西臺吉乃爾湖面積為85.17km²，一里坪面積為315.66km²。西臺吉乃爾湖與一里坪由苦水溝相連，苦水溝及其兩側(cè)地勢較高，西臺吉乃爾湖蓄水高程超過2685m時才向一里坪分洪。

1 那棱格勒河尾閭地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)概況

東、西臺吉乃爾湖蘊(yùn)含豐富的銼、硼、鉀等，是柴達(dá)木盆地鹽湖資源的重要組成部分，僅西臺吉乃爾湖鹵水銼的儲量就占柴達(dá)木盆地總儲量的一半以上。兩湖資源主要由青海鋰業(yè)有限公司和青海中信國安科技發(fā)展有限公司開發(fā)。青海鋰業(yè)生產(chǎn)基地在東臺吉乃爾湖，青海中信國安則兩湖都有生產(chǎn)基地。一里坪鹽湖已查明蘊(yùn)藏豐富的銼及其他鹽類資源，已確定由中國五礦集團(tuán)進(jìn)行開發(fā)。

沿東、西臺吉乃爾湖的南端，分布有澀北氣田的主力氣田，當(dāng)?shù)厝朔Q為臺南氣田。澀北氣田2001年年底已累計探明天然氣地質(zhì)儲量3500億m³，是我國陸上四大氣區(qū)之一。2010年澀北氣田完成產(chǎn)量超過54億m³，占中石油青海油田公司全年產(chǎn)量的70%。

315國道改線段穿過西臺吉乃爾湖鹽湖地區(qū)，為沿湖企業(yè)的主要運(yùn)輸通道。315國道東起青海省西寧市，西至新疆的莎車，全長約為2700km，按二級公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，是通往新疆南疆地區(qū)的主要通道。那棱格勒河尾閭地區(qū)水系及防洪工程規(guī)劃見圖1。

2 那棱格勒河尾閭洪災(zāi)及原因分析

2.1 近年洪災(zāi)情況

2010年7月至8月初，那棱格勒河因連降暴雨及高溫融雪，流入湖區(qū)的河水急劇上漲。隨著上游來水量不斷增加，西臺吉乃爾湖和一里坪的蓄洪水量迅速接近蓄洪極限，地處西臺吉乃爾湖的青海中信國安公司的生產(chǎn)運(yùn)營及各項(xiàng)設(shè)施受到嚴(yán)重威脅。西臺吉乃爾湖水位的不斷上漲和湖水沖刷造成315國道鹽漬土區(qū)段公路大部分路面沉陷，邊坡沖毀，還時常發(fā)生湖水穿透路基，形成管涌，致使公路局部塌陷。駐格爾木武警四支隊(duì)、大柴旦武警官兵共130人趕赴西臺吉乃爾湖抗洪一線，參加抗洪搶險。至9月22日，通過西臺吉乃爾湖的洪量達(dá)1.7億m³，為近30a的最大洪量[2]。

青海中信國安、青海銼業(yè)兩家企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營對東、西臺吉乃爾湖區(qū)水位均有相應(yīng)要求，需要水深保持在一定數(shù)值，水深過大將使鹵水濃度降低、采鹵工作停滯、鹽田閑置，水深過小則會造成湖區(qū)干涸、生產(chǎn)無法開展。2010年洪水導(dǎo)致兩家企業(yè)部分鹽田、采鹵渠被淹，產(chǎn)量大幅度減少，因此防洪工作對兩家企業(yè)至關(guān)重要。同時，澀北氣田、315國道的安全也與防洪密切相關(guān)。

2.2 洪災(zāi)原因分析

臺吉乃爾湖開發(fā)過程中各自為政，一直缺少統(tǒng)一的、可持續(xù)的開發(fā)利用規(guī)劃。2008年，青海銼業(yè)在東臺吉乃爾湖西南部修建了一條長33km的防洪堤，客觀上截斷了東臺吉乃爾河與東臺吉乃爾湖的水力聯(lián)系。與此同時，青海中信國安在西臺吉乃爾湖修建了一條長25km的防洪堤。兩家單位修建的防洪堤使東臺吉乃爾河洪水全部匯入鴨湖，鴨湖成為天然的大范圍蓄滯洪區(qū)，水位達(dá)到一定高度后，通過鴨湖至西臺吉乃爾湖北側(cè)的苦水溝流入一里坪。

防洪堤的修建，造成東臺吉乃爾湖喪失了儲水功能，并迅速向干鹽湖轉(zhuǎn)化，造成湖泊基本水文特征、理化特征、沉積特征及生物特征發(fā)生長期的、不可逆轉(zhuǎn)的不利轉(zhuǎn)變，同時也對青海中信國安生產(chǎn)設(shè)施帶來洪災(zāi)隱患，嚴(yán)重影響東臺吉乃爾湖及其周邊生態(tài)環(huán)境。

2010年那棱格勒河來水量較大，對臺吉乃爾湖區(qū)造成了一定防洪壓力，青海中信國安、青海銼業(yè)修建的防洪堤阻止了東、西臺吉乃爾湖的天然分洪，東臺吉乃爾湖沒有發(fā)揮蓄洪作用，致使鴨湖匯集過多洪水，經(jīng)苦水溝流入一里坪，一里坪洪水水位抬高后倒灌西臺吉乃爾湖，致使青海中信國安生產(chǎn)設(shè)施遭受較大損失。

3 那棱格勒河尾閭地區(qū)防洪工程建設(shè)方案

3.1 防洪標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)國家有關(guān)企業(yè)規(guī)模分類標(biāo)準(zhǔn)，青海中信國安、青海銼業(yè)和澀北氣田均為大型企業(yè)，根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201-2014），大型企業(yè)的防洪標(biāo)準(zhǔn)為50～100a一遇，鑒于當(dāng)?shù)責(zé)o永久居民和其他保護(hù)對象，綜合考慮安全、經(jīng)濟(jì)因素，確定湖區(qū)的防洪標(biāo)準(zhǔn)為50a一遇。

3.2 防洪工程建設(shè)方案

3.2.1 防洪工程總體布局

那棱格勒河流域面積大、干流河道長、礦產(chǎn)資源豐富，應(yīng)綜合考慮鹽湖礦產(chǎn)資源開發(fā)、生態(tài)保護(hù)、水能資源開發(fā)、水資源利用等諸多因素，采取上游分洪、下游疏導(dǎo)等多項(xiàng)工程措施，才能保證那棱格勒河流域的防洪安全。因此，那棱格勒河防洪工程總體布局為在出山口以上興建那棱格勒河水庫，有效調(diào)蓄中上游洪水，在臺吉乃爾湖尾閭地區(qū)建設(shè)堤防工程，并攔蓄進(jìn)入尾閭地區(qū)的洪水。那棱格勒河規(guī)劃水庫位置見圖2。

目前，在出山口以上建設(shè)那棱格勒河水庫的設(shè)計工作正在緊張進(jìn)行。那棱格勒河水庫是具有防洪、生態(tài)保護(hù)、灌溉、城市供水和發(fā)電多項(xiàng)功能的綜合利用水庫，同時還具有攔沙減淤作用。水庫建成后可有效調(diào)蓄上游洪水，減輕尾閭地區(qū)的防洪壓力。

3.2.2 那棱格勒河水庫建成前尾閭地區(qū)應(yīng)急防洪方案

近年來格爾木地區(qū)降水增多，那棱格勒河有可能進(jìn)入連續(xù)多年的豐水期，防洪壓力可能加大。因此，為保護(hù)臺吉乃爾湖地區(qū)生產(chǎn)企業(yè)的財產(chǎn)安全和職工生命安全，必須給洪水留出過水通道和蓄水空間，在上游水庫建成運(yùn)用之前，應(yīng)在尾閭地區(qū)開展應(yīng)急防洪工程建設(shè)。

通過實(shí)地查勘和比選，建議將整個尾閭湖體綜合考慮，統(tǒng)一安排。結(jié)合生產(chǎn)需要，將生產(chǎn)、生活區(qū)和蓄滯洪區(qū)科學(xué)規(guī)劃，在平面上劃分出各個區(qū)域，將生產(chǎn)、生活區(qū)布置在地勢較高的地方，并進(jìn)行必要的防護(hù)。

建議充分利用鴨湖、東臺吉乃爾湖、西臺吉乃爾湖及一里坪湖的蓄水能力，四湖共同承擔(dān)分洪任務(wù)。根據(jù)兩家企業(yè)現(xiàn)有防洪堤的布局，稍作修整和補(bǔ)充，在東、西臺吉乃爾湖之間建設(shè)一個蓄滯洪區(qū)，也就是目前已經(jīng)自然形成的鴨湖蓄洪區(qū)，并在兩條防洪堤合適位置設(shè)置溢洪堰向東、西臺吉乃爾湖及一里坪分洪。水位較低時，可在蓄滯洪區(qū)蓄洪;水位達(dá)到設(shè)定高度時，溢洪堰自然分洪;蓄滯洪區(qū)蓄滿后的分洪量，根據(jù)東、西臺吉乃爾湖及一里坪的多年平均蓄水量按比例分?jǐn)?。為滿足東、西臺吉乃爾湖在枯水時企業(yè)的用水需求，設(shè)置2處引水閘門向企業(yè)供水（暫不考慮一里坪）。

（1）鴨湖蓄滯洪區(qū)最大庫容。從1：5萬地形圖上看，澀北氣田較為分散，臨湖氣田最低高程為2690m，臺南氣田最低高程也是2690m。鴨湖蓄水高程在2690m以下時洪水對兩個氣田基本沒有影響。

從近期的簡單測繪成果看，東臺吉乃爾湖防洪堤高度一般為3.2m左右，地面高程為2687～2688m，壩頂高程在2691m（樁號2+000處地面高程為2687m，壩高4.2m）附近;測繪的零點(diǎn)高程約為2682m;西臺吉乃爾湖防洪堤高度在3m以上，地面高程為2686～2688m，壩頂高程在2690～2691m之間。

青海中信國安和青海銼業(yè)均為大型企業(yè)，保護(hù)企業(yè)的防洪堤為2級堤防。根據(jù)《堤防工程設(shè)計規(guī)范》（GB50286-2013）規(guī)定，安全超高不低于0.8m，初步估算波浪爬高為0.6～0.7m，總的超高應(yīng)達(dá)到1.5m。

根據(jù)測算，鴨湖蓄水位在2688、2689、2690m時的水面面積分別為340.62、473.70、534.42km²。東、西臺吉乃爾湖防洪堤圍合區(qū)域的平均高程約為2 687m，蓄水至2688、2689、2690m時的蓄水量分別為4.09億、8.32億、13.36億m³。

為保證澀北氣田和臺南氣田防洪安全，壩頂高程以2690m為限，考慮總計1.5m的超高，鴨湖蓄滯洪區(qū)最高蓄水位為2688.5m，相應(yīng)蓄洪庫容約為6.0億m³。

（2）洪水應(yīng)急調(diào)度方案。在上游未建防洪水庫時，建議當(dāng)前的洪水調(diào)度方案如下：①臺吉乃爾湖地區(qū)洪水來臨時，首先進(jìn)入鴨湖蓄洪區(qū)，鴨湖蓄洪區(qū)可容納來水量3.0億～4.0億m³;②上游繼續(xù)來水，仍然進(jìn)入鴨湖蓄洪區(qū)，直至蓄滿6.0億m³蓄洪庫容;③上游繼續(xù)來水，利用東、西臺吉乃爾湖和一里坪的三道溢洪堰向三湖分洪，直至容納所有洪水。

以2010年全年來水量11億m³為例，按調(diào)水方案，則鴨湖蓄洪區(qū)容納6.0億m³，東、西臺吉乃爾湖和一里坪容納5.0億m³。

（3）防洪工程規(guī)模。①需對東臺吉乃爾湖防洪堤壩和西臺吉乃爾湖南壩、北壩進(jìn)行精確測繪，確定其壩頂高程和位置是否滿足應(yīng)急方案蓄滯洪水的要求。如果滿足要求，還需進(jìn)行安全鑒定;如果不滿足要求，應(yīng)予調(diào)整防洪堤高度。②在東臺吉乃爾湖和西臺吉乃爾湖分別建設(shè)長4.3km和2.6km的堤壩，總長6.9km，完善鴨湖蓄洪能力。③建設(shè)3處溢流堰，鴨湖蓄滿洪水后自動向東、西臺吉乃爾湖和一里坪分水。④建設(shè)2處引水閘門，枯水期向東、西臺吉乃爾湖供水。

4 結(jié)語

那棱格勒河尾閭地區(qū)的防洪應(yīng)急方案乃權(quán)宜之計。此方案的編制是在不損害澀北氣田等域外企業(yè)防洪安全的基礎(chǔ)上，體現(xiàn)了利益共享、風(fēng)險共擔(dān)的原則;應(yīng)急方案得到了地方政府有關(guān)部門的認(rèn)可。那棱格勒河尾閭地區(qū)的防洪安全不僅牽涉到中信國安、青海銼業(yè)等企業(yè)的生產(chǎn)、生活能否正常進(jìn)行，還涉及當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)保護(hù)、水資源開發(fā)、鹽湖資源利用等。長遠(yuǎn)考慮，應(yīng)盡快啟動那棱格勒河出山口上游的水庫工程建設(shè)，統(tǒng)籌區(qū)域資源開發(fā)、生態(tài)環(huán)境保護(hù)和地區(qū)防洪，達(dá)到經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)雙贏的目標(biāo);在此基礎(chǔ)上，為當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟(jì)發(fā)展提供防洪安全保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]王濤，高東林，馬海州，等.那棱格勒河流域及尾閭鹽湖水文循環(huán)動力學(xué)模型的選擇[J].鹽湖研究，2006，14（4）：18-21.

[2]黃河勘測規(guī)劃設(shè)計有限公司.青海省柴達(dá)木循環(huán)經(jīng)濟(jì)試驗(yàn)區(qū)防洪規(guī)劃報告[R].鄭州：黃河勘測規(guī)劃設(shè)計有限公司，2014：186-197.