現(xiàn)代治理體系下洪水因素變化趨勢分析與對策研究

舒鴻霄

【摘要】黑河是全國第二大內(nèi)陸河，通過對氣候（氣溫和降水量）、下墊面（植被）、地形地貌（地物）等影響洪水的自然因素和水庫（水電站）、控制性跨河建筑物的修建、河道治理、侵占河道等人類活動帶來的影響，進(jìn)行單因素和多因素分析，明確了主次因素和疊加效應(yīng)，提出了應(yīng)對洪水因素變化趨勢的防洪減災(zāi)對策。

【關(guān)鍵詞】黑河；洪水因素；變化趨勢；防洪減災(zāi)

1、黑河現(xiàn)狀

1.1 基本情況

黑河是全國第二大內(nèi)陸河，發(fā)源于青藏高原北部的祁連山中段，流經(jīng)青海、甘肅、內(nèi)蒙古三?。▍^(qū)），干流全長821km，流域面積約11.6萬km2，干流年徑流總量為15.8億立方米。

1.2 洪水基本情況

黑河流域洪水由暴雨形成，主要來源于鶯落峽以上山區(qū)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，年最大洪水一般出現(xiàn)在6月～9月，較大洪水過程為3天～7天，呈單峰型或多峰型。黑河調(diào)查歷史最大洪水為1909年（清宣統(tǒng)元年），但無調(diào)查洪峰資料；1927年調(diào)查洪峰流量2300 m3/s；1940年洪峰流量為1330 m3/s。實(shí)測最大洪峰流量為1280m3/s（1996年），次大洪峰流量為926m3/s（2002年），最大7日洪量為3.72億m3（1952年）。

2 、洪水因素變化趨勢分析

2.1 因素分析

2.1.1 自然因素

2.1.1.1 氣候（氣溫和降水量）

專家研究表明，與全球變暖相一致，黑河流域上游氣候正向曖濕型轉(zhuǎn)化，自80年代以來，祁連山區(qū)氣候明顯變暖，各季氣溫顯著升高，甘肅省河西地區(qū)氣溫升高1.1℃，尤以秋、冬兩季升溫最快，從而導(dǎo)致冰雪消融速度加快，雪線上升，冬季黑河流量顯著增加，仍然保持高流量；夏、秋季氣溫偏高，增大了地表蒸發(fā)量，氣熱循環(huán)加劇，降水量也呈上升趨勢，這是導(dǎo)致黑河來水量增大最主要的原因。

2.1.1.2 下墊面（植被）

上游的祁連山是黑河的立體水庫，東西長1200多公里，南北寬120公里，總面積265.3萬公頃。主要保護(hù)對象是祁連山水源涵養(yǎng)林、草原植被，森林覆蓋率21.3%。1988年成立國家級自然保護(hù)區(qū)，并實(shí)施祁連山源林保護(hù)和退牧還草、天保工程、封山育林育草等，使祁連山植被覆蓋率提高3個百分點(diǎn)。有效增加了林草地涵養(yǎng)水量，也使黑河總水量有所增加，還直到了延緩黑河洪水的形成和削減洪峰的作用。

2.1.1.3地形地貌（地物）

在河流的上游開發(fā)程度輕，對地形地貌的影響不大。中下游由于人類活動影響較大，如修建光伏發(fā)電站、工廠、居民小區(qū)、道路等，使下墊面硬化，甚至切斷現(xiàn)有的泄水通道，使匯流作用變?nèi)?，中下游幾乎形不成有效的積雨面積，局部積水現(xiàn)象嚴(yán)重。

2.1.2 人類活動帶來的影響

2.1.1.1 水庫（水電站）

目前，黑河上游相繼建成了龍首、西流水、小孤山等9 座中型梯級水電站，其中龍首一級、龍首二級（西流水）庫容分別為1320萬m3和8620萬m3，其余水庫庫容較小沒有調(diào)蓄洪水能力。現(xiàn)在開建中的黃藏寺水利樞紐總庫容3.67億m3，調(diào)節(jié)庫容2.86億m3，調(diào)節(jié)能力較大。形成了黑河水電站水庫群，運(yùn)行中實(shí)行聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度，起到庫容補(bǔ)償或電力補(bǔ)償，雖增大了發(fā)電效益，但同時(shí)使洪水過程變化頻繁，洪水漲落率增大，漲落頻次增多；梯級水電開發(fā)使流域最大洪峰流量增大19.7%～21.5%，最大洪峰傳播時(shí)間減少了6.1%，而對次洪水總量的影響較。

2.1.1.2 控制性跨河建筑物的修建

在80年代，在黑河上只有國道312線黑河大橋、蘭新鐵路黑河大橋、張肅公路黑河大橋，而目前已建成或在建新增了連霍高速黑河大橋、蘭新高鐵黑河大橋、烏（江）靖（安）大橋共4座新橋，橋總數(shù)達(dá)到7座，將黑河自然劃分為數(shù)段，這些橋梁是國家的重點(diǎn)基礎(chǔ)設(shè)施，要求的防洪標(biāo)準(zhǔn)和等級較高。而且這一道道的直線下面又是一個個確定的控制性高程，使河道淤積，河床抬高，從而使得相同流量下的水位上升，從而使洪水危害更大。

2.1.1.3 河道治理

近年來，國家相繼實(shí)施了大江大河治理、江河主要支流及內(nèi)陸河治理、水庫除險(xiǎn)加固、中小河流治理、山洪溝道治理等項(xiàng)目，部分工程仍然在建或擬建，極大地改變了自然河道性狀，表現(xiàn)在：一是大多采取裁彎取直，甚至兩岸同時(shí)護(hù)砌，渠道化；二是群眾擠占河道，征地難度大，治理河寬幾乎保持最小值；三是對河勢的演變趨勢無法給出明確的分析，經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)計(jì)側(cè)沖變化頂沖的現(xiàn)象。

2.2疊加效應(yīng)

對1996年、2002年的兩場大洪水水文資料分析，可以看出隨著洪水發(fā)生年代的推移，洪水過程線由尖瘦變得矮胖，洪量顯著增加，洪水歷時(shí)也顯著增加，洪峰出現(xiàn)時(shí)刻明顯推后，小洪峰流量、長期浸泡型洪水較多，這一系列的變化趨勢都有不利的影響。

1994-2005年黑河鶯落峽年均徑流量變化總體呈增加趨勢，增加率約1.04億立米/10年；2006-2015年鶯落峽年均徑流量變化總體呈增加趨勢，增加率約2.04億立米/10年；越往后增加幅度越大。

3、防洪減災(zāi)對策

3.1 加快和加強(qiáng)防洪工程建設(shè)

為了加強(qiáng)黑河下游的防洪工程，針對目前黑河下游堤防的情況，應(yīng)加寬堤防寬度。河道工程應(yīng)該改變治理思路，壩垛護(hù)坡應(yīng)該設(shè)計(jì)為穩(wěn)定邊坡，設(shè)計(jì)斷面適當(dāng)?shù)丶哟蟆：诤酉掠蔚谭啦荒芤恢睙o休止地加高。堤身斷面較小的情況下即使常年修修補(bǔ)樸，也難以達(dá)到固若金湯的程度。對達(dá)不到設(shè)計(jì)斷面的堤防進(jìn)行加高加厚，對既有堤防進(jìn)行灌漿，以保證在防洪標(biāo)準(zhǔn)下堤防不決口。

3.2 河道治理

對河道的治理，本文提出兩方面的建議，第一是河道的裁彎，裁彎是裁去彎曲河道的彎曲部分，使水流順直。為防止自然裁彎所帶來的弊害，許多河流采用了人工措施進(jìn)行河道裁彎取直。黑河下游的彎道數(shù)量在不斷的增加，可以將原彎曲河道舍棄，開挖直道，從而可以增加河道的過水能力，加大洪水的排泄能力，并且可以減少對河岸的淘刷。第二是疏浚泥沙，開挖河道。在未來的治理工程中，應(yīng)有計(jì)劃地將淤積的泥沙逐漸挖出，疏浚河道，增大過水?dāng)嗝?，加大河道的過水能力，讓黑河由地上懸河逐步向地下河發(fā)展。

3.3加強(qiáng)堤防臨水坡面防護(hù)

將黑河堤防臨水坡面防沖刷與生態(tài)建設(shè)結(jié)合起來，可以在臨水坡面大規(guī)模栽種草皮，這種做法可以有效地提高臨水面抵抗沖刷的能力，也可以減少河道淤積的泥沙來源，讓黑河堤防充分地發(fā)揮防洪作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]王鈞，蒙吉軍，黑河流域近60年來徑流量變化及影響因素，《地理科學(xué)》2008年第1期.