新疆石河子市河流山洪预警对策研究

(新疆石河子市巴音沟河流域管理处，新疆 沙湾 832116)

中小河流的山洪预警一直是山洪预警的难点，国内山洪预报主要集中在两个方向：一个是预警模型方向，一个是预警指标方向。山洪灾害预警指标主要分两类:一类为临界雨量，另一类为临界水位/流量。以临界雨量作为预警指标，由于其实用性较强、准确度高，一直是确定临界雨量阈值的首推方法。时间预报技术分为中长期预报和实时预报两种，两种技术相互关联。

1 石河子市基本情况

1.1 石河子市水文地理概况

石河子地处天山北麓中段的古尔班通古特大沙漠南缘，地理坐标为东经84°58′～86°24′，北纬43°26′～45°20′,位于准噶尔盆地南缘。东以玛纳斯河为界，与玛纳斯县为邻，南、西、北三面与沙湾县环接。石河子水资源较为丰富，地表有河水、泉水，境内有玛纳斯河、宁家河、金沟河、大南沟河、巴音沟河等五条河流，河水年径流量15.3亿m3，地下水可采量3亿m3。

石河子境内建有大中小型水库11座，蓄水总量4.33亿m3。全年总用水量中农业灌溉用水量12.42亿m3，工业、生活及城市绿化用水量0.98亿m3。

1.2 石河子暴雨成因

石河子山区的暴雨既受天气系统的影响，也受地形影响，使得石河子暴雨中心活动规律具有独特性。暴雨的形成与其相对应的天气系统有关，石河子5—8月暴雨对应的天气系统以副热带天气系统为主，其次是西伯利亚低槽。

历史资料显示，每场次的最大暴雨中心活动规律都与相对应的天气系统相配合。同时，石河子暴雨还与地势地形有密切的关系，南部高大的天山山脉大量拦蓄着从中纬度西风环流所带来的新来的水汽，而且高差悬殊的地形有利于夏季强对流天气的形成，从而产生频繁的暴雨。比如迎风坡气流的强迫抬升、山谷的狭管作用喇叭口效应等都容易形成大暴雨。

1.3 石河子洪水类型

石河子市洪水主要分为4种类型。春季季节性融雪型洪水，夏季暴雨型洪水，夏秋季冰川融雪型洪水，秋季混合型洪水。

石河子春季季节性融雪型洪水洪峰较小，对防洪工程的影响不大。夏秋季冰川融雪型洪水，有着一日一峰的特点，涨水落水时间也规律，洪量大却洪峰少，现有水利工程能够较好地防御。然而暴雨或者由暴雨形成的洪水，存在着洪水发生时间不可知、洪峰洪量不可知、洪水到达的时间不可知等未知因素，最为危险。

1999年7月20日玛纳斯河肯斯瓦特站出现了入汛以来第一次大洪峰，洪峰流量1041m3/s,洪水起涨迅速、回落也快(见图1)。

图1 玛纳斯河1999年7月暴雨型洪水过程线

2 石河子河流历史洪涝灾害记录

1985年3月下旬，宁家河发生春洪，卡子湾水库断面洪峰流量133m3/s，洪量2203万m3，G312国道K4333～K4339段被洪水冲毁中断8天。

1993年7月23日，宁家河紫泥泉发生暴雨山洪，92户民房倒塌，死亡3人，直接经济损失1409万元。

1996年7月，玛纳斯河发生了200年一遇特大洪水，洪峰流量735m3/s，造成312国道玛河公路桥冲毁、北疆铁路中断，直接经济损失1亿多元。

1999年的7月20日、8月2日特大洪水，相距12天的两次洪峰流量分别达到1045m3/s、1095m3/s，造成石河子市北疆铁路、312国道玛河公路桥、通信光缆相继中断，沿河村庄、防洪工程和水利设施严重受损；受灾人口达1.5万，损毁防洪堤防和护岸工程15km、闸涵2座、渠道6km，灌区最大输水干渠西岸大渠溃堤，灌区7月底停水63天，损失达5亿元。

同年，巴音沟河渠首遭遇大洪水，渠首发生水毁;金沟河遭遇特大洪水，下游石河子洪沟水库和沙湾海子湾水库相继溃坝。

2007年8月3日，牛圈子沟最大流量120m3/s，淹没农田0.11万hm2，直接经济损失1239万元。

2019年7月10日14时—23时20分许,石河子气象台实测宁家河卡子湾拦洪坝气象站4h降水量达64.5mm，宁家河最大流量120m3/s。

3 石河子河流山洪防御工作存在的主要问题

3.1 流域管理和区域管理关系不畅

在河流的开发和防洪管理工作上未形成统一的管理机构。兵团和地方双方防洪信息不能相互通报；区域内未建成完整的防洪预警预报系统；监测系统不健全、灾害报告制度不健全。信息传递不及时，存在漏报或误报等现象，给灾害防御和救灾工作带来很大困难。

3.1.1 玛纳斯河流域管理情况

玛纳斯河流域，上游隶属于新疆水利厅玛管局，中游玛纳斯河左岸归石河子市管理，中游玛纳斯河右岸归玛纳斯县管理。石河子在玛纳斯河上游肯斯瓦特水文站附近建有1座库容1.88亿m3的肯斯瓦特水库(属高山水库)，使得玛纳斯河的防洪标准从5年一遇提升到50年一遇。玛纳斯河从东向西依次建有白土坑、新户坪、大海子、夹河子、丰收、花桥、大泉沟和蘑菇湖8座水库，这8座水库分别归玛纳斯县和石河子市管理，而肯斯瓦特水文站又隶属于新疆石河子水文水资源局。

3.1.2 金沟河流域管理情况

金沟河流域(包括大南沟河)，上游八家户灌区红旗渠首、大南沟灌区(博尔通古乡和142团33连、32连)的团结渠引水渠首归于沙湾县管理，中游灌区的金沟河引水渠首及其下游5km河道隶属于新疆水利厅金管局。从南向北依次建有献礼、柳树沟、洪沟、海子湾4座水库，这4座水库分别归沙湾县和石河子市管理。河道大部分归沙湾县管理，小部分归石河子管理，而八家户水文站又隶属于新疆石河子水文水资源局。

3.1.3 巴音沟河流域管理情况

巴音沟河流域，上游洞子渠渠首归于沙湾县管理，中游灌区的巴音沟河引水渠首及其下游5km河道归于新疆石河子巴管处管理。从南向北依次建有安集海一库和安集海二库，这两座水库归于石河子市管理。上游河道大部分归乌苏市管理，中下游河道大部分归沙湾县管理小部分归石河子管理，而喇嘛庙水文站隶属于新疆乌苏水文水资源局。

3.1.4 宁家河流域管理情况

宁家河流域，归于新疆石河子巴管处管理。在防洪区域内建有卡子湾拦洪坝和卡子湾、牛圈子、大石碑和四大滩水库。河道大部分归石河子管理,小部分归沙湾县管理，而八家户水文站又隶属于新疆石河子水文水资源局。

3.2 工程维修经费严重不足

巴音沟河、金沟河渠首为20世纪60年代建设，运行近60年。宁家河渠首为20世纪80年代建设，经过了几十年的运行，受洪水、泥沙、冰冻等因素的破坏，工程老化和损坏已十分严重，特别是巴音沟河泥沙含量高，渠道磨损和水库淤积情况严重。4条河流的维修主要采取以水养水的模式，为保证运行人员工资和运行费用，尽量压缩养护经费。

3.3 预警设施利用率低

水利部投资在石河子各个河流建设了一大批自动雨量站和视频监控、量水设施，但这些设施没有发挥作用。

玛纳斯河采用肯斯瓦特水文站向红山嘴渠首进行洪水预警方式，金沟河采用上游渠首向下游渠首进行洪水预警和上游5km视频监控预警方式，巴音沟河采用人工预警方式，宁家河无预警方式。这些预警和信息传递手段落后，山洪预报预见期短，时效性和预报精度都不能满足灾害防治要求，更无法进行中长期预报。

4 措施建议

4.1 统一管理体系

建议采用新疆塔里木流域管理局将各河源和干流河道集中统一管理模式，将石河子市、玛纳斯县、沙湾县河流管理权统一交付新疆水利厅，将现有流域管理单位进行整合。建设山洪预警系统和平台，聘用有资质的公司建设自动化山洪预警系统，对山区河流及隐患部位进行预警，并对石河子市、沙湾县、玛纳斯县进行山洪预警。

建议采用玛纳斯河建设管理模式，在石河子各山区上游建设山区水库，提高河流的防洪标准；解决泥沙含量高、平原水库淤积严重问题；健全灾害报告制度，信息传递及时，避免漏报或误报等现象。通过降雨和洪水数据不断完善，逐渐完善洪水预报的精度。

4.2 彻底进行水管体制改革

石河子正在进行农业水价改革，计划采用收支两条线，同时，进一步深化石河子水管单位水管体制改革，彻底改善以水养水的现状，从根本上解决水利工程维修养护经费不足问题。

4.3 多途径提高山洪灾害预警手段

玛纳斯河由于肯斯瓦特水库的存在，有效控制了山洪灾害的发生。金沟河、宁家河、巴音沟河，采用新疆气象台气象预警和中国山洪灾害防治网的山洪灾害气象预警，进行中、长尺度的山洪预警；利用新疆气象台自动雨量站的实时降雨进行实时预警。通过多种途径、多种手段有效提高山洪灾害预警的精准度、及时性，确保区域人民群众生命财产安全。

5 结 语

将气象预警和山洪灾害气象预警与实时降雨预警相结合，通过多种信息比对洪水发生概率，可提高山洪预报的准确性和时效性。

2019年，石河子巴管处为巴音沟河山洪预警6次，发生洪水4次，提前时间为3～7h；石河子巴管处为宁家河山洪预警2次，发生山洪2次，提前时间为1～5h；石河子巴管处为金沟河山洪预警2次，发生山洪0次。