现代治理体系下洪水因素变化趋势分析与对策研究

舒鸿霄

【摘要】黑河是全国第二大内陆河，通过对气候（气温和降水量）、下垫面（植被）、地形地貌（地物）等影响洪水的自然因素和水库（水电站）、控制性跨河建筑物的修建、河道治理、侵占河道等人类活动带来的影响，进行单因素和多因素分析，明确了主次因素和叠加效应，提出了应对洪水因素变化趋势的防洪减灾对策。

【关键词】黑河；洪水因素；变化趋势；防洪减灾

1、黑河现状

1.1 基本情况

黑河是全国第二大内陆河，发源于青藏高原北部的祁连山中段，流经青海、甘肃、内蒙古三省（区），干流全长821km，流域面积约11.6万km2，干流年径流总量为15.8亿立方米。

1.2 洪水基本情况

黑河流域洪水由暴雨形成，主要来源于莺落峡以上山区。据统计，年最大洪水一般出现在6月～9月，较大洪水过程为3天～7天，呈单峰型或多峰型。黑河调查历史最大洪水为1909年（清宣统元年），但无调查洪峰资料；1927年调查洪峰流量2300 m3/s；1940年洪峰流量为1330 m3/s。实测最大洪峰流量为1280m3/s（1996年），次大洪峰流量为926m3/s（2002年），最大7日洪量为3.72亿m3（1952年）。

2 、洪水因素变化趋势分析

2.1 因素分析

2.1.1 自然因素

2.1.1.1 气候（气温和降水量）

专家研究表明，与全球变暖相一致，黑河流域上游气候正向暧湿型转化，自80年代以来，祁连山区气候明显变暖，各季气温显著升高，甘肃省河西地区气温升高1.1℃，尤以秋、冬两季升温最快，从而导致冰雪消融速度加快，雪线上升，冬季黑河流量显著增加，仍然保持高流量；夏、秋季气温偏高，增大了地表蒸发量，气热循环加剧，降水量也呈上升趋势，这是导致黑河来水量增大最主要的原因。

2.1.1.2 下垫面（植被）

上游的祁连山是黑河的立体水库，东西长1200多公里，南北宽120公里，总面积265.3万公顷。主要保护对象是祁连山水源涵养林、草原植被，森林覆盖率21.3%。1988年成立国家级自然保护区，并实施祁连山源林保护和退牧还草、天保工程、封山育林育草等，使祁连山植被覆盖率提高3个百分点。有效增加了林草地涵养水量，也使黑河总水量有所增加，还直到了延缓黑河洪水的形成和削减洪峰的作用。

2.1.1.3地形地貌（地物）

在河流的上游开发程度轻，对地形地貌的影响不大。中下游由于人类活动影响较大，如修建光伏发电站、工厂、居民小区、道路等，使下垫面硬化，甚至切断现有的泄水通道，使汇流作用变弱，中下游几乎形不成有效的积雨面积，局部积水现象严重。

2.1.2 人类活动带来的影响

2.1.1.1 水库（水电站）

目前，黑河上游相继建成了龙首、西流水、小孤山等9 座中型梯级水电站，其中龙首一级、龙首二级（西流水）库容分别为1320万m3和8620万m3，其余水库库容较小没有调蓄洪水能力。现在开建中的黄藏寺水利枢纽总库容3.67亿m3，调节库容2.86亿m3，调节能力较大。形成了黑河水电站水库群，运行中实行联合优化调度，起到库容补偿或电力补偿，虽增大了发电效益，但同时使洪水过程变化频繁，洪水涨落率增大，涨落频次增多；梯级水电开发使流域最大洪峰流量增大19.7%～21.5%，最大洪峰传播时间减少了6.1%，而对次洪水总量的影响较。

2.1.1.2 控制性跨河建筑物的修建

在80年代，在黑河上只有国道312线黑河大桥、兰新铁路黑河大桥、张肃公路黑河大桥，而目前已建成或在建新增了连霍高速黑河大桥、兰新高铁黑河大桥、乌（江）靖（安）大桥共4座新桥，桥总数达到7座，将黑河自然划分为数段，这些桥梁是国家的重点基础设施，要求的防洪标准和等级较高。而且这一道道的直线下面又是一个个确定的控制性高程，使河道淤积，河床抬高，从而使得相同流量下的水位上升，从而使洪水危害更大。

2.1.1.3 河道治理

近年来，国家相继实施了大江大河治理、江河主要支流及内陆河治理、水库除险加固、中小河流治理、山洪沟道治理等项目，部分工程仍然在建或拟建，极大地改变了自然河道性状，表现在：一是大多采取裁弯取直，甚至两岸同时护砌，渠道化；二是群众挤占河道，征地难度大，治理河宽几乎保持最小值；三是对河势的演变趋势无法给出明确的分析，经常出现设计侧冲变化顶冲的现象。

2.2叠加效应

对1996年、2002年的两场大洪水水文资料分析，可以看出随着洪水发生年代的推移，洪水过程线由尖瘦变得矮胖，洪量显著增加，洪水历时也显著增加，洪峰出现时刻明显推后，小洪峰流量、长期浸泡型洪水较多，这一系列的变化趋势都有不利的影响。

1994-2005年黑河莺落峡年均径流量变化总体呈增加趋势，增加率约1.04亿立米/10年；2006-2015年莺落峡年均径流量变化总体呈增加趋势，增加率约2.04亿立米/10年；越往后增加幅度越大。

3、防洪减灾对策

3.1 加快和加强防洪工程建设

为了加强黑河下游的防洪工程，针对目前黑河下游堤防的情况，应加宽堤防宽度。河道工程应该改变治理思路，坝垛护坡应该设计为稳定边坡，设计断面适当地加大。黑河下游堤防不能一直无休止地加高。堤身断面较小的情况下即使常年修修补朴，也难以达到固若金汤的程度。对达不到设计断面的堤防进行加高加厚，对既有堤防进行灌浆，以保证在防洪标准下堤防不決口。

3.2 河道治理

对河道的治理，本文提出两方面的建议，第一是河道的裁弯，裁弯是裁去弯曲河道的弯曲部分，使水流顺直。为防止自然裁弯所带来的弊害，许多河流采用了人工措施进行河道裁弯取直。黑河下游的弯道数量在不断的增加，可以将原弯曲河道舍弃，开挖直道，从而可以增加河道的过水能力，加大洪水的排泄能力，并且可以减少对河岸的淘刷。第二是疏浚泥沙，开挖河道。在未来的治理工程中，应有计划地将淤积的泥沙逐渐挖出，疏浚河道，增大过水断面，加大河道的过水能力，让黑河由地上悬河逐步向地下河发展。

3.3加强堤防临水坡面防护

将黑河堤防临水坡面防冲刷与生态建设结合起来，可以在临水坡面大规模栽种草皮，这种做法可以有效地提高临水面抵抗冲刷的能力，也可以减少河道淤积的泥沙来源，让黑河堤防充分地发挥防洪作用。

参考文献：

[1]王钧，蒙吉军，黑河流域近60年来径流量变化及影响因素，《地理科学》2008年第1期.