金沟河引水枢纽防洪库容的确定探讨

李满晶

(新疆金沟河流域管理局，新疆 沙湾 832100)

1 金沟河引水枢纽概况及防洪蓄泄原则

金沟河引水枢纽枢纽位于沙湾县西南约28km的金沟河上，行政区划隶属于沙湾县，地理坐标为：E85°27′19″，N44°11′01″，从沙湾县城至沙湾县水泥厂6km为公路，从水泥厂至工程区22km为便道或引水渠道伴行路，交通较为方便。金沟河引水枢纽除险加固工程主要承担灌溉工程任务，灌区总土地面积7.73万hm2，控制灌溉面积3.53万hm2，是自治区粮食和棉花的主产区。现状引水枢纽工程位于金沟河中游河段出山口，始建于1959年，于1960年竣工投入运行，是一个以灌溉为主的费尔干式引水建筑物，正面引水，侧面冲砂。工程现状由进水闸、泄洪冲砂闸、泄洪闸、自溃坝、上游整治段组成。引水枢纽运行已55a，工程已严重老化，防洪能力下降，工程存在严重的安全隐患，引水枢纽分别与1988年、2001年两次进行加高处理。

金沟河引水枢纽防洪蓄泄的原则主要包括以下4项：①当沙湾县洪水QM0.2%

2 金沟河引水枢纽防洪库容的确定

《新疆金沟河流域规划报告》和《新疆金沟河金沟河引水枢纽工程项目建议书》指出，金沟河流域应该以防洪、发电、供水、灌溉为主，进行综合开发与综合治理。沙湾县防洪防御可以提高到50a一遇的标准，而金沟河引水枢纽建成后防洪防御标准可以提高到1000a一遇，不同河段的防洪必须根据区域重要性和社会经济发展实际水平分别确定。金沟河流域防洪体系的建设主要是在上游兴建控制性的防洪枢纽工程，下游兴建堤防，通过库堤结合共同承担起流域中下游防洪重任。金沟河引水枢纽是当前金沟河流域唯一的控制性防洪工程，金沟河引水枢纽的兴建应结合上游准备修建的红山水库(原设计库容为 0.6200×108m3，现状实测库容为0.4758×108m3，季节性调节水库)，实现堤防的结合利用。

根据《新疆金沟河流域规划报告》和《新疆金沟河金沟河引水枢纽工程项目建议书》，综合分析流域防洪工程体系和典型年设计洪水过程，在暂不考虑现阶段洪水预报的基础上，按照上、下游和沙湾县的水文情势，采用金沟河引水枢纽防洪调度模式，经反复调洪演算，所计算出的满足下游防洪要求的金沟河引水枢纽防洪蓄泄规则详见表1。

表1 金沟河引水枢纽防洪蓄泄规则

将金沟河引水枢纽调洪蓄泄量从红山水库坝址到沙湾县划分成5个河段，并运用马斯京干法持续向下游演进，并通过将沙湾县断面总区间洪水进行循时叠加从而得出金沟河引水枢纽拦洪蓄泄后沙湾县断面洪水流量过程，据此进行金沟河引水枢纽防洪库容的确定。

2.1 设计水平防洪库容

从沙湾县1965-2016年连续50a洪水系列实测资料中筛选10场对自治州造成严重灾害的洪水(流量>15800m3/s)过程为防洪库容设计的典型，并运用同倍比、同频率、变时段同倍比等方法，将其扩大为500a一遇和1000a一遇的洪水过程，按现有的防洪调蓄规则进行扩大后洪水过程线所对应防洪库容的确定，结果详见表2[1]。

2.2 实际年防洪库容

根据1965-2016年洪水系列实测资料，并结合金沟河引水枢纽调度规划，在非主汛期严格按照调度规划运行，主汛期则按照防洪调蓄规则进行调度运行。由此便可求得1965-2016年连续50a实测洪水系列，以1965年为代表年，该年沙湾县15d洪量接近500a一遇，洪峰未达到500a一遇，金沟河引水枢纽坝址洪峰流量略>500a一遇，按照金沟河引水枢纽防洪任务的要求可以求得其防洪库容为213×108m3。这一结果仅表示在水文系列周期重复情况下金沟河引水枢纽所需的防洪库容，而无法代表设计水平[2]。

表2 设计洪水扩大后的防洪库容

由上表结果可以看出，沙湾县防洪标准为1000a一遇洪水，出于安全的考虑，金沟河引水枢纽防洪库容应为285×108m3。

3 结论与讨论

综上所述，金沟河引水枢纽为完成沙湾县及金沟河流域防洪任务，防洪库容至少为285×108m3。考虑到金沟河引水枢纽距离防洪对象——沙湾县368km，洪水传播时间约为55h，所以按照现阶段金沟河引水枢纽防洪蓄泄规则操作难度较大，应当尽快建立以沙湾县为中心的金沟河流域防洪自动调度系统，尽快完善枢纽及金沟河流域预报警报系统。通过水利枢纽和流域自动调度优化充分发挥金沟河引水枢纽对金沟河流域洪水的调蓄作用，从而实现水利枢纽最佳综合效益。