皮山河阿克肖水库溃坝的洪水成因分析

2011-05-03董克万张雷董克鹏

陕西水利 2011年2期

董克万张雷董克鹏

（新疆和田水文水资源勘测局新疆和田 848000）

1 引言

皮山河流域深居欧亚大陆腹地，气候条件十分干燥，矿产资源也相对匮乏，加之交通线路较长的不利因素，以农业和畜牧为主的经济格局难以打破。本区经济发展主要受制于水资源的贫乏以及年内分配不均的严重影响，造成社会经济发展缓慢。该区域的极度干旱特征，导致了引用河川径流量成为维持生产生活及经济发展的重要手段。本区域生态环境非常脆弱，只要天气稍有变化，就会形成大范围的沙尘天气，其对农作物的危害十分严重。

2 概况

皮山河流域位于新疆维吾尔自治区和田地区皮山县境内。流域地理位置在东经 77°30′～78°50′，北纬 36°30′～38°12′间。流域南面为高大的喀喇昆仑山，北面有广阔的塔里木盆地，西与叶城县接壤，东与皮山县桑株河相邻。流域地形南高北低，大的流向由南向北。皮山河发源于喀喇昆仑山北麓海拔5892m的穷八刹以拉克大坂的高山冰川带，上游由阿克肖河及康阿孜河两大支流组成，两支游在瑙阿巴提塔吉克民族乡汇合，汇合后始称皮山河。皮山河由南向北流经克里阳注入雅普泉水库，后流经皮山县灌区消失于塔克拉玛干大沙漠，河流全长160km，流域总面积6775.9km2。皮山河径流量形成区沟壑交错，四周高山环绕，为冰雪融水、降雨及地下水混合补给的河流。它的特点是∶山口以上为径流产流区，山口以下为径流散失区。皮山河皮山水文站位于河流出山口处以下3km处，水文站以上集水面积为2227km2，河流长度为72km，流域平均宽度26.3km，平均坡度为5.3%，平均高程3952m。皮山水文站是该河唯一的水文站，从1958年建站以来，一直为皮山的防汛抗旱、水利水电工程建设和水资源合理开发利用提供着大量的水情和水文基础资料。

皮山河皮山水文站实测多年平均年径流量为 3.447×108m3，2010年 7月 29日6时发生了历史实测最大洪水，洪峰流量为382 m3/s，第二大洪峰流量为365 m3/s，发生于1999年8月。皮山站站为国家基本水文站，常观项目有：水位、流量、泥沙、气象和水质，本次分析以皮山站实测的历年各水文要素为依据。

表1 皮山站洪汛期最大洪峰流量发生频次统计表

流域内的水利工程，水文站以上有阿克肖水库及康阿孜水库，以下有阿依库木水库、江岗水库、雅普泉水库、皮山农场水库、克里阳拦河渠首、依尕孜排洪闸、阿热普分洪闸。

3 洪水特征

3.1 暴涨暴落

皮山河的洪水期在5月～8月，是径流的高度集中时期，占全年来水量的80.0%，历年最大洪峰流量也都出现在这一时期（详情请见表1）。河道来水暴涨暴落现象十分明显，这是该河流最主要的特性之一，如图1所示。实测到的历史最大洪峰流量365m3/s，出现时间为1999年8月2日9.30分。

3.2 一日一峰

在汛期，河流来水主要以一日一峰的形式表现出其特有的性质，如图1所示。各日最大洪峰流量出现的时间相差不大，该河流一日一峰的规律性来水特征与气温的日变化相似，日最大流量（在每天的凌晨2点左右出现）滞后于日最高气温（在每天的下午16点左右出现）约10h。以上分析说明了皮山河径流量是以高山冰川融水为主。

3.3 峰高量大

以皮山河1999年8月实测到的历史第二大洪水为例：此次洪水最大洪峰流量365m3/s，是历年平均最大洪峰流量150m3/s约2.5倍的量；当月1日、3日、7日、15日的洪量分别占当年年径流量3.302×108m3的4.6%、8.8%、14.8%、20.1%；以上统计数据说明一场大洪水就能影响到全年的年径流量；洪水与枯水流量差异巨大，倍比达619，实测的水文要素证明洪峰流量的大小与气温关系十分密切。

4 大洪水成因

4.1 气温

皮山河1999年7月之后，南北疆大部分地区发生历史罕见的洪灾。地处新疆西南部的和田地区，7月31日的500hpa高空温度07时和19时已经分别达正的1.2℃，0.5℃，日平均为0.9℃（见图2）。这一时期持续11天在5000m以上0℃层高度，表现在峰形上极其厚实，说明区域积温显著，非常有利于中高山区的积雪融化。皮山站8月1日、2日日平均气温也都高达25.0℃。