新疆乌尔达克赛河流域水文特性分析

2011-08-13朱永生张莉萍

黑龙江水利科技 2011年4期

朱永生，张莉萍

(新疆博尔塔拉水文水资源勘测局，新疆博乐833400)

1 流域概况

乌尔达克赛河发源于北天山北麓的别珍套山没吾斯达坂，位于西天山南麓西段，行政区划分属新疆维吾尔自治区博尔塔拉蒙古自治州温泉县，是博尔塔拉河右岸最大的一条支流。流域最高峰萨尔坎套山海拔4 451 m，上、中游为东西东流向，下游为东北流向，于温泉县大桥下游20 m注入博尔塔拉河。出山口设有阿合奇水文站，水文站以上集水面积938 km2，河长82 km，多年平均径流量为1.45亿m3。该站1961年由自治区水利厅设立，1966年文革期间停测，1979年恢复观测。水文站下游2.8 km处建有鄂托克赛尔水库，水库库容2 672.2亿m3，鄂托克赛尔水库是一座以灌溉为主，兼顾发电、防洪和养殖等综合效益的山区拦河中型水利枢纽。

乌尔达克赛河流域有冰川71条，冰川面积60.34 km2，冰川总储量3.0633 km3。该流域总的地形态势为西南高东北低，流域处大地构造位置，出露的地层有古生界志留系、泥盆系、石炭系，新生界第三系，还有加里东、华力西晚期花岗岩分布，其中以泥盆系，石炭系地层出露较全，分布较广，山前860～1 200 m由洪积倾斜平原和冲积阶地组成，海拔1 500 m以上山区，为温性草原，气候凉爽，河水清澈。2 400～3 500 m为高山草甸植被，3 500 m以上为高山寒漠和永久积雪及冰川区。

2 气候特征

乌尔达克赛河流域为典型大陆性气候，干旱少雨、四季变化悬殊，冬、夏季漫长、春秋季短暂、风大而频繁，冬季严寒、霜雪期长，夏季干热，蒸发强烈、山区多冰雹，常发生局部地形雨、易形成山前暴雨洪水。多年平均气温3.7℃。最冷的1月平均气温－15.8℃，最热的7月平均气温19.5℃，平均极端最低气温－35.9℃，最高气温37.2℃，多年平均积温2 888℃，平均风速2.7 m/s，最多风向为西风，最大极端冻土深度为201 cm，最大年极端积雪28 cm，多年平均无降霜期221 d。多年平均降水量为227.4 mm，多年平均蒸发量为1 216.9 mm(以口径20 cm蒸发皿计)，最大年蒸发量1 402 mm，最小年蒸发量989 mm，详见表1。

表1 阿合奇水文站实测多年平均降水量及蒸发量

根据阿合奇水文站资料统计分析，其降水量分配很不均衡，主要集中在5～8月，占年降水量的61.6%;春季(3～5月)占全年28.8%，夏季(6～8月)占全年44.9%，秋季(9～11月)占全年21.3%，冬季(12～2月)占全年5.0%。

3 径流分析

乌尔达克赛河流域的径流补给主要依赖于降水及冰川融雪水，径流丰枯主要取决于温度和降水的变化。流域高山区有永久性积雪和冰川，中高山区有季节性积雪，每年4～5月有积雪融水(即春洪)，7～8月有暴雨(或降雨)与高山冰川消融水混合而成的洪水(即夏洪)。因此，流域的径流量主要集中在6～9月，而11月至次年4月的径流量相对稳定，多年平均径流量为1.450亿m3，最大年径流量1.920亿m3(1981年)，最小年径流量为1.101亿m3(1993年)，变差CV为0.14。

图1 乌尔达克赛河年径流量各月分配柱状图

根据图1可以看出，该河流域的年径流量各月分配变化较大，仅汛期的6～8月占年径流量的78.3%，夏季气温高且常遇降水天气，融冰川融雪水和降雨洪水相遇，构成流域夏季洪水的基本水文特性。径流年内分配见表2。

表2 乌尔达克赛河年径流量的季节分配

4 洪水

乌尔达克赛河的洪水从类型上可分为暴雨型洪水、融雪型洪水及暴雨冰雪混合型洪水3种。单纯的融雪洪水，水位涨落缓慢，历时较长;暴雨洪水，降水强度大，水位陡涨陡落，历时较短，洪峰流量大挟沙量大;暴雨冰雪混合型洪水，顾名思义，为以上两种洪水遭遇混合后的洪水。

暴雨洪水一般发生在每年的6月下旬～8月中旬，这类洪水具有陡涨陡落，峰值高，洪水过程历时短以及洪水过程单峰的特点。如，阿合奇水文站1984年7月10日16:00流量10.2 m3/s，18:00洪峰流量44.8 m3/s，18:35洪峰流量达194 m3/s，洪水历时1小时25分。18:55洪峰流量126 m3/s，19:20洪峰流量56.0 m3/s，21:30流量12.8 m3/s，该站相对应的前期降水量15 mm，典型暴雨型洪水过程线见图2。

图2 阿合奇水文站暴雨型洪水过程线(1984年7月10日16时～21时)

乌尔达克赛河设计洪水采用阿合奇水文站实测21 a洪水资料系列，选用该站年最大洪峰流量，采用 P－Ⅲ型曲线适线，计算精河不同频率的设计洪峰流量，详见表3。

表3 乌尔达克赛河设计洪水计算结果 m3/s

5 泥沙

河流泥沙是河流的水文要素之一，它反映了河流水质的物理特性。河流泥沙分为悬移质泥沙和推移质泥沙，阿合奇水文站只有悬移质泥沙资料，多年平均输沙量为5.997万t，实测最大年输沙量25.6万t，多年平均输沙模数62.0 t/km2，多年平均含沙量0.39 kg/m3，历年最大含沙量1.33 kg/m3。

6 水质

依据(GB3838－2002)《地表水环境质量标准》对伊吾河水质监测资料进行分析，评价参数的选取主要从地表水资源利用角度出发，考虑到多功能水质使用要求，力求使评价结果能客观反映饮用、灌溉、养殖等多种水资源用途并能直接反映水体污染类型。根据乌尔达克赛河地表水资源用途和使用功能，评价参数选取pH、总硬度、氯化物、矿化度、氟化物、溶解氧、高锰酸盐指数、BOD5、氨氮、硝酸盐氮等10项详见表4。