新疆和田地区皮山县水资源量分析评价

李文华

（新疆和田水文勘测局，新疆 和田 84800）

1 概况

皮山县位于新疆维吾尔自治区南部，塔克拉玛干大沙漠南缘,喀喇昆仑山北麓。东与和田县、墨玉县毗邻南与印度、巴基斯坦在克什米尔的实际控制区交界，西北与喀什地区的叶城县、麦盖提县、巴楚县接壤。皮山县境内主要河流有5条，常年都有水流。自西向东依次是皮山河、苏勒尕孜、桑株河、普斯开河、杜瓦河。选用皮山、杜瓦、桑株3处国家基本水文站，相邻流域乌鲁瓦提、江卡2处水文站，水文站网情况见表1。以皮山县主要河流实测水文、气象资料为依据，对相关河流缺少资料进行插补延长以及还原。

表1 皮山县径流选用水文站网概况一览表

2 年径流量资料还原整理

2.1 乌鲁瓦提站1956年年径流资料插补延长

乌鲁瓦提站1956年年径流缺测，通过与同古孜洛克站建立相关关系进行插补出1956年年径流量。经分析，同古孜洛克站1957～1998年与乌鲁瓦提站同期年径流相关关系十分密切，相关系数为0.85，用此方法插补延长1956年径流资料。同古孜洛克站与乌鲁瓦提站相关图见图1。

图1 同古孜洛克与乌鲁瓦提站相关分析图

2.2 乌鲁瓦提站缺测月份径流资料插补延长

喀拉喀什河乌鲁瓦提水文站1968～1970年、1973～1977年的径流量资料中，在冬季11～2月有缺测情况。经分析，采用1957～2010年4～10月的径流与年径流进行相关，其关系十分密切，相关系数为0.96,插补缺测月份年径流（相关图见图 2）。

图2 乌鲁瓦提站月年径流相关分析图

2.3 皮山站1970年～1974年径流资料插补延长

选用1959年～2010年5～9月份的径流与年径流建立相关关系，两者关系较好，相关系数为0.995，用此方法插补延长停、缺年份的年径流资料。皮山站5～9月份径流与年径流相关分析见图3。

图3 皮山站5～9月份径流与年径流相关分析图

2.4 皮山站1957～1958年缺测径流资料的插补

选取皮山河皮山站与提孜那甫河江卡站年径流进行相关，其两站相关关系较好，相关系数在0.81以上。选择江卡水文站的年径流对皮山水文站缺测年份径流进行插补展延。江卡站与皮山站年径流相关分析见图4。

图4 皮山站与江卡站年流量相关分析图

2.5 皮山站1956年缺测径流资料的插补

皮山站1956年还没有建站。1956年的年径流量采用多年平均值代替。经插补展延后，皮山水文站年径流系列可达到55年，可以满足评价要求。

2.6 桑株站1968～1974年部分月份停测资料的插补

选用1960年～1993年5～10月份的径流与年径流建立相关关系，两者关系较好，相关系数为0.81，用此方法插补延长停、缺年份的年径流资料。桑株站5～10月径流量与年径流量相关分析见图5。

图5 桑株站5～10月份径流与年径流相关分析图

2.7 桑株站1957～1959年缺测径流资料的插补

选取皮山河皮山站与桑株河桑株站同期年径流量进行相关，其两站相关关系较好，相关系数在0.85。选择皮山水文站的年径流对桑株水文站缺测年份径流进行插补展延。桑株站与皮山站年径流相关分析见图6。

图6 桑株站与皮山站年流量相关分析图

桑株站1956年还没有建站。1956年的年径流量采用多年平均值代替。

2.8 杜瓦站径流资料插补延长

选用皮山水文站同期年径流建立长、短系列订正关系，求得杜瓦水文站多年平均年径流。杜瓦水文站1960～1961年、1980～1988 年、平均径流量为 0.4706×108m3。皮山水文站 1960～1961 年、1980～1988 年、年平均径流量为 3.370×108m3，比多年平均径流量少3.2%。由差积曲线分析可知，2005～2008年是一个丰水期，因此，短系列平均值小于多年平均值是合理的。

计算公式如下：

式中：W设长、W参长为代表站与参证站长系列多年平均年径流量（108m3）；W设短、W短为代表站与参证站短系列多年平均年径流量（108m3）。

经下列公式计算，杜瓦水文站多年平均年径流为0.4554×108m3。

3 主要河流年径流量

皮山河发源于喀喇昆仑山北麓，上游由阿克肖河及康阿孜河两大支流组成，两支流在瑙阿巴提塔吉克民族乡汇合，汇合后始称皮山河。桑株河阿喀孜以上河道纵坡降大于5.0%，从阿喀孜到桑株水库河道长约28 km，纵坡降2.3%，水库以下河道纵坡在1.2%～1.0%之间。杜瓦河发源于喀喇昆仑山北坡，有少量的冰川，杜瓦河由南向北流淌，经杜瓦水库后，逐渐消失在沙漠之中。普斯开河西侧15 km处为桑株河，东侧20 km处为杜瓦河，三河南北流向平行发源于喀喇昆仑山北麓。苏勒尕孜河发源于昆仑山北麓桑株达坂。

表2 主要河流特征值情况

4 径流的年内分配及年际变化

4.1 径流量年内分配

皮山河流域径流产生于昆仑山北坡山区的降雨、季节性积雪融水、永久积雪融水。径流的年内分配很不均匀，年内变化大，其分配不但与降雨有关，而且还与热量同步。径流与气温关系密切，全年径流主要集中在高温季节的6～9月和5～8月。经分析计算，皮山河、桑株站夏季径流量分别占年径流量的83.7%、85.0%左右，四季来水量不均匀，对各流域内工、农、牧业生产非常不利。各代表站多年平均径流量四季分配见表3。

表3 皮山县主要河流多年平均径流量四季分配表

4.2 径流量年际变化

4.2.1 年径流变差（CV值）分析

通常用年径流的变差系数CV值来说明径流多年变化的特征性，一个地区径流的年际变大，则CV值大，反之则小[1]。皮山河流域内各河流年径流年际变化相对不大，仍以皮山、桑株两个系列较长的代表站为例进行分析，其多年年径流的变差系数CV值分别为0.18、0.20，在地区各河流中处中等偏上水平。皮山河、桑株河源头均有现代冰川分布，由于冰川对河川径流起着很好的调节作用，所以变差系数CV值较小，符合流域特征。

4.2.2 极值比分析

皮山河、桑株河径流最大水年与最小水年径流的倍比在2.3～2.1之间；多年最大模比系数Kmax介于1.61～1.54之间，最小模比系数Kmin介于0.77～0.68之间。也就是说最丰水年径流量不超过多年平均年径流量的2.0倍，最枯水年径流量也不小于多年平均年径流量的一半。

表4 代表站年径流极值统计分析表

5 出境及出区水量

（1）奇普恰普诸小河有部分在皮山县流出国境，在皮山县境内总集水面积303 km2，无实测资料，按年径流深等值线图量算，流出国境年径流量为0.5302×108m3，折合径流深175 mm，占出区水量的3.4%。

（2）叶尔羌河流域中上游的一部分部分位于皮山县，区内流域面积为3794.6 km2，无实测资料，按年径流深等值线图量算，流出县境年径流量为2.2506×108m3，折合径流深59.3 mm，占出区水量的14.4%。

（3）喀拉喀什河上游有部分位于皮山县，区内流域面积为8346.6 km2，在出区河段没有实测资料，按年径流深等值线图量算，流出县境年径流量为12.81×108m3，折合径流深153.5 mm，占出区水量的82.2%。

流出皮山县(包括奇普恰普诸小河等三部分)的年径流量为15.591×108m3，占皮山县河川径流量的67.7%，折合径流深39.5 mm。

6 地表水资源量及河川径流量计算

地表水资源量计算方法：为最大限度利用实测资料，提高计算成果的精度，地表水资源及河川径流量计算采取“实测优先原则”[2-4]，（1）有水文站的河流，按同步系列推求测站以上控制区多年平均河川径流量。（2）没有水文站控制的河流，包括季节性河流和山洪沟等产水区以及设站河流未控制产水区，只要山区有集水面积的，都可用等值线图量算出年径流量。

式中：W为分区地表水资源量；RKZi为控制站天然河川径流量；WFKi为非控制区产水量；RKRi为控制站以上径流形成区入区水量；WR为分区河川径流量；RRJi为非控制区入境水量。

表5 控制站径流量水平检查表

根据地表水资源分区原则，同时参考《新疆地表水资源评价》中地表水资源分区的划分，在皮山县水资源三级区中划分出和田河流域、奇普恰普诸小河、叶尔羌河流域区三个水资源评价三级区；在和田河流域水资源评价区区中，又分为喀拉喀什河、杜瓦河、普斯开河、桑株河、皮山河区等五个水资源四级区；在奇普恰普诸小河区又分为奇普恰普等5条河等一个水资源四级区；在叶尔羌河流域区又分为叶尔羌河、虚木浪吾斯塘等二个水资源四级区；为最大限度利用实测资料，提高计算精度，地表水资源及河川径流量计算采取“实测优先原则”，即凡有水文测站的河流,测站以上集水区(简称控制区)河川径流量均采用实测值,缺乏水文测站的季节性河流、山洪沟等产水区(简称控非制区)，根据等值线量算产水量。皮山县四级区地表水资源计算成果见表6。

表6 四级区多年平均地表水资源量及河川径流量

7 结语

皮山县所涉及水量控制较好的代表站均做了单站降水总量量算，与单站径流量之比为单站流域平均径流系数。径流系数的区域变化应充分考虑流域控制站以上的冰雪覆盖度、流域平均高程、水汽来源、产流条件以及地域变化规律[5]。多年平均降水量等值线图在参照《新疆地表水资源》1956～2000年多年降水量等值线图的基础上做了少量修改，主要修改是在高值区部分。经过反复调试多年平均降水量等值线和径流深等值线定线后，通过量算皮山县多年平均降水量为75.65×108m3，多年平均径流量为23.044×108m3，流域平均径流系数为0.30。

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