叶尔羌流域水资源量变化特征探讨

2021-07-05穆淑荣

地下水 2021年3期

穆淑荣

(新疆喀什水文勘测局，新疆喀什 844000)

喀喇昆仑山脉的北侧南段为叶尔羌的源头，在?喀喇昆仑山脉以西的黑巴龙克的阿克塔盖河以及斯开木河为叶尔羌源头汇合而成[1]。叶尔羌河沿喀喇昆仑山脉向西北方向穿行，木伦木河和大同河为叶尔羌河沿途汇合的小支流[2]。塔什库尔干河作为叶尔羌河上游最大支流在巴格艾祖以东10多公里以西汇入，使得叶尔羌河流域水量得到明显补给，并向以东方向从山区口流出。叶尔羌出山口后向东北进行折向，在阿拉尔水文站以上31 km的地区流入塔里木河，叶尔羌整个河流长度为1 280 km[3]。叶尔羌在中国境内山区和平原面积分别为93 600 km2和55 600 km2[4]。叶尔羌河主要流经塔什库尔干等7个县区以及兵团农三师等45个农林牧场，叶尔羌河按照灌溉面积而言为全国第三大灌溉河流。喀喇昆仑山和昆仑山脊为叶尔羌河的南界和东南界，帕米尔高原位于其西部[5]。叶尔羌河气温随着地势的增加而逐步减小，降水量较大的区域气温一般较低，降水随着地势的增加而递增，山区降水量一般介于80～600 mm之间。近些年来，有研究表明受到气候变化影响，新疆地区的径流受到不同程度的影响[6-10]。为寻求叶尔羌流域水资源变化的规律，本文结合流域内实测径流数据统计分析了其水资源变化特征。研究成果对于叶尔羌河流域地表水有效调蓄和减低灌区春旱夏洪涝灾害具有重要的参考价值。

表1 叶尔羌河流域冰川变化情况

1 冰川变化特征分析

考虑到叶尔羌河流域径流补给主要来源于融雪径流补给，为此对叶尔羌河流域冰川情况进行了分析，分析结果如表2所示。

高海拔地势和较为充沛的降水量为叶尔羌河流域冰川发育提供了较好的条件。因此叶尔羌流域较为较为丰沛的冰川和永久积雪的储水量。从表2中可看出，叶尔羌河流域山区以及冰川的面积分别为55 592 km2和92 630.63 km2，山区由于冰川面积较大，使得其流域内冰川覆盖率可以达到35.22%。

2 水资源变化特征分析

2.1 年径流量

结合叶尔羌河流域内实测径流数据，统计分析了叶尔羌河流域不同区间河段年径流量，并统计各区间河段径流量占卡群水文站径流量的比例，结果如表2所示。

表2 叶尔羌河流域不同区间河段年径流统计值

受到冰川分布、降水以及地形等条件的综合影响，叶尔羌河流域径流影响因素较多，此外冬季积雪量还对叶尔羌河流域径流产生较为直接的影响。河床径流是山区冰川融雪的主要来源。叶尔羌河年径流总量按照卡群水文站实测资料分析为65.8亿 m3，此外提孜那甫河作为独立的支流并结合乌鲁克等小河其径流总量可以达到74.3亿 m3。克勒青河汇合口以下至库鲁克栏杆之间高山区为其上游段其年径流量可以达到41.4亿 m3，其径流量占卡群站作为流域出山口水文站的径流比例为64%。克勒青河汇合口以下至库鲁克栏杆之间高山区作为叶尔羌河中游段占卡群站径流总量的比例可以达到14%。塔什库尔干河作为其叶尔羌的最大支流其年径流量为11.5亿 m3，其年径流量占卡群站径流总量的比例可以达到11.2%。叶尔羌河流域高山带和中高山带的年径流量分别为48.35亿 m3和25.95亿 m3，因此可看出叶尔羌河流域高山带和中山带占出山口卡群水文站年径流量的比重分别为76.5%和23.5%，叶尔羌河流域不产流区主要位于出山口以下区域。

2.2 径流补给

在年径流量分析的基础上，对叶尔羌河流的干流和支流的径流补给量进行统计分析，分析结果如表3所示。

表3 叶尔羌河流域干流和支流径流补给量统计分析结果

叶尔羌河流域具有较为充沛的年径流量的原因在于其地处喀喇昆仑山脉，河流径流得到较为充足的径流补给。高山冰川和融雪补给、中高山季节融雪补给、中低山降雨补给以及地下水是其主要的四种径流补给方式。叶尔羌河流域径流补给的主要来源于冰川融雪补给，其补给量占总径流量的比重为65.2%。提孜那甫河降雨和融雪径流补给量占年径流量的比重为48.5%，这主要是因为提孜那甫河冰川覆盖率低以及源头地势较低的原因造成的。

2.3 径流年内分配

结合叶尔羌河流域内各水文站径流实测数据，统计分析了叶尔羌河流域不同季节的径流年内分配，具体分配结果如表4所示。

表4 叶尔羌河流域不同季节的径流年内分配统计分析结果

*春季为3-5月、夏季为6-8月、秋季为9-11月、冬季为12-2月，汛期为6-8月。

受到径流补给方式的影响，叶尔羌河流域径流空间变化与冰川以及降水的空间变化具有一致性，流域径流受到季节冰川、积雪融雪以及降水的影响主要集中在夏季，夏季的径流比例最大，各站点夏季径流比例分别在65.2%～75.6%之间，冰雪融水以及暴雨径流主要集中在汛期的6-8月份，汛期径流总量占全年径流总量的比例为69.6%，其次为秋季，各站点径流量占全年径流量的比重在30%以内。叶尔羌河流域春季和秋季径流年内分配较为接近，分别站总径流量的比例为6.9%和6.7%。

2.4 径流年际变化

考虑到叶尔羌河流域年际变化的影响，统计分析流域内个水文站点径流年际变化，分析结果图表5所示。

表5 叶尔羌河流域径流年际变化分析结果

喀喇昆仑山脉及其分支是叶尔羌河流域的源头，从南向北山势逐步减小，由于冰川积雪量有所减少，河流的径流补给也受到不同程度的影响，季节性融雪以及降水补给取代了永久冰川积雪的融雪补给方式，使得叶尔羌河流域径流年际变化的Cv 值也逐步增加。从表5中可看出，塔什库尔干河的伊尔列黑水文站以及提孜那甫河的玉孜门勒克水文站的径流变化的Cv 值分别为0.16和0.18，较为接近，主要是因为这两个支流径流年际变化原因较为相同。而叶尔羌河流域的库鲁克栏杆水文站的年际的径流变化的Cv 值达到0.23，年际径流变化较为显著。结合叶尔羌河流域实测径流数据分析，流域内年最大径流和最小径流分别为88.05亿 m3和44.68亿 m3，分别占正常径流量的比重为38%和30%。