開墾河流域水文特性分析研究

張 亮

開墾河流域水文特性分析研究

張 亮

（新疆水文局地質(zhì)處，烏魯木齊830000）

開墾河流域位于新疆天山北麓奇臺縣境內(nèi)，準(zhǔn)噶爾盆地南緣，發(fā)源于博格達(dá)海拔3 903 m高峰，由纏頭灣子溝、小南溝、大南溝、奇臺河等支流組成。文章對開墾河流域的自然地理概況進(jìn)行了介紹，采用1957—2007年實(shí)測水文系列分析了開墾河流域的徑流、洪水等特性。在水利工程、降水、蒸發(fā)等多個水利水文相關(guān)方面分析了開墾河的水文特性，同時在此基礎(chǔ)上得出了相關(guān)的結(jié)論。

開墾河流域；降水；徑流；水文特性

1 流域概況

開墾河流域位于新疆天山北麓奇臺縣境內(nèi)，準(zhǔn)噶爾盆地南緣，發(fā)源于博格達(dá)海拔3903m高峰，由纏頭灣子溝、小南溝、大南溝、奇臺河等支流組成。流域總面積1 347.26 km2，河流全長64 km，山區(qū)段長32 km，平原段長32 km。開墾河流域東與木壘河相接，西與新戶河為鄰，南以博格達(dá)山分水嶺為界，北抵古爾班通古特沙漠邊緣，河川徑流由南部山區(qū)流入下游平原區(qū)，流經(jīng)三分場、老奇臺、109團(tuán)場、五馬場，終止于北沙窩一帶［1］。

2 降水及蒸發(fā)

據(jù)開墾河站氣象觀測資料統(tǒng)計，多年平均氣溫為3.3℃，極端最高氣溫35.5℃，極端最低氣溫-32.9℃，多年平均蒸發(fā)量為1438.1 mm，多年平均年降水量595.3 mm，降水量多集中在5—8月，占全年降水量的近57.7%，由此可見，開墾河流域降水年內(nèi)分配極不均勻。開墾河流域降水年內(nèi)分配見表1。

開墾河流域平原區(qū)降水量為13 070萬m3，入滲補(bǔ)給量為1200萬m3，兩項(xiàng)之差即為降水蒸發(fā)量，計算結(jié)果為11870萬m3。計算結(jié)果見表2。

表1 開墾河流域平原區(qū)有效降水量成果表mm

3 徑流特性

3.1 徑流量的年內(nèi)分配

開墾河是發(fā)源于天山東段博格達(dá)山脈的一條山溪性河流。徑流的年內(nèi)分配受不同時期補(bǔ)給來源的制約；不同的補(bǔ)給來源，決定了該時期的徑流特征及其在年徑流量中所占的比例。開墾河有高山冰川和永久積雪的消融補(bǔ)給，又有中、低山季節(jié)性積雪融水和夏季雨水的補(bǔ)給。開墾河水文站徑流量年內(nèi)分配見表3，開墾河水文站年徑流量月分配見圖1。

從表1中可見：開墾河春汛連夏洪，春季徑流量大于秋季徑流量，汛期較長，一般為4—9月，連續(xù)最大4個月徑流量占年徑流量的71.6%，水量最大月為6月，占到年徑流量的21.4%。徑流年內(nèi)分配極不均勻。

3.2 徑流量的年際變化

由開墾河水文站51 a年徑流資料統(tǒng)計，開墾河多年平均徑流量為1.627×108m3，年徑流量變差系數(shù)為0.28。最大年徑流量為2.626×108m3（2007年），最小年徑流量為0.8461×108m3（1974年），最大年徑流量與最小年徑流量的比值為3.10，年徑流年際變化不大。

表2 降水量入滲補(bǔ)給量及蒸發(fā)量分區(qū)計算匯總表104m3／a

4 洪 水

開墾河洪水按時間分布可分為春季洪水和夏季洪水，按不同洪水成因又可分為：暴雨洪水；季節(jié)性冰雪融雪洪水；季節(jié)積雪融水與暴雨混合型洪水3種類型。開墾河的洪水一般發(fā)生在春季和夏季，春季洪水一般以積雪消融洪水或積雪消融水與降水混合后形成的混合型洪水為主；夏季洪水主要由暴雨或暴雨與高山冰雪融水疊加后形成的洪水。

圖1 開墾河水文站年徑流量月分配柱狀圖

開墾河自有資料記錄以來先后共發(fā)生3場次大的暴雨洪水，它們分別是1946年6月4日、1987年6月3日、1996年7月26日3次大的暴雨洪水。其中前兩次為調(diào)查洪水，1996年洪水則為開墾河水文站實(shí)測。開墾河歷史洪水調(diào)查組織情況見表4。

表3 開墾河水文站徑流量年內(nèi)分配表

表4 開墾河歷史洪水調(diào)查組織情況一覽表

1946年8月的調(diào)查洪水排位第一，采用方法為比降面積法，調(diào)查河段順直、洪水痕跡較明顯；調(diào)查河段位于開墾河水文站基本斷面以上400m，洪峰流量414m3／s，洪痕水位10.00m，平均流速3.21m／s，最大流速6m／s，調(diào)查成果較可靠。

1987年6月4日的調(diào)查洪水排位第二，采用方法為比降面積法，調(diào)查河段順直、洪水痕跡較明顯；調(diào)查河段位于開墾河水文站基本斷面以上300m，洪峰流量357m3／s，洪痕水位9.17m，平均流速4.36m／s，最大流速5.5m／s，調(diào)查成果可靠。開墾河歷史洪水調(diào)查成果見表5。

表5 開墾河歷史洪水調(diào)查成果匯總表

5 泥沙水質(zhì)

開墾河水文站多年平均懸移質(zhì)含沙量為0.889 kg／m3，實(shí)測年最大懸移質(zhì)含沙量為364 kg／m3（2007年7月25日），實(shí)測年最小懸移質(zhì)含沙量為0.0 kg／m3（1964年4月17日）。多年平均懸移質(zhì)年輸沙量為10.76×104t。

開墾河上游天然水質(zhì)總體上看良好，尚無明顯污染跡象，達(dá)到二類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，汛期5—8月水質(zhì)渾濁，天然漂浮物不斷下瀉，大腸桿菌超標(biāo)，不符合飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，必須通過適當(dāng)處理方可飲用。

［1］宋文娟.新疆奇臺縣冰川波動與氣候、水文變化研究［D］.烏魯木齊：新疆大學(xué)，2008.

TV12

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1007-7596（2015）07-0049-02

2014-10-31

張亮（1976-），男，安徽渦陽人，工程師，碩士，從事水資源調(diào)查評價工作。