玉素甫阿勒克流域水量平衡淺析

朱建春

（新疆巴音郭楞水文勘測(cè)局，新疆 庫爾勒841000）

1 流域概況

柴達(dá)木盆地西緣有發(fā)源于祁漫塔格山西側(cè)山區(qū)腹地較大支流薩爾布臘阿蘇河,其出山口后匯入古爾嘎赫德河。古爾嘎赫德河各支流源區(qū)有規(guī)模不等的冰川發(fā)育,水量補(bǔ)給主要來源于冰雪融水及地下水,由于大部分支流均運(yùn)移于坡度平緩的谷地,有明顯的水源轉(zhuǎn)換,多數(shù)小河溝均以潛水形式補(bǔ)給主要支、干流。水流在河槽內(nèi)時(shí)隱時(shí)現(xiàn),最終在若羌縣的鐵克里克鄉(xiāng)附近出露地表，形成玉素甫阿勒克河,其河槽還不斷接納沿程兩岸發(fā)育的河流,最終匯水成河流入青海省尕斯庫勒湖。如圖1。

圖1 玉素甫阿勒克流域示意圖

玉素甫阿勒克流域位于若羌縣的玉蘇普阿勒克附近玉蘇普阿勒克河及其補(bǔ)給它的支流組成。玉素甫阿勒克河為泉水涌出形成的河流，其主要水量來自古爾嘎赫德河。玉素甫阿勒克河水文站以上流域集水面積為9170 km2。

古爾嘎赫德河位于柴達(dá)木盆地的西北角，河流發(fā)源于阿爾金山南麓和祁漫塔格山北坡，最高峰海拔為5878m，集水面積2596 km2，河床平均坡降約17.8‰。

薩爾布臘阿蘇河，位于柴達(dá)木盆地的西端，河流發(fā)源于祁漫塔格山南坡，薩爾布臘阿蘇河發(fā)源于祁漫塔格山西側(cè)山區(qū)腹地，最高峰海拔為5830 m，并且有祁漫塔格山最大的冰川，薩爾布臘阿蘇河流域有25 km2的冰川覆蓋，集水面積1561 km2。

2 徑流、洪量資源分析計(jì)算

2.1 同步實(shí)測(cè)資料

為了研究玉素甫阿勒克流域水資源特征及規(guī)律，2013年以來，若羌水利局分別在古爾嘎赫德河、薩爾布臘阿蘇河、玉素甫阿勒克河、阿特阿特坎河對(duì)應(yīng)設(shè)立庫拉木拉克薩依站（位于薩爾布臘阿蘇河匯入口之上）、托格勒薩依站、玉素甫阿勒克站（位于阿特阿特坎河匯入口之上）、阿特阿特坎水文站，依據(jù)相關(guān)規(guī)范和技術(shù)要求，分別在出山口監(jiān)測(cè)上游來水量，在玉素甫阿勒克站監(jiān)測(cè)泉水溢出量。雖然系列資料時(shí)間較短，但高山河流年徑流量較為穩(wěn)定，故取資料最為完善的2015年資料為典型年與且末水文站實(shí)測(cè)徑流進(jìn)行對(duì)比分析。見表1。

表1 2015年各月各河流年徑流量統(tǒng)計(jì)表 單位：萬m3

2.2 洪峰流量調(diào)查及分析計(jì)算

洪水量包括洪峰流量、洪水總量。對(duì)于只有少量氣象、水文資料的玉素甫阿勒克流域地區(qū)，河道洪峰流量可以通過歷史洪水調(diào)查方法取得，洪水分析計(jì)算借助臨近相似流域水文站實(shí)測(cè)資料系列。

2.2.1 歷史洪水調(diào)查

對(duì)玉素甫阿勒克流域內(nèi)古爾嘎赫德河、薩爾布臘阿蘇河、玉素甫阿勒克河、阿特阿特坎河歷史洪水進(jìn)行實(shí)地調(diào)查。研究區(qū)域河流組成及洪水?dāng)嗝嫖恢靡妶D1，各河流歷史洪水調(diào)查成果見表2。

2.2.2 洪峰流量頻率計(jì)算

表2 玉素甫阿勒克流域歷史洪水調(diào)查成果表

由于玉素甫阿勒克流域內(nèi)各河與車爾臣河流域相鄰，與克里雅河流域、尼雅河流域同處昆侖山它們自然地理?xiàng)l件較為接近，故采用的洪峰流量模比系數(shù)地區(qū)綜合頻率曲線法進(jìn)行分析計(jì)算，用且末、克里雅、尼雅水文站的洪水成果推算出玉素甫阿勒克流域各河不同頻率設(shè)計(jì)洪峰流量成果見表3。

表3 各河流出山口設(shè)計(jì)頻率洪峰流量成果表 (單位:m3/s)

2.2.3 洪水總量分析計(jì)算

玉素甫阿勒克各河流（玉素甫阿勒克河除外）與車爾臣河同屬山區(qū)性河流，流域內(nèi)地質(zhì)、水文、氣象條件及植被覆蓋情況條件相似，洪水均為冰雪融水降水混合型洪水。根據(jù)2015年實(shí)測(cè)洪水總量（基流分割后），采用面積比擬法分析計(jì)算[1]。

且末水文站集水面積26822 km2,各河集水面積，玉素甫阿勒克流域各河洪水總量用下列公式計(jì)算：

式中：W設(shè)為設(shè)計(jì)站河流洪水總量（104m3）；W參為參證站且末站洪水總量（104m3）；F設(shè)為設(shè)計(jì)站流域面積（km2）；F參為參證站且末站流域面積（km2）。

代入2015年實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得出比擬系數(shù)n（取值1.0）。玉素甫阿勒克流域各河流洪水總量見表4。

2.2.4 洪水總量頻率分析

依據(jù)且末水文站歷年洪水過程（基流分割后）計(jì)算的洪水總量長(zhǎng)系列資料進(jìn)行P-Ⅲ型頻率曲線分析計(jì)算，比擬分析得出玉素甫阿勒克流域各條河不同頻率洪水資源量，比擬系數(shù)n=1.0。計(jì)算結(jié)果見表4。

表4 各河流出山口設(shè)計(jì)頻率洪峰徑流量成果表 (單位:104m3)

根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算得出：古爾嘎赫德河，薩爾布臘阿蘇河，玉素甫阿勒克河，阿特阿特坎河洪峰徑流量與年徑流量的比值分布為：8.16%、3.29%，7.66%，6.39%。由此說明玉素甫阿勒克流域各河年徑流量較為穩(wěn)定。故該流域水資源利用，根據(jù)以下公式求得。

根據(jù)地表水可利用量的概念，區(qū)域地表水可利用量（計(jì)算的原理公式如下）：

式中:WSU為地表水資源可利用量；WS為地表水資源量；WN為不可以被利用量，WDF為不可能被利用量[2]。

WN不可以被利用水量可用下式表示：

式中:WSX為入?yún)^(qū)天然河川徑流量中必須預(yù)留給下游區(qū)開發(fā)利用的下泄水量。按照公平、對(duì)等原則，將多年平均出區(qū)水量的50%作為不可以被利用的地表水量。WSL為維持通河湖泊、濕地所必需的水量。WST為河道內(nèi)需保持的最小水量。由于對(duì)研究區(qū)天然植被分布情況不明，本次計(jì)算采用百分?jǐn)?shù)法計(jì)算河道內(nèi)需保持的最小水量，采用比例系數(shù)為15%。

WDF為不可能被利用水資源量是指受種種因素限制，無法被利用的水量。對(duì)研究區(qū)而言，不可能被利用水資源量主要指發(fā)源于前山帶、集水面積小、流程短的暴雨山洪溝水量，因?yàn)槿狈ρ芯繀^(qū)的水文、氣象觀測(cè)資料，故本文暫不考慮這部分水量。

3 區(qū)域水資源可利用量估算

玉素甫阿勒克區(qū)域上游地表水來水量WS為古爾嘎赫德河、薩爾布臘阿蘇河未匯合時(shí)的徑流總量為13873×104m3；WSX為入?yún)^(qū)天然河川徑流量中必須預(yù)留給下游區(qū)開發(fā)利用的下泄水量為 6936.5×104m3。

玉素甫阿勒克區(qū)域濕地蒸發(fā)強(qiáng)度參照鄰近區(qū)域水面蒸發(fā)站觀測(cè)資料(經(jīng)折算后）估算，取1050mm，濕地蒸散發(fā)量根據(jù)實(shí)地面積和蒸散發(fā)能力估算，取800mm,該區(qū)域降水量50mm。沼澤濕地面積約40 km2，可估算出玉素甫阿勒克濕地平均年湖面總蒸發(fā)量損耗水量：

WSL=40×106×(0.80(蒸發(fā)量）-0.05(降水量））=3000×104m3

WST為河道內(nèi)需保持的最小水量為2081.0×104m3。

玉素甫阿勒克為地表水資源可利用量

WSU=WS-WN-WDF=13873×104-6936.5×104-3000×104-2081.0×104=1855.5×104m3

4 調(diào)水工程實(shí)施后水資源可利用量

流域內(nèi)，在薩爾布臘阿蘇河與古爾嘎赫德河匯合口以下修建水利工程，引水工程實(shí)施后可確保若羌縣5萬畝優(yōu)質(zhì)特色林果業(yè)基地的灌溉用水，按增加2000萬m3農(nóng)業(yè)用水估算，每年可新增農(nóng)業(yè)產(chǎn)值1.0億元。

為了合理估算工程后對(duì)流域水資源可利用量的影響，已在下游泉水匯集的河段設(shè)立了測(cè)驗(yàn)斷面，監(jiān)測(cè)泉水溢出量。據(jù)監(jiān)測(cè)資料顯示，2015年玉素甫阿勒克河水文站年徑流量20975×104m3，而遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于同年薩爾布臘阿蘇河與古爾嘎赫德河兩河總13873×104m3，說明該地區(qū)地下水資源非常豐富。

根據(jù)現(xiàn)有實(shí)測(cè)資料分析，洪水期，上游庫拉木拉克河和薩爾布臘阿蘇河發(fā)洪水時(shí)，約兩天，玉素甫阿勒克河水文站斷面處，水位明顯漲水，且頻率相似（兩河匯合口到玉素甫阿勒克河水文站斷面約113 km），說明部分洪水可以直接流入玉素甫阿勒克河。而測(cè)驗(yàn)斷面實(shí)測(cè)年徑流量,分割基流后洪水總量1606×104m3與玉素甫阿勒克流域上游地表水資源可利用量1855.5×104m3接近。

綜合以上分析得出：玉素甫阿勒克流域上游河段通過人類工程，水資源可利用量為1855.5×104m3，合理可行。

5 結(jié)論

（1）玉素甫阿勒克流域上游地表水資源年均可利用量水資源量為 1855.5×104m3。

（2）開發(fā)利用柴達(dá)木盆地西部流域區(qū)水資源，結(jié)合工程，可以調(diào)古爾嘎赫德1855.5×104m3河水至若羌河西支流的約馬克其河匯入若羌河，增加灌區(qū)水量，一定程度上緩解若羌河灌區(qū)干旱缺水狀況。

（3）玉素甫阿勒克流域在阿爾金山保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)，此地區(qū)人員稀少，建議要繼續(xù)采用現(xiàn)代化水文氣象儀器收集水文氣象數(shù)據(jù)資料，為有效地保護(hù)此地區(qū)生態(tài)環(huán)境平衡提供更有說服力的數(shù)據(jù)。

[1]阿爾金山羌塘高原水資源開發(fā)利用與保護(hù)考察報(bào)告編寫組，阿爾金山羌塘高原區(qū)域地表水可利用量及開發(fā)潛力分析[J].干旱地理2008(3):422～427.

[2]陳學(xué)林，牛最榮，黃維東，張文春，王亦農(nóng)，張昌順等，敦煌西土各溝沙漠洪水資源開發(fā)利用模式及成效分析[J].水文17(04):73～77.