新疆榆树沟流域水文水资源分析

张洪燕，刘 虹

(新疆哈密水文水资源勘测局，新疆哈密 839000)

新疆榆树沟流域水文水资源分析

张洪燕，刘 虹

(新疆哈密水文水资源勘测局，新疆哈密 839000)

以榆树沟流域为研究区域，结合流域自然地理概况，依据榆树沟水文站实测资料进一步分析榆树沟的降水、蒸发、径流、洪水及泥沙等水文特性，分析了各水文要素的变化规律，为哈密地区社会经济发展提供依据。

气候;径流;洪水;泥沙;特性

1 流域概况

榆树沟发源于喀尔里克山南坡，西与故乡河流域毗邻，东与庙尔沟流域相接，整个流域位于哈密市境内。榆树沟上游由艾力什拜希河、查干诺尔、艾格孜乌勒河、黑沟及阿腊达坂河等支流汇合而成。河流出山口设有榆树沟水文站，测站以上河长34 km，集水面积308 km2。榆树沟水文站始建于1979 年，水文资料连续观测已达30 a［1］。

榆树沟源区为现代冰川作用区和永久积雪覆盖区，分布有冰川9条，冰川面积21.8 km2，冰川覆盖度达6%，冰川融水补给量2 110万m3，占榆树沟水量的42%;流域的中高山区，峻岭纵横，岩石裸露，多悬崖峭壁，少植物;中低山区在比较阴湿的坡面生长着少量的西伯利亚落叶松和天山云杉，沿河滩有少量天然胡杨树，还有耐寒耐旱的冰草、芨芨草、骆驼刺等。总体上讲，区域内大多为光秃山地，因受寒冷和大风的影响，山体受剥蚀作用和风蚀作用十分明显。

历史上，榆树沟河水可汇入石城子河。后由于山口修建了榆树沟水库，大量河水直接通过红星一渠被引入下游哈密市区。榆树沟水库是一座灌溉与防洪相结合的拦河式中型水库，坝型为混凝土面板坝，坝长310 m，最大坝高67.5 m，总库容1 170万m3，控制灌溉面积1万hm2，每年可向哈密市工业供水2 000万m3。

2 气候特征

榆树沟流域气候特征较为显著:夏季天气多晴朗，日照时间长，太阳辐射强，昼夜温差大，降水多，蒸发大;秋季和春季气候凉爽，日照充足 ，但历时较短;冬季干燥寒冷，降水稀少。受流域地形高差的影响，造成高、中、低地带气温的巨大差异，气温随地形增高而递减，即使在炎热的夏季，高山带白雪皑皑，中山带凉气袭人，低山区气候炎热。7月最热，1月最冷。榆树沟水文站年平均气温为5.9℃，年极端最高气温为34.9℃，年极端最低气温为 25.8℃，7月平均气温为20.5℃，1月平均气温为－10.9℃。

流域内降水量由西北向东南递减，由高山区向盆地减少。流域海拔4 000 m以上的山区降水量可达400～600 mm。流域内的蒸发量特性与降水量特性相反，随高程的升高而降低。榆树沟水文站多年平均降水量为149 mm，最大年降水量211 mm，最小年降水量76 mm;多年平均蒸发量为1 936 mm(以口径20 cm的蒸发皿计)，最大年蒸发量2 568 mm，最小年蒸发量1 309 mm，详见表1。

表1 榆树沟水文站多年平均降水量、蒸发量及年内分配表 mm

根据榆树沟水文站资料统计分析，其降水量分配很不均衡，主要集中在夏季，占年降水量的60.1%，仅7月份降水量就占到全年的24.9%;连续最大4个月降水量在每年的6～9月，占年降水总量的70.3%。春季(3～5月)占全年18.1%，夏季(6～8月)占全年 60.1%，秋季(9～11月)占全年18.3%，冬季(12～2月)占全年3.5%。

3 径流分析

榆树沟流域的径流补给以冰雪融水及降水为主，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 ，因此每年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，榆树沟流域的径流量主要集中在每年的4～8月，而9月至次年3月的径流量相对稳定，多年平均径流量为5 188万m3，最大年径流量7 387万m3(2001年)，最小年径流量为3 320万m3(1985年)，变差 CV为0.18。榆树沟年径流量各月分配曲线见图1。

图1 榆树沟年径流量各月分配曲线图

根据图1可以看出，榆树沟流域的年径流量各月分配变化较大，全年的径流量主要集中在汛期的5～8月，占年径流量的80%，春洪基本连着夏洪，夏季气温高且常遇降水天气、融冰雪水和降雨洪水相遇，构成该流域夏季洪水的基本水文特性［2］。流域水量集中在6～8月份，径流量占年径流量的69.3%，7月份径流量最大，占到年径流量的27.9%，2月份最小，只占年径流量的1.0%。榆树沟年径流量的季节分配见表2。

表2 榆树沟年径流量的季节分配表

从径流年内分配表2中看出，春季占全年14.5%，夏季占全年69.3%，秋季占全年12.7%，冬季占全年3.4%，10月份至次年3月份的径流量相对稳定。

4 洪水

榆树沟流域的洪水从类型上分为暴雨型洪水、冰雪型洪水及暴雨冰雪混合型洪水3种。其中，以暴雨冰雪混合型洪水造成的危害最为严重。

暴雨冰雪混合型洪水一般发生在每年的6月下旬～8月中旬，往往在洪水发生前期持续高温，再遇大范围高强度暴雨，造成高山冰川末端在暴雨的冲刷作用下，大面积的冰面被迫消融，造成暴雨冰雪混合型洪水的发生。这类洪水洪高量大，暴涨缓落，持续时问长，易给下游哈密市区造成重大灾害。如2007年7月19日的特大洪水，就是恰逢7月16、17日的大暴雨遭遇7月上、中旬的持续高温天气而发生的，洪峰流量高达94.8 m3/s，其洪水过程线如图2所示。

图2 2007年7月19日榆树沟暴雨冰雪混合型洪水过程线

榆树沟设计洪水采用该流域出山口处的榆树沟水文站实测33 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，计算榆树沟不同频率的设计洪峰流量，详见表3。

表3 榆树沟设计洪水计算结果表

5 泥沙

榆树沟流域的集水区植被较差，不仅是河川径流的形成区，同时也是河流泥沙的产沙区。每到汛期，由于高山冰雪融水强烈，以及中、低山带的暴雨洪水，都易携带大量泥沙进入榆树沟水库库区。因此，榆树沟水文站所测得的径流和泥沙资料不仅控制了河流年径流量的最大值，同时也控制了河流泥沙总量的最大值。榆树沟流域悬移质含沙量年内分配见表4，实测推移质和悬移质泥沙比较见表5。

表4 榆树沟流域悬移质含沙量年内分配表

榆树沟流域的泥沙除悬移质泥沙外，还有推移质泥沙。但推移质泥沙资料比较短缺，仅在20世纪80年代做过少量调查［3］。

表5 榆树沟流域实测推移质和悬移质泥沙比较表

6 结语

榆树沟虽然年径流量比较小，但由于它特殊的地理位置，担负着哈密市区的工、农业用水等重任，分析其水文特性对该流域的水资源开发、利用及保护有着重要的意义。

［1］ 耿峻岭，高玲，等.新疆呼图壁河流域水文特征分析［J］.干旱区研究，2005，22(9):371－376.

［2］ 章曙明，王志杰，尤平达，等.新疆地表水资源研究［M］.北京:中国水利水电出版社，1999.

［3］ 周聿超.新疆河流水文水资源［M］.乌鲁木齐:新疆科技卫生出版社，2008.

TV12

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1007－7596(2011)05－0008－02

2011－02－09

张洪燕(1974－)，女，山东梁山人，中级工，现从事水文水资源工作;刘虹(1971－)，女，新疆哈密人，高级工程师。