乌拉斯台沟径流特性及参证站径流量还原计算研究

哈得力·吾拉孜别克

(新疆博尔塔拉水文勘测局，新疆 博乐 833400)

1 研究区域概况

乌拉斯台沟是博尔塔拉河左岸的一条较小支流。乌拉斯台沟流域发源于阿拉套山南麓，河源高程约3 125 m，乌拉斯台沟流域面积52.9 km2，河道全长约19.8 km，是以降水补给为主、积雪融水补给为辅要的河流。山口以上为产流区，山口以下为散失区。在农业灌溉期，绝大部分的河流水量被引入灌区，仅有洪水散失于冲洪积扇及平原区。乌拉斯台沟山口以上流域没有水利工程及农业开发活动，流域植被 生长状况较好，水土保持较好，流域土壤没有冲蚀现象。

2 水文参证站选用

在无资料与少资料地区进行水文计算时，需要选择资料系列长，资料较为完整的水文站作为参证站。本地区现有温泉水文站、精河山口水文站、博乐水文站、沙尔托海水文站及阿合奇水文站(1961年5月-1966年9月、1979-1993年)5个站。精河山口水文站、沙尔托海水文站距离乌拉斯台沟较远，且冰川融水比例较高，不宜作为参证站；博乐水文站受人为影响很大，不宜作为参证站。

本次研究选用温泉水文站和阿合奇水文站作为乌拉斯台沟径流变化特征及径流分析计算的参证站。

3 径流特性分析

3.1 径流量的年际变化

从博尔塔拉河温泉水文站1960-2016年资料中，我们详细分析了其年际变化。温泉水文站集水区地势状况为：三面环山，山体相对平缓。中间谷地，谷地开阔。乌拉斯台处河道为渗潜段，对径流起调节作用。从温泉水文站实测径流资料分析，博尔塔拉河上游段径流量的年际变化比较平稳, 1960-2016年多年平均径流量为3.345×108m3，Cv值为0.13，最大年径流量为4.012×108m3，出现在2002年，最小年径流量为2.576×108m3，出现在2009年，最大年径流量与最小年径流量比值仅为1.6。

3.2 径流量的年内分配

乌拉斯台沟径流补给以高山冰雪、降雨补给，径流的年内分配不均匀。乌拉斯台沟仅有的径流资料不具备分析其径流特性的条件，故我们采用温泉水文站资料对流域的径流特性进行分析。从表1中可看出，温泉水文站夏季径流量占年径流量的41.8%，连续最大四个月径流量占年径流量的48.4%，出现在5-8月。

表1 温泉水文站径流量年内分配表

3.3 径流系列分析

年径流量系列分析，我们仍然借用相邻流域的温泉水文站参证站年径流量资料进行。通过对参证站年径流量系列的分析，反映区域多年年径流量系列变化趋势，以期对认识乌拉斯台沟年径流量基本情况有所帮助。

3.3.1 可靠性分析

温泉水文站为博尔塔拉河上游水量控制站，系国家基本站，水文测验、资料整编及刊印均严格按照国家行业规范标准执行，成果可靠，精度较高，可满足本项目水文分析计算要求。

3.3.2 一致性分析

温泉水文站1959年5月建站观测至今，自建站至1965年断面观测径流量没有控制安格里克渠流量，且其上游自60年代开始相继陆续建成博格达尔、河托海、吾龙引水渠，这些引水枢纽均对温泉水文站月年径流量系列直接造成了影响，其实测径流量系列非天然径流量系列，为此首先必须对其月年径流系列进行还原处理，在还原径流系列资料的基础上，方可进行其它有关径流的水文分析计算。

4 参证站径流量计算

4.1 温泉水文站年径流量系列资料的还原计算

温泉水文站以上各引水渠引水资料水管部门只有1981年至今的记载。

(1)对温泉水文站1978年缺测资料进行合成：温泉水文站1978年缺测，当时观测的断面分别为温泉大桥(串沟)、温泉大桥(安格里克渠)、温泉大桥(主流)三个断面进行观测，1978年温泉水文站资料以以上三个断面资料进行合成。

(2)对温泉水文站1960-1980月年径流量资料的还原计算：对温泉水文站1960-1980月年径流量资料的还原计算，我们仍以《博尔塔拉河、精河流域地表水资源评价报告》中对温泉水文站1960-1989年还原的平均年引水量0.138 9×108m3，并借本次收集到的多年平均月年引水量资料中的月占年比例将温泉水文站1960-1980月年径流量进行了还原。

(3)对温泉水文站1981-2016月年径流量资料的还原计算：对此部分的还原分析，则直接引用本次收集到的温泉水文站以上各引水渠(河托海渠、博格达尔渠和吾龙渠)的5-9月年引水量资料，考虑以上各引水渠其相应灌区大部分在温泉水文站断面以下，据各渠首资料可知各引水渠均以混凝土做防渗处理，根据水管引水和供水资料显示，博格达尔引水渠渠系利用系数为0.974，其它二引水渠渠系利用系数均为1.0，所以我们可以认为博格达尔引水渠沿途下渗且回归至博尔塔拉河的水量可以忽略不计。

(4)对温泉水文站1981-2016月年径流量资料进行还原计算，由温泉水文站的逐年逐月径流量+上述各引水渠(河托海渠、博格达尔渠和吾龙渠)逐年逐月径流量而得，详见下列公式：

天然月径流量温泉站=实测月径流量温泉站+月引水量河托海渠+月引水量博格达尔渠+月引水量吾龙渠

(1)

(2)

经以上还原得到：温泉水文站1960-2016年还原年径流量系列均值为3.345×108m3。

4.2 阿合奇水文站年径流量系列资料计算

乌尔达克赛河阿合奇水文站于1961年由自治区水利厅设立，1966年文革期间停测，1979年恢复观测，1993年交由鄂托克赛尔水库管理部门负责管理和观测。流量资料年限为1961年5月-1966年9月、1979-1993年，1994-2016年5-9月为水管部门资料。

为了达到计算规范的要求，需要对阿合奇水文站1994-2016年水管部门资料进行复核和订正。根据附近流域同期比值进行复核，以温泉水文站、精河山口水文站、沙尔托海水文站1979-1993年径流量与各站1994-2008年资料进行对比，再以阿合奇水文站1979(1979年1-4月流量为1980-1993年1-4月平均流量)-1993年(水文资料)与1994-2008年(水管资料)进行对比，以分析水管资料的精度，并以此来确定订正值。

(1)根据《新疆精河县大河沿子河沙尔托海水库工程水文计算报告》(2011年2月)(新疆水文水资源局专业技术委员会评审)计算方法，以精河山口水文站为基本站，将三台站和沙尔托海站资料合并组成合并系列，从而合成1979-2008年(1979年1-5月资料为1980-1987年1-5月平均流量)径流量系列。

(2)精河山口水文站2008年9月截留，2008年9-12月流量资料为1956-2007年9-12月平均流量。

(3)阿合奇水文站有1961年5月-1966年9月、1979-1993年流量资料。根据阿合奇水文站1962年-1965年、1979-1993年月平均流量资料分析，5-9月径流量占全年径流量的81.8%，根据1994-2016年水管部门5-9月来水量除以0.818得到1994-2016年径流量系列。见表2。

表2 参证站径流量对比分析表

从1979-1993与1994-2008年平均径流量对比分析得出：精河山口水文站、沙尔托海水文站和温泉水文站比值较接近，说明从总体流域上看，两阶段径流量变化较一致；阿合奇水文站比值较其他三站小，说明1994-2008年水管资料偏大，因此应予订正，故比值采用其他三站比值的均值为0.931，阿合奇水文站1994-2008年订正的径流量为1.424×108m3除以0.931为1.53 0×108m3；因此订正系数为1.530×108m3除以1.739×108m3等于0.880。用1994-2016年水管部门5-9月来水量除以0.818得到1994-2016年径流量系列乘以0.880得到订正后的系列，从订正后的系列进行复核2009-2016年的径流量变化与附近流域基本一致。由于阿合奇水文站资料不连续，为了减少插补产生的误差，舍弃1961年5月-1966年9月资料，1979年1-4月流量为1980-1993年1-4月平均流量，本次计算系列为1979-2016年。

5 结语

乌拉斯台沟作为博尔塔拉河左岸的一条较小支流，流域范围内的水文站点和水文资料欠缺，依据在无资料与少资料地区进行水文计算的经验方法，通过选用温泉水文站和阿合奇水文站作为参证站，在分析径流变化特征的基础上，对两个参证站的径流量进行还原计算，从而得到温泉水文站和阿合奇水文站断面不受上游引水影响，一致性较好的天然月年径流量系列，为后期水文计算打下了基础。