艾賽都·阿尤甫,謝 偉
(新疆哈密水文水資源勘測局,新疆哈密839000)
新疆哈密地區(qū)河流的水文特性分析
艾賽都·阿尤甫,謝 偉
(新疆哈密水文水資源勘測局,新疆哈密839000)
新疆哈密東部與甘肅酒泉肅北縣、敦煌市、安西縣相鄰,南部與巴音敦楞蒙古自治州若羌縣相鄰,西部與吐魯番地區(qū)鄯善縣、昌吉木壘縣相鄰,北部與蒙古國相接。新疆哈密地區(qū)河流的水文特征比較特殊,因此,從河流水系、降水、蒸發(fā)、徑流量、泥沙與水質(zhì)等角度,針對新疆哈密地區(qū)河流水文特性進行分析。
河流;水文特征;泥沙;水質(zhì)特征;新疆哈密地區(qū)
新疆哈密地區(qū)位于歐亞大陸的腹地,屬于溫帶大陸性干旱氣候地帶。哈密地區(qū)的地形中高南低,地區(qū)內(nèi)部的地勢差異較大。哈爾里克山的主峰托木爾提峰是哈密地區(qū)的最高峰,海拔為4 886 m,最低處的海拔僅為53 m,在沙爾湖地區(qū)。在哈密地區(qū)中,天山山脈橫亙其中,走勢為自東向西。天山山脈作為哈密地區(qū)的氣候分界線,南部干燥少雨,晝夜溫差較大,光照時間較長;北部夏季涼爽,冬季寒冷。
哈密地區(qū)境內(nèi)的河流水系集中分布在天山及其支脈的南北側(cè),整體呈現(xiàn)出梳妝的排列形式。每一條河溝都是一個獨立的自然水分循環(huán)系統(tǒng)。多數(shù)河流都屬于季節(jié)性河流,補給主要來源于冰川融水與大氣降水,基巖裂隙水作為輔助補給水源。哈密地區(qū)的河流特征為面積小、流程短、滲漏大。另外,哈密地區(qū)中的河流普遍年徑流量較小,河槽的調(diào)蓄能力較弱。
由于哈密地區(qū)河流的降水量分布主要受到地形、水汽來源以及地理條件的多重影響。因此,哈密地區(qū)總體的降水量趨勢為西部大于東部、山區(qū)大于平原。且自哈密西北部向東南部呈現(xiàn)出遞減趨勢,自哈密盆地中央向四周荒漠地區(qū)呈現(xiàn)出遞減趨勢。在哈密地區(qū),氣流主要來源有西方與西北方,在氣流行走過程中,首先遇到高山的阻擋和抬升作用,水汽發(fā)生凝結(jié),然后在2 000 m左右的高山地區(qū)和中高山地區(qū)、森林帶的中高、高山地區(qū)出現(xiàn)降水。根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計,哈密地區(qū)的年降水量為300~500 mm,局部地區(qū)曾達到600 mm。另外,水汽還有一部分來源于大西洋,沿著西部低山丘陵地區(qū)進入到哈密境內(nèi),水汽中的一部分會被巴里坤山阻擋,然后在3 500 m左右的高山區(qū)中形成降水,年降水量約為500 mm。除此之外,哈密地區(qū)水汽還有可能沿著哈爾里克山與沿河西走廊的水汽匯合,在高山地區(qū)形成降水。
由于哈密地區(qū)在干旱內(nèi)陸地帶,離海洋較遠,空中的水分含量不足,降水量偏少,并且受到失控變化的影響較大,屬于干旱少雨地帶。哈密地區(qū)降水年的年內(nèi)分配主要取決于水汽條件以及地理位置。通常降水量年內(nèi)分配集中在5~9月之間,7月的降水量最大,占年降水量的20% ~30%,1、2月的降水量最小,占年降水量的0.3% ~3.7%。哈密地區(qū)各代表站的年降水量季節(jié)分配情況見表1。
表1 哈密地區(qū)各水文站年降水量季節(jié)分配表
哈密地區(qū)水文站多采用20 cm蒸發(fā)皿來進行蒸發(fā)量的觀測。通過折算系數(shù)0.63,將20 cm蒸發(fā)皿換算為E601蒸發(fā)器發(fā)現(xiàn),哈密地區(qū)的最高值>2 600 mm,最低值<700 mm。最大的水面蒸發(fā)量出現(xiàn)在6、7月份,最小的水面蒸發(fā)量出現(xiàn)在1、12月份。哈密地區(qū)水面蒸發(fā)量的極值比為1.23~1.47之間。水面蒸發(fā)量的變差系數(shù)為Cv值為0.06~0.13之間。哈密地區(qū)各個代表站的年蒸發(fā)量季節(jié)分配情況見表2。
表2 哈密地區(qū)各水文站水面蒸發(fā)量季節(jié)分配表
哈密地區(qū)總地表水資源量為8.74億m3。其中較大的河流有:伊吾河,年徑流量7 025萬 m3;石城子河,年徑流量8 237萬m3;榆樹溝,年徑流量5 359萬m3;五道溝,年徑流量4 636萬m3。在哈密地區(qū)中各個代表站的徑流年內(nèi)分配并不均勻,在葦子峽流域中,每年都會有大量的泉水補給,因此年度內(nèi)的徑流量相對穩(wěn)定一些。1 a中,最大月份為7月,最小月份為2月。各代表站的平均年徑流量分配情況見表3。
表3 哈密地區(qū)各代表站年平均徑流量分配表
在哈密地區(qū)洪水的發(fā)生普遍集中在山區(qū),洪水出現(xiàn)原因主要為:①融雪。每年春季的4、5月份時,哈密地區(qū)氣溫大幅回升,積雪逐漸消融,漲洪峰比較平緩,且洪量較大;②降雨。大范圍的持續(xù)降雨或者是局部的暴雨,都有可能會產(chǎn)生洪水,洪水陡漲陡落,峰高量較小,持續(xù)時間較短,但是破壞力極強;③融雪與降雨混合。暴雨融雪的混合也能夠?qū)е潞樗l(fā)生,但是融合型洪水較暴雨型洪水強度較弱一些,但是持續(xù)的時間較長,洪量較大,且陡漲陡落,呈現(xiàn)出雙峰型。
哈密地區(qū)輸沙量的分配并不均勻,多集中在夏季。夏季來臨時,哈密地區(qū)的氣候十分干燥,且地表巖石的風華現(xiàn)象十分嚴重。在汛期時,哈密地區(qū)的溫度持續(xù)增高,冰雪逐漸融化,暴雨洪水等現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生,冰雪的融化與暴雨的發(fā)生,便會將大量的泥沙攜帶到河道中,導致此時期的輸沙量大量集中。哈密地區(qū)各代表站的河流泥沙分配情況見表4。
表4 哈密地區(qū)各代表站泥沙分配情況表
如果河流的輸沙量Cv在0.95~1.25之間,大于徑流的Cv值0.30~0.38,那么則表示含沙量和輸沙量的年際變化高于徑流量的年際變化。通常河流年凈流量變化大的河流,輸沙量的年際變化也比較大,并且輸沙量的變化幅度通常會大于徑流量的變化幅度。
根據(jù)哈密地區(qū)水質(zhì)監(jiān)測資料顯示,該地區(qū)的河流水質(zhì)總體良好,哈密盆地由盆地北部向南部礦化度由低變高,基巖山區(qū)溝谷地表河流均為淡水,多數(shù)河段水體都達到了II-III類水質(zhì)水平,并有小部分的河段水體為IV類水質(zhì)水平??傮w來講,多數(shù)河流的水質(zhì)狀況良好,不僅能夠滿足工業(yè)用水的需求和標準,也能夠滿足農(nóng)田灌溉、養(yǎng)殖業(yè)等各個行業(yè)的用水要求和標準。
綜上所述,筆者從氣候、河流水系、降水、蒸發(fā)、徑流量、泥沙與水質(zhì)等角度對新疆哈密地區(qū)河流水文特性進行了分析,通過對文獻、資料、數(shù)據(jù)等的查閱與研究,完成本文。希望通過本文的分析,希望能夠幫助相關(guān)人員了解新疆哈密地區(qū)的河流水文特征,并提供參考。
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A
1007-7596(2012)09-0026-02
2012-08-24
艾賽都·阿尤甫(1979-),男,新疆哈密伊吾人,工程師,從事水文水資源工作;謝偉(1979-),男,四川資陽人,工程師,從事水文水資源工作。