摘 要：通過(guò)對(duì)黑河中游高崖水文站歷年的水文資料進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)研究。分析了該站降水、蒸發(fā)、徑流、泥沙等水文要素變化規(guī)律，為黑河中游水資源合理開(kāi)發(fā)利用，祁連山生態(tài)環(huán)境保護(hù)和協(xié)調(diào)發(fā)展提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：降水；蒸發(fā)；徑流；泥沙；水文特性；高崖水文站

中圖分類號(hào)：P344 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）17-0134-01

1 流域概況

黑河流域是我國(guó)西北地區(qū)典型的內(nèi)陸河流域，其發(fā)源于青藏高原北部祁連山北麓，流域經(jīng)青海、甘肅和內(nèi)蒙（自治區(qū)）三省，養(yǎng)育了流域內(nèi)14.3萬(wàn)km2的兩岸各族人民。高崖水文站建設(shè)在黑河干流中游，是研究黑河中游地區(qū)水文特性的代表站，位于東經(jīng)101°24′，北緯39°08′。該站始建于1976年，開(kāi)展的主要觀測(cè)項(xiàng)目有水位、流量、泥沙、降水、蒸發(fā)及氣象輔助項(xiàng)目、顆粒、水污染、土壤墑情等。近年來(lái)祁連山生態(tài)破壞問(wèn)題頻發(fā)，研究黑河中游水文特性可以為黑河中游水資源合理開(kāi)發(fā)利用、祁連山生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供基礎(chǔ)依據(jù)。

2 測(cè)驗(yàn)河段及測(cè)驗(yàn)斷面

測(cè)驗(yàn)河道河床由礫石細(xì)沙組成，系流沙河床沖於變化比較大，測(cè)驗(yàn)斷面右岸是砌石護(hù)岸，左岸邊是農(nóng)田，岸邊上生長(zhǎng)蘆葦，在低水時(shí)對(duì)流速?zèng)]有影響，當(dāng)水位高于1427.00（假定基面）時(shí)有一部分水進(jìn)入蘆葦，形成漫灘，為了提高流量測(cè)驗(yàn)精度，在實(shí)際測(cè)驗(yàn)中高水時(shí)右岸邊系數(shù)采用0.76，左岸邊系數(shù)采用0.65[1]。通過(guò)對(duì)高崖水文站歷年年洪水前后大斷面圖進(jìn)行分析得知，在起點(diǎn)距15～35m處，河床沖於變化在2m左右，對(duì)實(shí)測(cè)流量結(jié)果影響尤為突出。

3 氣候環(huán)境分析

由于地處歐亞大陸腹地的平原地區(qū)，遠(yuǎn)離海洋，該站夏天降雨少，水汽缺乏，空氣干燥，近些年來(lái)受大環(huán)境影響全球溫度在不斷變暖，尤其是祁連山區(qū)和肅南山區(qū)氣溫上升高于平原地區(qū)氣溫上升[2]。高崖水文站冬季在西伯利亞高壓控制之下，顯得格外寒冷和干燥。該站從有完整的連續(xù)資料開(kāi)始，多年平均氣溫為9.5℃，歷年年平均氣溫為2013年的10.7℃，年平均最低氣溫為1984年的8.2℃，歷年最高瞬時(shí)氣溫為2001年的7月14日的40℃，最低氣溫為2008年1月31日的-27.6℃。氣溫較差67.6℃。根據(jù)成自勇等專家完成的《黑河流域中游地區(qū)水文過(guò)程研究及野外試驗(yàn)檢測(cè)》顯示，在對(duì)該站1977～2016年的平均氣溫資料通過(guò)坎德?tīng)栔却蜗嚓P(guān)法趨勢(shì)檢驗(yàn)后得知，高崖站年平均氣溫在長(zhǎng)期變化總體上呈緩慢上升趨勢(shì)，年平均氣溫以每3年0.1℃的速度上升。

4 降水、蒸發(fā)分析

（1）受季風(fēng)氣候影響，該站降水量年內(nèi)分配極不均勻，其特點(diǎn)是汛期降水量大而集中，春季雨水少且不穩(wěn)，冬季雨雪稀少。多年年降水量125.0mm，最大降水量200.7mm（1979年），最小降水量60.3（1985年）年際極值比3.33。年內(nèi)分配不均，主要集中在6～9月，占全年降水的72%左右。

由可知年降水過(guò)程降水量呈減小趨勢(shì)。隨著全國(guó)溫度升高幅度由南向北遞增，西北地區(qū)溫度上升明顯，而降水量的較少會(huì)導(dǎo)致黑河中游地區(qū)干旱區(qū)的范圍的擴(kuò)大，荒漠化程度有可能增加。

（2）該站的蒸發(fā)量使用E601型蒸發(fā)器及20cm口徑蒸發(fā)皿同步觀測(cè)，冬季E601型結(jié)冰時(shí)采用20cm蒸發(fā)皿觀測(cè)，整編時(shí)對(duì)E601結(jié)冰前后分別采用蒸發(fā)系數(shù)推算其蒸發(fā)量。因此分析資料采用20cm蒸發(fā)皿觀測(cè)值。通過(guò)點(diǎn)繪歷年蒸發(fā)量過(guò)程線可知，蒸發(fā)量呈現(xiàn)顯著減小趨勢(shì)。氣溫升高，蒸發(fā)量反而減小，這說(shuō)明中游的生態(tài)環(huán)境得到改善，濕地和植被對(duì)區(qū)域氣候起到一定的調(diào)節(jié)作用，由原來(lái)的干燥天氣侯變的相對(duì)濕潤(rùn)。這與近年來(lái)黑河調(diào)水工作開(kāi)始后，黑河中游甘州，臨澤，高臺(tái)等借助區(qū)域優(yōu)勢(shì)，在大力發(fā)展旅游業(yè)的同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)濕地的開(kāi)發(fā)與治理，開(kāi)展植樹(shù)造林是分不開(kāi)的，蒸發(fā)量的減少就是實(shí)證。

5 徑流變化、泥沙變化規(guī)律分析

高崖站上游44km處有草灘樁水利樞紐工程，因此該站的來(lái)水過(guò)程已不是天然的來(lái)水過(guò)程，其徑流水量經(jīng)水庫(kù)調(diào)節(jié)、中游地區(qū)降水形成的地表水、地下回歸水量、以及上游匯入的山丹河，洪水河段匯入的水量，因此徑流年內(nèi)分布極不均勻，通過(guò)對(duì)山丹河和歷年洪水調(diào)查的結(jié)果顯示，其水量不足高崖站徑流量的0.01%。因此高崖站徑流的主要水量依然是是上游黑河山區(qū)降水形成的地表徑流以及祁連山高海拔區(qū)冰川融雪、融冰組成。高崖水文站歷年來(lái)水量徑流最大為1989年的18.52億m3，歷年最小為2001年的6.551億m3，多年平均為10.54億m3，年極值比為2.83。

高崖站年徑流量變化相對(duì)穩(wěn)定，主要原因黑河山區(qū)冰川融冰、融雪補(bǔ)給給年徑流量的調(diào)節(jié)作用和祁連山水源涵養(yǎng)林的涵養(yǎng)水分補(bǔ)充，降水多，徑流量也多；降水少如果氣溫也高，融雪融冰也增多，使徑流的年際變化減小。

高崖水文站斷面的年徑流量呈鋸齒狀高頻震蕩，且總體呈上升趨勢(shì)，即來(lái)水量呈豐枯交替上升趨勢(shì)，這是因?yàn)榻陙?lái)祁連山區(qū)持續(xù)的高溫，冰川融水量增大對(duì)黑河水量產(chǎn)生顯著的影響，來(lái)水量中融雪融冰水量較之前占了很大的比重。

1976～2015年連續(xù)的資料記載以來(lái)，高崖多年平均輸沙量135萬(wàn)t，歷年對(duì)大輸沙量470萬(wàn)t（1996年），最小19.5萬(wàn)t（2004年）。歷年輸沙量變化過(guò)程呈逐年減小趨勢(shì)，這與中上游梯級(jí)電站開(kāi)發(fā)，流域綜合治理，上游植被恢復(fù)有密切關(guān)系，歷年輸沙量變化趨勢(shì)和年徑流量變化趨勢(shì)相似。自2014年以來(lái)，當(dāng)?shù)卣罅χ鲗?dǎo)開(kāi)發(fā)荒漠旅游，在該站上游北部山區(qū)種植荒漠日光溫室，新修建攔河水壩，使山洪匯入黑河的水量減少，對(duì)黑河輸沙量減小也有一定影響。

6 結(jié) 語(yǔ)

（1）黑河中游地區(qū)年平均氣溫在長(zhǎng)期變化總體上呈緩慢上升趨勢(shì)。

（2）降水量呈逐年減小趨勢(shì)，年際變化比較大，蒸發(fā)量亦呈逐年減小趨勢(shì)，中游地區(qū)生態(tài)環(huán)境得到改善呈現(xiàn)出季節(jié)性變化規(guī)律。

（3）持續(xù)的高溫對(duì)徑流量產(chǎn)生顯著影響，來(lái)水量中融雪融冰水量較之前占了黑大的比重，徑流量在枯豐交替過(guò)程中呈增加趨勢(shì)。

（4）祁連山環(huán)境綜合治理，濕地保護(hù)和荒漠地帶開(kāi)發(fā)利用對(duì)黑河中游生態(tài)環(huán)境影響意義深遠(yuǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]朱中華，王雄師.討賴河流域氣溫，降水變化的周期性分析.甘肅省水利水電設(shè)計(jì)院，2014，09：127.

[2]劉紅國(guó).疏勒河流域水文氣象要素趨勢(shì)分析.甘肅水利，2016，11.

收稿日期：2018-5-12