孔 燦

(阿克蘇水文勘測局,新疆 阿克蘇 843000)

1 流域概況

喀拉玉爾滾河地處天山南麓、貫穿于新疆阿克蘇地區(qū)溫宿縣、第一師五團,東接拜城縣境內(nèi)木札爾特河流域,南與塔里木河沖積平原相連,西與臺蘭河流域毗鄰,北以哈里克套山為界。地理位置在東經(jīng)80°30′23.4″～8l°24′31.2″,北緯40°42′24.3″～42°04′19.4″之間。流域總面積3 059.7 km2,其中山區(qū)為684 km2,平原區(qū)為2 375.70 km2。流域出山口位置設(shè)有鹽山口水文站,該站設(shè)立于1956年7月15日,主要觀測項目為水位、流量。

喀拉玉爾滾河發(fā)源于天山支脈牙依那克山及克孜外山的卡那克峰南麓,由庫爾古衣勒克河、穹科孜巴衣蘇河和基齊可科孜拜蘇河三條支流在博孜墩梯級電站引水渠首上游1 km匯合而成為一獨立的喀拉玉爾滾河水系;出山口左側(cè)為阿奇克蘇河、庫魯科爾峽谷、吉克奇阿瑟河等若干河溝,北部為山前沖洪積扇,南部為沖洪積平原。流向自西北向東南,水流經(jīng)沿河滲流損失后,尾部在沖洪積扇邊緣消失,屬山溪型河流。河流全長102 km,出山口以上22 km,出山口以下80 km。流域徑流以冰川融水補給為主,降雨補給為次。

喀拉玉爾滾河地勢為西北高,東南低,整個流域包括北部山區(qū)和南部沖洪積平原。流域內(nèi)海拔4 500 m以上為冰川帶,冰川總數(shù)共有58條,冰川總面積約為195.30 km2,總冰儲量24.4 km3。海拔3 000～3 500 m為高山終年積雪帶,海拔2 500～3 000 m為中山區(qū),南山坡以為草地,北山坡以森林為主;海拔 1 500～2 500 m為中低山荒漠區(qū);南部洪積平原區(qū)海拔1 123～1 500 m之間,地面坡降多為1/200～1/300左右,出山口后為沖積、洪積扇區(qū),植被稀疏,主要為礫石戈壁,再往南地形平緩,地面坡降1/800～1/1 000。

喀拉玉爾滾河集水面積較小,坡降較大,區(qū)域暴雨是該河流發(fā)生洪水的主要因素?？駹枬L河暴雨洪水具有突發(fā)性較強,陡漲陡落,峰高量小,歷時較短且無明顯日變化。冰雪消融洪水主要與區(qū)域零度層的上升密切相關(guān),且季節(jié)性明顯,多分布在6月至7月初。洪水過程具有明顯的周期性,以日變化為主?？駹枬L河混合型洪水是冰雪消融洪水漲峰過程與暴雨洪水疊加,一般多出現(xiàn)在7-8月,洪水特征具有陡漲緩落,洪水過程持續(xù)時間長等特性?？駹枬L河泥沙含量較大,主要來源于山前覆蓋的砂礫石和風(fēng)化的裸露紅色泥巖、砂巖,其搬運源主要是融雪水和降雨產(chǎn)生的徑流;喀拉玉爾滾河開始結(jié)冰日期為10月31日,最早開始流冰日期為10月31日,最晚終止流冰日期3月27日,為不封凍河道,但流冰、岸冰生成較多,河道的行凌天數(shù)為60～80 d左右。

2 氣象

喀拉玉爾滾河地處中緯度地區(qū)的大陸深處,屬暖溫帶大陸性氣候。本區(qū)既受溫帶天氣系統(tǒng)和北冰洋冷空氣的控制,又受南亞干熱氣流的影響,加之地處歐亞大陸腹地,盆地邊緣冬有冷空氣沉積,夏有聚熱作用,特點是氣候干燥,降水量少,蒸發(fā)量大,氣溫的年較差和日較差都較大。

2.1 氣溫

喀拉玉爾滾河流域年均氣溫9.8℃,最高年均10.8℃,最低8.9℃,平均氣溫年較差33.4℃。最冷1月份為-9.3℃,極端最低氣溫-30.7℃,最熱7月份平均為23.8℃,極端最高40.9℃。晝夜溫差大,平均日較差14.4℃,有明顯的冷熱年之分。

2.2 降水

喀拉玉爾滾河主要受西風(fēng)環(huán)流和北冰洋水汽的影響,西、北面均為山區(qū),山體高度較高,形成降水水平分布不均,總趨勢為水汽自西向東,自北向南減弱。經(jīng)對喀拉玉爾滾河多年平均年降水深等值線圖分析,海拔在4 000 m以上的北部高山區(qū),降水量一般在400～600 mm,是本流域的降水高值區(qū),中山帶海拔在2 000～4 000 m降水量為200～400 mm。山前海拔1 500～2 000 m降水量為100～200 mm。海拔1 500 m以下的平原區(qū)是降水低值區(qū),多年平均降水量在50～100 mm之間。

2.3 其它

年均無霜期202 d,最長無霜期243 d,最短無霜期144 d,年均初霜10月21日,最早9月23日,最晚10月25日,年均終霜4月1日,最早2月14日,最晚5月24日。

年均日照為2 621 h,最多2 975.2 h,最少1 995.2 h,月平均日照333.5 h。

最多風(fēng)向東北風(fēng),年均風(fēng)速1.7 m/s,最大風(fēng)速24.0 m/s。年平均風(fēng)日30 d,8級以上大風(fēng)每年平均7.5次,多集中在6月份。風(fēng)沙最多年份為1966年,6-9月份,大風(fēng)暴27次。最大一次為1979年4月,最大風(fēng)速24.0 m/s,持續(xù)24 h。

年均土壤地表溫度12.7℃,5 cm地溫11.4℃,15 cm地溫11.31 ℃。土壤最早凍日11月8日,最晚凍是12月11日,最早解凍2月13日,最晚解凍3月8日,最大凍土深度107 cm,多年平均凍深70 cm。

表1 五團氣象站多年各月平均氣溫統(tǒng)計表 ℃

表2 參證站多年平均月降水量統(tǒng)計表 mm

3 徑流

喀拉玉爾袞河位于阿克蘇地區(qū)溫宿縣境內(nèi),屬于全國水資源分區(qū)的四級區(qū)。即西北諸河區(qū)、塔里木河源流區(qū)、阿克蘇河流域、喀拉玉爾袞河?？駹栃柡臃譃樯絽^(qū)、平原兩個區(qū)域。流域總面積3 059.7 km2,其中山區(qū)為684 km2,平原區(qū)為2 375.70 km2。

3.1 徑流組成

喀拉玉爾袞河發(fā)源于天山支脈牙依那克山及克孜外山的卡那克峰南麓流域徑流由庫爾古衣勒克河、穹科孜巴衣蘇河和基齊可科孜拜蘇河三條支流匯合而成。出山口左側(cè)為阿奇克蘇河、庫魯科爾峽谷、吉克奇阿瑟河等若干河溝,北部為山前沖洪積扇,南部為沖洪積平原。流向自西北向東南,水流經(jīng)沿河滲流損失后,尾部在沖洪積扇邊緣消失,屬山溪型河流。以冰川融水補給為主,降雨補給為次。

喀拉玉爾滾河位于南天山褶皺斷塊山系與塔里木測區(qū)西北邊緣交匯處,受新構(gòu)造差異性斷塊升降活動的控制,使測區(qū)基底斷塊相對陷落,而北部山地斷塊不斷隆升,從而形成現(xiàn)今北高南低的地貌格局。北部前山構(gòu)造帶南天山復(fù)背斜、阿瓦特復(fù)背斜不斷上升、隆起,尤其北部南天山復(fù)背斜強烈隆升,成為常年積雪高山,海拔3 000～5 000 m,為冰雪消融水的補給源。

北部阿瓦特山區(qū)風(fēng)化剝蝕嚴重,溝壑縱橫,位于雪線以下,海拔1 500～3 000 m,為暴雨洪水產(chǎn)流區(qū)。風(fēng)化剝蝕碎屑物質(zhì)經(jīng)洪水沖刷作用,源源不斷地運往山前沖洪積傾斜礫質(zhì)平原及沖洪積細土平原,造成厚度200～400 m以上的第四紀松散堆積層,而與測區(qū)基底斷塊相對之沉陷相補償。由于氣候垂直遞變規(guī)律的控制,從平原到山區(qū)隨著地勢升高而降水量遞增,降雨云層均來自北山區(qū)。因而,北部氣候較為潮濕,降水比較充沛河流發(fā)育,成為南部沖洪積細土平原區(qū)水資源的最主要發(fā)源地。

3.2 徑流的區(qū)域分布

喀拉玉爾滾河源出于天山支脈牙依那克山及克孜外山的卡那克峰南麓冰川區(qū),雪線高度一般在3 500～5 300 m。出山口以上為徑流形成區(qū),以下為徑流散失區(qū)。徑流形成區(qū),自河源向下,河流沿途由各支流匯入,河道水量增加,至山口區(qū)附近,水量達最大。這一區(qū)域,河道下切較深,縱坡較陡,集水區(qū)海拔較高,降水較豐沛,是流域的主要產(chǎn)水區(qū)。徑流形成區(qū)徑流的補給類型亦呈垂直地帶性分布。高山區(qū)主要以季節(jié)性積雪消融補給為主,低山區(qū)及河流谷地則多以降雨和地下水補給為主。河流出山口以下,進入徑流散失區(qū)。由于該區(qū)域河床由卵石和礫石及砂組成,結(jié)構(gòu)疏松,透水性強,且干旱少雨,水量損失較大,除地下水山前側(cè)向補給及降水形成徑流外,絕大部分區(qū)域不產(chǎn)流。

3.3 徑流的年內(nèi)變化

徑流年內(nèi)分配極不均衡,具有明顯的季節(jié)特性,受獨特的徑流補給特性造成水量主要集中在夏季,連續(xù)最大四個月水量集中在6-9月,占全年徑流量的70.8%,而連續(xù)最小三個月(1-3月)徑流量占全年徑流量的6.3%,四季中:夏季(6-8月)水量占年徑流量的60.4%,冬季(12-2月)為水量最小季節(jié),僅占年徑流量的6.8%,春(3-5月)、秋(9-11月)兩季水量差不大,分別占年徑流量的14.5%、18.3%。

表3 喀拉玉爾滾河鹽山口站多年平均徑流量年內(nèi)分配成果表 108m3

3.4 徑流的年際變化

據(jù)鹽山口水文站實測徑流量分析,多年平均年徑流量為2.566×108m3,徑流變差系數(shù)Cv值為0.17。1966年為最豐年,年徑流量為3.522×108m3,1968年為最枯年,年徑流量為1.840×108m3。從中可見,徑流變差系數(shù)Cv值較小,最豐水年徑流量不超過正常年徑流量的一倍,最枯水年徑流量不少于正常年徑流量的一半,說明喀拉玉爾滾河年徑流量年際變化是平穩(wěn)的。

4 結(jié)語

喀拉玉爾滾河徑流組成主要以冰川融水補給為主,降雨補給為次。河流出山口以上為徑流生成區(qū),出山口以下為徑流消散區(qū),徑流年際變化較小,年內(nèi)分配極不均勻,夏季徑流占全年徑流量的60%左右,為典型的天山南麓中段河流特性。該河全長102 km,出山口以上22 km,總落差452 m,平均比降2.05%;河段水能資源蘊藏量豐富,開發(fā)潛力較好;考慮到河流特性,開發(fā)利用時建議協(xié)調(diào)好與灌溉、工業(yè)等各用水單位的用水關(guān)系,不影響河道泄洪能力,滿足防洪要求。