新疆库车河流域泥沙特性分析_王进.pdf
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1、DOI:10 19807/j cnki DXS 2023 03 082新疆库车河流域泥沙特性分析王进(阿克苏水文勘测局,新疆 阿克苏 843000)摘要河流泥沙是水资源开发及涉河工程的建设的重要水文影响因素。为对新疆库车河流域泥沙特性进行研究,基于河流主要水量控制站兰干站近 40 余年水文观测资料,对库车河悬移质泥沙的含沙量、输沙量、泥沙年内和年际变化特征及河流水沙关系等特性进行分析,结果表明:库车河夏季冰川融雪和暴雨洪水期流速大,水量集中,水流挟沙能力大,是含沙量高峰期,含沙量与径流量变化基本一致,主要集中在汛期;泥沙输移与径流的变化关系密切,河流输沙量季节变化极大,汛期泥沙输移较多,枯水期
2、则较少,来水条件是河流输沙量短期剧增的主要原因。分析结论以期为库车河水资源开发利用提供参考。关键词推移质泥沙;兰干水文站;库车河中图分类号P332 5文献标识码B文章编号1004 1184(2023)03 0240 03收稿日期2022 09 05作者简介王进(1974 ),男,新疆阿克苏人,高级工程师,主要从事水资源调查评价、工程水文计算及水文信息化规划设计方面工作。河流泥沙作为重要的水文要素,按照运动形式分为悬移质泥沙、推移质泥沙和河床质泥沙三种,河流中三种泥沙之间没有明确的区分界限,平时随着河流的变化而相互转化,但一般情况下以悬移质为主,对河流水资源开发利用、流域规划及涉河工程建设具有重
3、要影响1。因此,在进行河流水资源开发利用及涉河工程建设时,对河流泥沙运动趋势、特性进行分析至关重要。以新疆库车河水量控制站兰干站为例,该站为库车市库车河水量控制站,位于阿克苏地区库车市阿格乡兰干村,控制集水面积为 3 118 km2,于 1956 年 9 月设立,水文站观测项目为水位、流量、悬移质泥沙、水质、水温、气温、降水和蒸发。自建站以来,每年收集的各类水文资料均按照国家规范标准进行了测验整编,监测项目及长系列水文资料基本健全。本文基于该站基础水文资料,对库车河悬移质泥沙的含沙量、输沙量进行计算、对其年内年际变化特征及河流水沙关系等特性进行分析,以期为库车河水资源开发利用提供参考。1流域概
4、况1 1地形地貌库车市北依科克铁克山,南濒塔克拉玛干大沙漠。总体地势变化为北高南低,次一级为自北西到南东由高到低。北部山地地区海拔最高为 4 553 m,而南部平原为 922 m,南北海拔高度差异较大,平均地形坡度为 18 81。库车河平原坡度在 7 27 0 46之间,东部的小河平原区为 1 56,南部冲积的塔里木河平原区,则是西高东低,地形坡度为0 33 0 25。河床宽浅弯曲,河流改道频繁,牛轭湖众多,并有零星沙丘分布。1 2气象条件1 2 1气温依据兰干气象站实测资料,多年平均气温为 11 3,多年平均最低气温为 5 5,平均最高气温为 17 8(见图1),极端最低气温为 24 6,出
5、现在 1967 年 1 月 5 日,极端最高气温为 40 8,出现在 2000 年 7 月 12 日,如图 2 所示。年内各月平均气温相对多年均值变化情况为 6 8 月份气温最高,1 月和 12 月气温最低。图 1兰干站 1961 2018 年平均气温图 2兰干站月平均气温柱状图1 2 2降水库车市位于西北内陆地区,多年降水量特别稀少。基于兰干气象站多年降水资料分析可知,1956 2018 年期间,其平均降水量为 73 7 mm。且降水量年内变化具有明显季节差异,其主要变化特征为夏季降水集中,降水量较多,而冬季偏少,初春和晚秋降水量最少。降水量大的季节降水相对稳定,而降水稀少的季节变率较大,稳
6、定性差;降水年际变化呈现增加趋势(见图 3 和图 4)。图 3兰干站年降水量变化趋势图图 4兰干站多年平均月降水量柱状图1 2 3蒸发库车市气候干燥,蒸发剧烈,多年平均蒸发量 2 410 mm,年内蒸发主要集中在 4 9 月,占全年蒸发的 80 6%,冬季(12 翌年 2 月)蒸发最小,仅占 4 0%。随着气候变暖,冬季增温显著,相应蒸发量也有所增加,但因冬季蒸发在全年内所占比例较小,故对全年蒸发影响不大,也不会改变其年际变化趋势。0422023 年 5 月第 45 卷第 3 期地下水Ground waterMay,2023Vol.45NO.31 2 4日照时数库车市由于气候干燥,云量少,日照
7、时间长。山区日照时间 2 800 多 h,日照百分率为 63%;平原区日照时间 2 947h,日照百分率为 67%,每年 4 月份风沙浮尘天气多,日照百分率低。2泥沙资料的选用及还原计算2 1悬移质泥沙资料选用兰干站站于 1957 年开始施测悬移质泥沙,观测至 2014年停测,期间有泥沙停测,实测资料年限为 41 年。其中 1957 1967 年、1985 2014 年资料较完整。2014 年后因上游修建铜场水库开始停测泥沙测验。泥沙测验严格执行河流悬移质泥沙测验规范(GB 50159 2015)标准,测验精度可靠。表 1兰干水文站悬移质泥沙选用一览表河流站名测站类型实测资料年份资料站年(年)
8、资料精度库车河兰干基本1957 1967 年1985 2014 年41可靠2 1还原计算库车河铜场水库于 2006 年 10 月开始修建和运行至今,改变了兰干水文站测验河段的天然水沙特征,兰干水文站2006 2014 的泥沙资料已不为天然泥沙资料系列。因此,需对兰干水文站 2006 2014 年的泥沙资料进行还原计算。本次通过建立兰干水文站 1985 2005 年同期年径流量和年输沙量泥沙资料的相关关系,还原计算兰干水文站 2006 2014年天然泥沙资料。经分析,兰干水文站 1985 2005 年同期年径流量和年输沙量泥沙资料的相关关系较好,相关系数为0 84(见图 5)。图 5兰干水文站年
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