新疆和田地區皮山縣水資源量分析評價

李文華

（新疆和田水文勘測局，新疆 和田 84800）

1 概況

皮山縣位于新疆維吾爾自治區南部，塔克拉瑪干大沙漠南緣,喀喇昆侖山北麓。東與和田縣、墨玉縣毗鄰南與印度、巴基斯坦在克什米爾的實際控制區交界，西北與喀什地區的葉城縣、麥蓋提縣、巴楚縣接壤。皮山縣境內主要河流有5條，常年都有水流。自西向東依次是皮山河、蘇勒尕孜、桑株河、普斯開河、杜瓦河。選用皮山、杜瓦、桑株3處國家基本水文站，相鄰流域烏魯瓦提、江卡2處水文站，水文站網情況見表1。以皮山縣主要河流實測水文、氣象資料為依據，對相關河流缺少資料進行插補延長以及還原。

表1 皮山縣徑流選用水文站網概況一覽表

2 年徑流量資料還原整理

2.1 烏魯瓦提站1956年年徑流資料插補延長

烏魯瓦提站1956年年徑流缺測，通過與同古孜洛克站建立相關關系進行插補出1956年年徑流量。經分析，同古孜洛克站1957～1998年與烏魯瓦提站同期年徑流相關關系十分密切，相關系數為0.85，用此方法插補延長1956年徑流資料。同古孜洛克站與烏魯瓦提站相關圖見圖1。

圖1 同古孜洛克與烏魯瓦提站相關分析圖

2.2 烏魯瓦提站缺測月份徑流資料插補延長

喀拉喀什河烏魯瓦提水文站1968～1970年、1973～1977年的徑流量資料中，在冬季11～2月有缺測情況。經分析，采用1957～2010年4～10月的徑流與年徑流進行相關，其關系十分密切，相關系數為0.96,插補缺測月份年徑流（相關圖見圖 2）。

圖2 烏魯瓦提站月年徑流相關分析圖

2.3 皮山站1970年～1974年徑流資料插補延長

選用1959年～2010年5～9月份的徑流與年徑流建立相關關系，兩者關系較好，相關系數為0.995，用此方法插補延長停、缺年份的年徑流資料。皮山站5～9月份徑流與年徑流相關分析見圖3。

圖3 皮山站5～9月份徑流與年徑流相關分析圖

2.4 皮山站1957～1958年缺測徑流資料的插補

選取皮山河皮山站與提孜那甫河江卡站年徑流進行相關，其兩站相關關系較好，相關系數在0.81以上。選擇江卡水文站的年徑流對皮山水文站缺測年份徑流進行插補展延。江卡站與皮山站年徑流相關分析見圖4。

圖4 皮山站與江卡站年流量相關分析圖

2.5 皮山站1956年缺測徑流資料的插補

皮山站1956年還沒有建站。1956年的年徑流量采用多年平均值代替。經插補展延后，皮山水文站年徑流系列可達到55年，可以滿足評價要求。

2.6 桑株站1968～1974年部分月份停測資料的插補

選用1960年～1993年5～10月份的徑流與年徑流建立相關關系，兩者關系較好，相關系數為0.81，用此方法插補延長停、缺年份的年徑流資料。桑株站5～10月徑流量與年徑流量相關分析見圖5。

圖5 桑株站5～10月份徑流與年徑流相關分析圖

2.7 桑株站1957～1959年缺測徑流資料的插補

選取皮山河皮山站與桑株河桑株站同期年徑流量進行相關，其兩站相關關系較好，相關系數在0.85。選擇皮山水文站的年徑流對桑株水文站缺測年份徑流進行插補展延。桑株站與皮山站年徑流相關分析見圖6。

圖6 桑株站與皮山站年流量相關分析圖

桑株站1956年還沒有建站。1956年的年徑流量采用多年平均值代替。

2.8 杜瓦站徑流資料插補延長

選用皮山水文站同期年徑流建立長、短系列訂正關系，求得杜瓦水文站多年平均年徑流。杜瓦水文站1960～1961年、1980～1988 年、平均徑流量為 0.4706×108m3。皮山水文站 1960～1961 年、1980～1988 年、年平均徑流量為 3.370×108m3，比多年平均徑流量少3.2%。由差積曲線分析可知，2005～2008年是一個豐水期，因此，短系列平均值小于多年平均值是合理的。

計算公式如下：

式中：W設長、W參長為代表站與參證站長系列多年平均年徑流量（108m3）；W設短、W短為代表站與參證站短系列多年平均年徑流量（108m3）。

經下列公式計算，杜瓦水文站多年平均年徑流為0.4554×108m3。

3 主要河流年徑流量

皮山河發源于喀喇昆侖山北麓，上游由阿克肖河及康阿孜河兩大支流組成，兩支流在瑙阿巴提塔吉克民族鄉匯合，匯合后始稱皮山河。桑株河阿喀孜以上河道縱坡降大于5.0%，從阿喀孜到桑株水庫河道長約28 km，縱坡降2.3%，水庫以下河道縱坡在1.2%～1.0%之間。杜瓦河發源于喀喇昆侖山北坡，有少量的冰川，杜瓦河由南向北流淌，經杜瓦水庫后，逐漸消失在沙漠之中。普斯開河西側15 km處為桑株河，東側20 km處為杜瓦河，三河南北流向平行發源于喀喇昆侖山北麓。蘇勒尕孜河發源于昆侖山北麓桑株達坂。

表2 主要河流特征值情況

4 徑流的年內分配及年際變化

4.1 徑流量年內分配

皮山河流域徑流產生于昆侖山北坡山區的降雨、季節性積雪融水、永久積雪融水。徑流的年內分配很不均勻，年內變化大，其分配不但與降雨有關，而且還與熱量同步。徑流與氣溫關系密切，全年徑流主要集中在高溫季節的6～9月和5～8月。經分析計算，皮山河、桑株站夏季徑流量分別占年徑流量的83.7%、85.0%左右，四季來水量不均勻，對各流域內工、農、牧業生產非常不利。各代表站多年平均徑流量四季分配見表3。

表3 皮山縣主要河流多年平均徑流量四季分配表

4.2 徑流量年際變化

4.2.1 年徑流變差（CV值）分析

通常用年徑流的變差系數CV值來說明徑流多年變化的特征性，一個地區徑流的年際變大，則CV值大，反之則小[1]。皮山河流域內各河流年徑流年際變化相對不大，仍以皮山、桑株兩個系列較長的代表站為例進行分析，其多年年徑流的變差系數CV值分別為0.18、0.20，在地區各河流中處中等偏上水平。皮山河、桑株河源頭均有現代冰川分布，由于冰川對河川徑流起著很好的調節作用，所以變差系數CV值較小，符合流域特征。

4.2.2 極值比分析

皮山河、桑株河徑流最大水年與最小水年徑流的倍比在2.3～2.1之間；多年最大模比系數Kmax介于1.61～1.54之間，最小模比系數Kmin介于0.77～0.68之間。也就是說最豐水年徑流量不超過多年平均年徑流量的2.0倍，最枯水年徑流量也不小于多年平均年徑流量的一半。

表4 代表站年徑流極值統計分析表

5 出境及出區水量

（1）奇普恰普諸小河有部分在皮山縣流出國境，在皮山縣境內總集水面積303 km2，無實測資料，按年徑流深等值線圖量算，流出國境年徑流量為0.5302×108m3，折合徑流深175 mm，占出區水量的3.4%。

（2）葉爾羌河流域中上游的一部分部分位于皮山縣，區內流域面積為3794.6 km2，無實測資料，按年徑流深等值線圖量算，流出縣境年徑流量為2.2506×108m3，折合徑流深59.3 mm，占出區水量的14.4%。

（3）喀拉喀什河上游有部分位于皮山縣，區內流域面積為8346.6 km2，在出區河段沒有實測資料，按年徑流深等值線圖量算，流出縣境年徑流量為12.81×108m3，折合徑流深153.5 mm，占出區水量的82.2%。

流出皮山縣(包括奇普恰普諸小河等三部分)的年徑流量為15.591×108m3，占皮山縣河川徑流量的67.7%，折合徑流深39.5 mm。

6 地表水資源量及河川徑流量計算

地表水資源量計算方法：為最大限度利用實測資料，提高計算成果的精度，地表水資源及河川徑流量計算采取“實測優先原則”[2-4]，（1）有水文站的河流，按同步系列推求測站以上控制區多年平均河川徑流量。（2）沒有水文站控制的河流，包括季節性河流和山洪溝等產水區以及設站河流未控制產水區，只要山區有集水面積的，都可用等值線圖量算出年徑流量。

式中：W為分區地表水資源量；RKZi為控制站天然河川徑流量；WFKi為非控制區產水量；RKRi為控制站以上徑流形成區入區水量；WR為分區河川徑流量；RRJi為非控制區入境水量。

表5 控制站徑流量水平檢查表

根據地表水資源分區原則，同時參考《新疆地表水資源評價》中地表水資源分區的劃分，在皮山縣水資源三級區中劃分出和田河流域、奇普恰普諸小河、葉爾羌河流域區三個水資源評價三級區；在和田河流域水資源評價區區中，又分為喀拉喀什河、杜瓦河、普斯開河、桑株河、皮山河區等五個水資源四級區；在奇普恰普諸小河區又分為奇普恰普等5條河等一個水資源四級區；在葉爾羌河流域區又分為葉爾羌河、虛木浪吾斯塘等二個水資源四級區；為最大限度利用實測資料，提高計算精度，地表水資源及河川徑流量計算采取“實測優先原則”，即凡有水文測站的河流,測站以上集水區(簡稱控制區)河川徑流量均采用實測值,缺乏水文測站的季節性河流、山洪溝等產水區(簡稱控非制區)，根據等值線量算產水量。皮山縣四級區地表水資源計算成果見表6。

表6 四級區多年平均地表水資源量及河川徑流量

7 結語

皮山縣所涉及水量控制較好的代表站均做了單站降水總量量算，與單站徑流量之比為單站流域平均徑流系數。徑流系數的區域變化應充分考慮流域控制站以上的冰雪覆蓋度、流域平均高程、水汽來源、產流條件以及地域變化規律[5]。多年平均降水量等值線圖在參照《新疆地表水資源》1956～2000年多年降水量等值線圖的基礎上做了少量修改，主要修改是在高值區部分。經過反復調試多年平均降水量等值線和徑流深等值線定線后，通過量算皮山縣多年平均降水量為75.65×108m3，多年平均徑流量為23.044×108m3，流域平均徑流系數為0.30。

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