孟记超

(新疆水利水电科学研究院，新疆 乌鲁木齐 830000)

1 引言

水资源总量及质量已经成为制约当地经济发展的一个重要因素。我国水资源分布较为不均，部分地区水资源总量较为短缺，查明水资源总量并结合当地经济发展现状及规划情况，制定科学、合理的水资源利用制度是十分重要的，可在一定程度上提高水资源的利用效率，维护当地社会的稳定[1-3]。地表水是重要的水资源组成部分，但由于地表水受气象等自然因素影响较大，地表水资源总量调查难度较高[4-5]。目前，关于地表水资源时空分布的研究，采用的主要手段是既有水文资料的统计分析，通过收集水文站多年实测数据，结合统计学相关方法，获取地表水时空分布特征，为未来水资源利用提供参考[6-8]。新疆开孔河流域，河流众多，对巴音郭楞蒙古自治州经济发展、社会平稳有重要影响。通过收集大量水文数据，统计分析开孔河流域地表水时空分布情况。

2 流域概况

开都河—孔雀河流域位于巴音郭楞蒙古自治州境内，流域总面积为7.7万km2。流域内大小有十余条雨雪混合型补给的河流，主要有开都河、孔雀河及黄水沟、乌拉斯台河、清水河、乌什塔拉河、曲惠沟、木呼尔查干河、哈合仁郭勒、库尔楚河、霍拉沟等。

3 地表水资源时空分布

3.1 分区地表水资源量计算

地表水资源量通常指河流、湖泊、水库、冰川等地表水体中由当地降水形成的、可逐年更新的动态水量，其定量特征为河川径流量。开孔河地表水资源量采用1956年～2008年系列，本次评价范围在原全国水资源综合规划三级分区的基础上，除去迪那河等部分河流，为开孔河流域。以六个水资源四级分区为计算单元计算地表水资源量。

各水资源四级分区内有实测资料的河流，采用1956年～2008年同步期径流资料，无实测资料的区域则按1956年～2008年平均径流深等值线图进行量算，即采用实测加量算的方法计算各分区地表水资源。实测平衡量算误差见表1。

表1 单站实测水量平衡误差表

分区地表水资源量计算成果见表2。开孔河流域地表水资源量为42.01亿m3，其中：开都河区地表水资源量35.31亿m3，占全流域的84.1%；和静北部诸小河区地表水资源量4.255亿m3，占全流域的10.1%；和硕独立小河区地表水资源量1.918亿m3，占全流域的4.6%；霍拉山诸小河区地表水资源量0.3628亿m3，占全流域的0.9%；孔雀河下游区0.0725亿m3，占全流域的0.2%；库鲁克塔格山北山区地表水资源量0.0934亿m3，占全流域的0.2%。

表2 分区地表水资源量统计表

3.2 分区地表水资源量推求

在各分区内选择代表性河流年径流系列组成合成系列，以代表性河流多年均值与分区地表水资源量均值之比推求四级分区地表水资源量1956年～2008年系列，将各水资源分区径流量系列逐年相加即可得到开孔河流域逐年地表水资源量系列。

各分区系列借用代表性河流逐年径流量系列推求，即用水量比值法求得，其数学表达式为：

(1)

各分区代表性河流尽量选用有水文站观测资料的河流，选择径流补给来源与流域下垫面条件较相似的代表性河流，见表3。由代表性河流的逐年径流量系列与各分区地表水资源量代入公式，即可得各分区逐年地表水资源量系列。见图1。

图1 各水资源四级分区1956年～2008年地表水资源系列

表3 各水资源分区及行政分区选用代表性河流统计表

3.3 水资源的丰枯变化

3.3.1 水资源量的丰枯变化

每5年～10年分为一个时段，统计各时段水资源量与多年均值的比值K，见表4。从表中看出，在全流域水资源系列中，1956年～1971年为平水期，历时16年；1972年～1993年为枯水期，历时22年；1994年～2008年为丰水期，历时15年；其间又包含一些小的周期。所以，开孔河实测数据中包含了丰、平、枯水时段，变化过程较完整。

表4 开孔河流域水资源量分段统计表 单位：亿m3

3.3.2 水资源量的丰枯概率

河流是随气候等外部因素及人类活动影响变化而出现丰、枯的变化。由于不同类型河流的径流来源存在差异性，因此，河流年径流量受气候的影响也不尽相同。

丰、枯水年的差别标准为：

用开孔河流域水资源量系列逐年进行判别，得出丰、平、枯的概率统计，在53年系列中丰水年有20年，出现概率为37.7%，平水年有18年，出现概率为34.0%，枯水年有15年，出现概率为28.3%。最长连续枯水年、丰水年为4年、8年，各出现1次。

1956年～2008年中2002年径流量系列最大，为71.55亿m3；最小为1986年，径流量为28.87亿m3；最大年径流量是最小年径流量的2.48倍，开孔河流域年径流量的变差系数CV值为0.20。频率分析计算，求得75%保证率的水资源量为35.83亿m3，比多年平均值小14.7%，95%保证率的水资源量为31.57亿m3，比多年平均少24.9%。

3.4 不同保证率地表水资源量估算

通过对各分区地表水资源系列进行频率计算，求得各分区1956年～2008年多年平均地表水资源量、Cv、Cs值与不同设计频率地表水资源量，见表5。

表5 地表水资源量特征值统计表

4 地表水开发建议

(1)统筹兼顾，控制减少开都河中上游区引水，多水区提倡科学限额用水，节约用水，适当开采地下水，降低焉耆盆地的地下水位；中下游区防止盲目扩大开垦土地，建立全流域的用水监管系统，发展节水灌溉，合理利用水资源；地表水资源短缺区应加强工程措施，提高洪水的利用率。

(2)严格控制牧区的载畜量，前山区大力提倡种草植树，涵养水源，减少水土流失。开都河灌区应减少化肥的施用量，以控制下游孔雀河的水源污染。

(3)防止博斯腾湖的生态劣变，丰水年、平水年应充分保障流域生态用水和向塔里木河下游输水任务，枯水年份容许适度破坏；加强湖区的水质监管，建立水质监管预警系统。

(4)随着近年来库尔勒市及焉耆县城市规模的迅速扩大，以水费调整为控制杠杆，相应配套增加建设污水处理厂，及时处理工业废水和生活污水，以减少水质和土壤污染，循环使用地表水。