艾拉提·托克逊;穆台力甫·牙森

(新疆水利厅喀什噶尔河流域管理处，新疆喀什 844000)

新疆喀什库山河水文特性浅析

艾拉提·托克逊;穆台力甫·牙森

(新疆水利厅喀什噶尔河流域管理处，新疆喀什 844000)

库山河是新疆喀什噶尔河水系的第三大支流，典型的干旱地区山区多沙河流，水的问题显得十分重要和突出。目前库山河上游还未修建山区调节性水库或控制性水利枢纽，平原区河道未能彻底整治，水资源非常短缺，洪旱灾害频繁。充分利用流域内沙曼水文站和木华里水管站几十年的实测水文资料，4个县气象站的气象资料，利用水文统计分析方法，对河流水文特征进行了分析。为进一步治理河流、解决水资源短缺问题及提高防灾能力提供分析依据。

库山河;水文特性;径流;泥沙特性;洪水特性

库山河为喀什噶尔河水系第三大河流，位于我国新疆维吾尔自治区西南部，塔里木盆地西南缘，流域西面与盖孜河连接，东面穿越布谷里沙漠与叶尔羌河相望，南面为昆仑山脉，北面为河流最终汇入的克孜河干流喀什噶尔河。库山河从河源到入河口流经克州阿克陶县，喀什地区英吉沙县、疏勒县等三县，流域面积为6 957.6 km2，山区面积为2 612 km2，平原区流域面积为4 345.6 km2，沙曼水文站以上集水面积为 2 169 km2，灌溉面积 113万亩，多年年径流量为6.378亿 m3(沙曼站为主)。

1 流域气候因素

库山河流域深居内陆腹地，远离海洋，降水量稀少而蒸发量很大，气候干燥，日照充足，气温日变幅及年较差大，呈现极度干旱的典型的大陆性气侯特征。流域区气候的垂直地带性分布规律显著，高山区一年只有冷季和暖季，夏季短且凉爽，冬季长且严寒。海拔5 000 m高度以上山区发育有永久冰川。海拔2 000 m左右中山区，降水较为充沛，达300 mm，东北部平原区极度干旱，年降水量小于70 mm，水面蒸发量可达2 700 mm。平原区气候温和，四季分明，光热充足，降水量少，蒸发强烈，无霜期长，日较差大。有大风、干热风，沙暴、冰雹、霜冻、浮尘等害灾性天气。因库山河地形条件复杂，气候差异大，平原区和山区水文气象条件不尽相同。

2 气温特点

年内变化显著，年较差大，全年1月份最低，7月份最热，春季升温快，秋季降温快。气温变化显著，日较差大，日较差的平均值一般在13℃ ～15℃之间，秋季大，冬季小，最大日较差可达25℃。夏季高温，热量资源丰富，平原区盛夏7月平均最高气温一般在32℃ ～34℃，多年极端最高气温达40℃左右，其中英吉沙县气象站年最高气温为40.4℃。气温的高低和变化，直接影响到河川径流量的变化。光热充足，年平均日照时数2 750～2 850 h，日照百分率为62%左右。热量资源丰富，多年平均气温11.4℃ ～11.℃。气温随着海拔高度的升高而降低，即气温的垂直地带性分布规律特别明显。

图1 库山河流域各站历年各月平均降水量变化图

3 降水特征

年降水量有明显的垂直分布规律。降水量区域分布差异大，山区多，平原少;南部多，北部少;西部多，东部少;山区降水量为100～500 mm之间，一般随着海拔高度的增加降水量逐渐增大。平原区降水量60～100 mm之间。

暴雨的量级低，年际变化大，稀遇暴雨强度大。根据沙曼水文站实测降水资料分析，降水量的年变差系数Cv为0.2～0.6，最大年与最小年降水量的比值为2～14倍。

多年平均降水量为135.7 mm，降水量最多年为1971年的232.3 mm，最小年为1961年的53.9 mm，据平原区英吉沙县气象站降水观测资料统计，其多年平均降水量为66.0 mm，降水量最多年为1981年的135.9 mm，最小年降水量为1985年的18.4 mm。降水相对集中，降水多年平均值集中在春夏两季，占年降水量的75%，连续最大四个月降水量占年降水量的60%左右，个别年份更大。

年降水量不大，但最大日降水量可观，平原区最大日降水量的极值都在25 mm以上，根据沙曼水文站实测降水资料统计，多年平均最大日降水量为19.0 mm，其中1992年降水量达37.2 mm，英吉沙县1968年也出现过32.7 mm的日降水量，此类高强度的降水常会形成库山河暴雨洪水的危害。

4 蒸发

水面蒸发主要是气温、水气压、相对湿度及风力等因素综合影响的结果，各地都有明显的差异。在一般情况下，低温湿润地区水面蒸发量小，高温干燥地区水面蒸发量大，水面蒸发量随着高程的增加而减少。

库山河流域水面蒸发与降水相反，东北部水面蒸发量大;从东北向西南部随着地势的抬高，降水量逐渐增大，而水面蒸发量逐渐减小。沙漠区大于山前倾斜区，山前倾斜区大于山区。根据各站实测水面蒸发量资料统计，沙曼水文站多年平均水面蒸发量为1436.1 mm，阿克陶气象站多年平均水面蒸发量为1 344.3 mm，英吉沙为 1 324.1 mm，岳普湖为1 499.7 mm。水面蒸发量随地势增高而减少的趋势。

5 径流

库山河属于喀什噶尔河流域，由于中下游绿洲发展、河道整治，灌溉引水以及沙漠区的蒸发渗漏，现库山河地表水已难汇入喀什噶尔河干流，成为独立的水系。

干旱区径流的分布实际上是山区的径流的分布。库山河发源于慕士塔格，公格尔山的冰川区，径流深最高400 mm以上，水源靠山区雨雪和高山冰川融化补给为主，降雨补给为辅，枯季为地下水和泉水补给，具有明显的垂直地带性。主要由卡尔塔什、且木干两大支流汇合而成。径流年内分配不均匀，春季径流量是年径流量的6% ～20%，夏季占55% ～70%，秋季占10% ～20%，冬季占年径流量的3% ～8%。沙曼水文站多年平均年径流量6.378亿 m3，实测最大年径流量为1959年的8.045亿 m3，最小年径流量为 1965年的4.278亿 m3，丰枯比为 1.88，年径流变差系数 Cv 为 0.13，径流年际变化比较稳定。但其洪枯流量相差悬殊，实测年最大洪峰流量均值为154 m3/s，洪峰流量最大变幅为689～79.6 m3/s。实测年最大洪峰流量为1999年的689 m3/s，年最小流量为1998年的2.18 m3/s，最大与最小流量相差316倍。

6 泥沙特性

库山河流域位于新疆维吾尔自治区西南部，塔里木盆地西边缘帕米尔高原之东，塔里木盆地西南边缘的帕米尔东坡和昆仑山北坡，是全疆含沙量最高的地方。昆仑山北坡，由于降水稀少，又受塔克拉玛干沙漠干热气候的影响，低山带表层机械风化强烈，冰碛物和倒石堆发育普遍，植被有稀疏，春季干燥的东北风将沙漠物质风积，在此，夏季高山冰雪融水大量下泄，使河流含沙量沿程迅速增加。

泥沙的年内变化与河川径流量的补给形式有关。河床形态很不规则，输沙量的年内分配极不均匀，主要集中在夏半年，其集中程度远高于径流量。由于冬半年强烈的机械风化作用，植被稀疏，地表积累了较多的疏松物质，汛期大量带入河中，使含沙量和输沙量骤增。河流不但含沙量大，而且在山洪暴发时形成含沙浓度极大并携带大量石块，在枯水期完全变成清水。全年的输沙量绝大部分来自汛期，汛期输沙量高达全年输沙量的70%～90%，尽管在变化情势上大体相似，但显得更不均匀。

表2 为沙曼水文站多年平均悬移质含沙量和输沙量的年内分配表

从表中可见，沙曼水文站多年平均悬移质含沙量为3.05 kg/m3，7～8月份为悬移质含沙量的最大月份，11月份是悬移质含沙量的最小月份，最大月与最小月的比值为137倍;冬半年10～12月、1～3月为悬移质含沙量的低值期，各月悬移质含沙量在 0.032 kg/m3～0.21 kg/m3之间。

多年平均悬移质输沙量为195×104t，2月份为悬移质输沙量的最小月，仅占年输沙量的0.018%，7月为悬移质输沙量的最大月，占年输沙量的36.4%。夏季6～8月输沙量为174.3×104t，占年输沙量的 89.4%;最大四个月 6 ～9 月输沙量为184.7×104t，占全年输沙量的94.7%，冬半年10～12月、1～3月时段输沙量为0.791×104t，仅占年输沙量的0.41%。由此可见悬移质输沙量年内分配很不均匀，且输沙量的集中程度比径流更甚。

年径流量多年变化大的地区，年输沙量变化也大;反之，年径流量变化小的地区，年输沙量变化也小。但输沙量的变化幅度远比径流量为大。沙曼水文站多年平均年径流量6.378亿 m3，实测最大年径流量为 8.045亿 m3，最小年径流量为4.278亿 m3，丰枯比为1.88。气候是河流输沙量变化的主要因素。因此，在不同的旱涝年份，年输沙量显著不同。

表3 沙曼水文站悬移质输沙量年际变化分析表

从表中可见，沙曼水文站最大年输沙量为389×104t，模比系数为1.99，最小年悬移质输沙量为58.2×104t，模比系数为0.30。最大年为最小年输沙量的6.68倍，由此可见悬移质输沙量的年际变化较径流年际变化更大，泥沙的年际变化远大于径流的年际变化。

据监测资料分析，库山河是悬移质泥沙颗粒最粗的河流，年平均粒径达0.182 mm，年平均中数粒径达0.095 mm，粒径大于0.050 mm的泥沙占全年泥沙总量的67%。这主要是因为该河上游汇集了公格尔慕士塔格的冰川堆积物，而汛期含沙量集中，且洪水多为中低山区暴雨形成，因此泥沙颗粒较粗。河流所挟带的悬移质泥沙大多数为细沙和粘土，推移质为卵石和粗沙。

7 洪水

库山河洪水成因类型比较复杂，洪水基本上形成于山区，中低山带主要为暴雨洪水;中山带主要为季节积雪融水形成的洪水;高山带主要为冰雪融水洪水。洪水成因有冰雪融水型洪水、暴雨型洪水、暴雨－消融混合型洪水、冰凌洪水，其中消融型洪水是库山河四类洪水中发生频次最高最基本的一类洪水。

对库山河沙曼水文站1957－2007年51年实测洪水进行统计，年内最大一次洪水过程水过程出现在7月占绝对多数，8月次之，仅有一年发生在6月中、下旬。从年气温的变化过程来看，7月份气温最高、依次为8月、6月;从年降水过程来看，6月份最大，五月、七月、八月次之。由此可以说明库山河洪水的成因、最基本的一类洪水，以高温期冰川和永久性积雪消融为主，以降雨补给为辅。融雪型洪水多，且年际变化小，混合型洪水相对较少一些，但年际变化大。

8 水质

库山河流域由于复杂的地形地貌结构、基岩、土壤特性、植被和气候差异，其天然水质有明显的时空分布变化。

矿化度的分布与降水、径流相反，山区低，平原区高，根据沙曼水文站多年实测水质资料统计，矿化度的多年平均值为315 mg/L，矿化度有明显的季节性变化规律。汛期低，枯期高。河流的矿化度年际变化较小，年际变化系数在Cv值在0.11以下，水中主要离子含量稳定。除农业灌溉污染外，全河流段水系未受其它污染，中，上游水质较好(Ⅲ类)。

目前库山河水沙曼水文站以上河流水质较好。在评价的参数中，除总硬度为二级外，其余参数都为一级，可以满足生活饮用、农业灌溉，工业等各种用水要求，但下游河段水质逐渐变差，不能满足生活饮用水要求。近年来水质变化基本稳定，有利于水资源的综合开发利用。

9 结语

流域山区水利枢纽工程急待建设，水资源的优化配置格局尚未建立，调蓄能力严重不足，“春旱、夏洪、秋枯、冬缺”的水资源现状依然制约流域经济发展。随着新疆跨越式发展和长治久安一系列决策部署的实施，自治区将水利作为经济社会可持续发展的命脉、促进经济社会发展的重要因素，实现跨越式发展和长治久安的重要支撑。以保障流域新型工业化、农牧业现代化、新型城镇化发展为核心，以水资源优化配置为目标，以节水为主线，以民生水利建设为重点，以最严格的水资源管理和水利改革为动力，加快水利改革发展，抢抓机遇，加快山区重点控制性水利枢纽的前期和建设，全面开展大型灌区续建配套及节水改造工程，推动防洪基础设施建设，实施严格的水资源管理体制机制，为流域跨越式发展和长治久安目标的实现提供水利支撑。

［1］汤奇成，曲耀光，周聿超中国干旱区水文及水资源利用［M］.北京:科学出版社，1992.

［2］芮孝芳.河流水文学［M］.南京:河海大学出版社，2003.

［3］邓铭江，王世江，董新光，章曙明.新疆水资源及可持续利用［M］.北京 :水利水电出版社，2005.

［4］周淑贞，张如一，张超.气象学与气候学［M］.北京:高等教育出版社，2006.

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1004－1184(2011)06－0200－03

2011－08－18

艾拉提·托克逊(1974－)，男，新疆喀什人，工程师，主要从事水资源管理，工程管理和防洪抗旱工作。