张卫东

乌什塔拉河发源于新疆哈依都他乌山系南麓冰川区，是一条以降水补给为主，冰雪融水补给为辅的山溪性河流。乌什塔拉河全长80.0 km，由东支敦达塔西哈沟和西支努雀肯郭勒沟组成，两支流在八一水库入库口以上约500 m处汇合后流入八一水库，八一水库以下约9 km处为乌什塔拉河引水枢纽。乌什塔拉河现有水利工程主要为八一水库和乌什塔拉河引水枢纽。为了扩大乌什塔拉河水资源利用效益，规划在下游曲惠乡建设曲惠干渠引水工程。为确保灌溉工程顺利进行，需对乌什塔拉河曲惠干渠处年径流情况进行分析。

1 参证站确定

乌什塔拉河属水文资料比较少的河流，茶汗通古水文站是乌什塔拉河上唯一的水文站，由新疆生产建设兵团于1955年12月设立，设站位置位于八一水库入库口处，集水面积813 km2，观测项目有水位、流量、水温，于1958年2月撤销。本次分析计算共选用周边大山口、黄水沟、克尔古提水文站作为参证站。大山口水文站处于开都河出山口处，测站以上集水面积18827 km2，控制着开都河的来水水量，有观测资料54年。位于和静县黄水沟出山口处的黄水沟水文站，于1955年6月设立，测站以上集水面积4311 km2，控制着黄水沟来水量，有观测资料53年。位于清水河出山口处的克尔古提水文站，于1956年5月由新疆维吾尔自治区水利厅设立，测站以上集水面积1016 km2，控制着清水河来水量，有观测资料53年。

2 八一水库入库口多年平均年径流推求

本次乌什塔拉河水文站的年径流量分析计算，利用附近清水河克尔古提水文站的资料来进行年径流量分析计算，从而确定出八一水库入库年径流。采用不同方法分析计算出八一水库进库流量测验断面处的多年平均年径流量，通过合理性分析确定年径流量的推求。

2.1 水文比拟法

选用参证站克尔古提水文站进行多年平均年径流的计算，根据参证站长系列均值1.248亿 m3，集水面积1016 km2，设计乌什塔拉河流八一水库进库流量测验断面以上集水面积813 km2，计算得乌什塔拉河八一水库入库口处的多年平均年径流量0.999亿 m3。

2.2 径流深等值线图法

利用新疆水文水资源局2001年绘制的1956～2000年多年平均径流深等值线图，同时根据清水河出山口处的克尔古提站1956～2000多年平均年径流，对新疆水文水资源局2001年电子版图中清水河流域区附近的径流深等值线进行加密及修正，计算得八一水库入库口处多年平均径流量为0.594亿m3。

2.3 实测资料长系列对比分析法

用1957年和2005～2008年5年平均年径流量，经长短系列展延订正，计算得八一水库入库口处多年平均径流量为0.449亿m3。用茶汗通古水文站1957年年径流量，经长短系列展延订正，计算得八一水库入库口处多年平均径流量为0.595亿m3。

2.4 成果合理性分析

水文比拟法计算成果：虽然乌什塔拉河流域与清水河流域同处于中天山南坡，河流流向一致，下垫面条件等相似，乌什塔拉河八一水库入库口处集水面积与克尔古提水文站集水积相差不大，但两河流主要产流区的面积、流域平均高度、降水条件和冰川覆盖面积等相差较大，所以所得结果0.999亿m3仅供参考。

径流深等值线图法：采用编制好的1956～2000年多年平均年径流深等值线图，是根据周边水文站点多年平均径流资料绘制的，并且利用克尔古提站多年平均径流量资料，对新疆水文水资源局2001年电子版图中清水河流域区附近的径流深等值线进行加密及修正，充分考虑到绘制区域内的降水、流域高度、下垫面植被和流域坡降等因素，尤其是考虑到八一水库及周边一百平方公里的山间盆地区域，地势平坦基本不产流的实际情况，计算结果较科学可靠，所以推荐采用径流深等值线图量算值0.594亿m3。

实测资料长短系列对比分析法：用1957年和2005～2008年，5年平均年径流量，经长短系列展延订正所得结果0.449亿m3仅供参考。用茶汗通古水文站1957年年径流量，经长短系列展延订正所得结果，虽然实测资料通过参证站克尔古提水文站年径流量长短系列展延订正，但计算的水库进库断面以上流域平均径流深不一定符合水库进库断面至引水枢纽之间区域的平均径流深，直接采用进库断面以上流域平均径流深，推算引水枢纽处多年平均径流量的计算结果有所偏大，计算的0.595亿m3结果仅供参考。

3 乌什塔拉河引水枢纽处多年平均年径流量和不同频率下的年径流量

3.1 多年平均年径流量

采用编制修正好的径流深等值线图，在1∶25万地形图上量得乌什塔拉河引水枢纽以上集水面积973 km2，然后量算出集水面积上各径流深等值线间的面积，以面积为权重，计算得乌什塔拉河引水枢纽以上流域的多年平均年径流深为59.5 mm，换算成径流量为0.579亿m3。由于等值线图资料系列截止到2000年，需要用克尔古提水文站长系列多年平均径流量进行长短系列展延订正，经统计克尔古提水文站1957～2000年短系列平均径流量为1.203亿m3，1957～2008年长系列平均径流量1.248亿m3，经过订正公式计算，得乌什塔拉河引水枢纽多年平均径流量为0.601亿m3。

3.2 不同频率下的年径流量

参证站克尔古提水文站径流观测系列长，径流补给类型与设计流域基本相同，都属于以冰川积雪融水及降雨补给为主的雨雪混合补给型河流，在乌什塔拉河引水枢纽处实测资料少的情况下，统计参数直接移用参证站克尔古提水文站的年径流CV=0.460，CS=1.84，根据乌什塔拉河引水枢纽处年径流均值0.601亿m3、参数CV=0.460和CS=1.84求得乌什塔拉河引水枢纽处不同保证率下的年径流量成果，见表1。

表1 乌什塔拉河引水枢纽处不同保证率下的年径流量成果表

3.3 经水库调节后引水枢纽处多年平均年径流量和设计年径流量

3.3.1 水库出库前设计年径流量

采用编制修正好的径流深等值线图，在1∶25万地形图上量得乌什塔拉河八一水库出库断面以上集水面积940.9 km2，然后量算出集水面积上各径流深等值线间的面积，以面积为权重，计算出八一水库出库闸以上流域的多年平均年径流深为61.3 mm，换算成径流量为0.577亿 m3；八一水库出库闸至引水枢纽区间集水面积32.1 km2，区间的多年平均年径流深为7.5 mm，换算成径流量为0.0024亿 m3；由于等值线图资料系列截止到2000年，需要用克尔古提水文站长系列多年平均径流量进行长短系列展延订正，经统计克尔古提水文站1957～2000年短系列平均径流量为1.203亿 m3，1957～2008年长系列平均径流量1.248亿 m3，采用订正公式计算，得八一水库出库闸以上多年平均年径流量为0.599亿 m3，八一水库出库闸至引水枢纽区间多年平均年径流量为0.0025亿 m3。

移用参证站克尔古提水文站的年径流统计参数CV=0.460，CS=1.84。根据乌什塔拉河八一水库出库闸以上天然进库年径流量均值0.599亿m3和八一水库出库闸至引水枢纽区间天然汇入年径流量均值0.0025亿m3，求得乌什塔拉河八一水库出库闸以上天然进库不同保证率设计年径流量，和八一水库出库闸至引水枢纽区间的天然不同保证率设计年径流量，见表2。

表2 不同保证率设计年径流量成果表 单位：106 m3

3.3.2 水库年径流调节计算

八一水库为年调节水库，总库容1870万m3，其中，死库容250万m3，兴利库容1400万m3，设计洪水条件下的调洪库容为330万m3，校核洪水条件下的调洪库容500万 m3，防洪与兴利重复库容400万m3。根据八一水库出库闸以上多年平均径流量和设计年径流量、水库控制灌区现状年灌溉用水量和水库水面蒸发强度及渗漏损失率（根据勘察，水库渗漏损失率按当月平均蓄水量的1%计算），经水库调节计算得到水库多年平均径流量下泄水量见表3。

4 曲惠干渠处设计年径流量

乌什塔拉河曲惠干渠处引水枢纽以上来水量由两部分组成，同时，出库闸至引水枢纽以上区间，有部分径流汇入。因此，乌什塔拉河曲惠干渠处的设计典型年径流量，是由八一水库出库闸以上天然进库年径流量经水库调节后的下泄水量及过程，与出库闸至引水枢纽区间年径流量相叠加而得，即曲惠干渠引水枢纽处的多年平均年径流量为0.5691亿 m3。

根据水库调节计算结果分析，出库闸以上天然进库年径流设计频率20%以上的来水年份，水库天然来水过程均能满足下游灌区的用水要求，水库对年径流过程的调节不大，此时水库按预定的正常蓄水和汛限蓄水时，水库蒸发和渗漏损失量在350万 m3，所以设计频率为5%、10%的水库天然径流量减去损失量水（350万 m3）为库调节后的年径流量。通过水库调节后的水库下泄水量过程与出库闸至引水枢纽区间天然汇入的年径流量过程相叠加，引水枢纽处的设计年径流量，见表3。

表3 经水库调节引水枢纽处不同保证率年径流量表单位：10亿 m3

5 结语

乌什塔拉河引水枢纽以上来水量由两部分组成，由于缺乏监测资料，采用多种计算方法，分别计算出经八一水库调节后的下泄水量年径流量，出库闸至引水枢纽区间年径流量。通过水库调节后的水库下泄水量过程与出库闸至引水枢纽区间天然汇入的年径流量过程相叠加，得到曲惠干渠引水枢纽处的多年平均年径流量为0.5512亿m3，满足曲惠乡农业灌溉用水需求，可以进行建设。