旱卡子滩流域水文特点探究

　　引 言

　　旱卡子滩流域位于低山丘陵区，该区山势平缓，沟谷纵横，堆积着巨厚的黄土层。土壤以山地栗钙土和荒漠草原棕钙土为主，是半干旱草原地区形成的土壤。因受河流长期冲刷，沟谷纵横交错，牧草丛生，是良好的四季牧场。

　　1 自然地理概况

　　旱卡子滩流域位于玛纳斯县城东南部山区，西与玛纳斯河支流清水河相临，东与塔西河相望。南高北低，最高点海拔1 522 m,集水面积6. 65 km2,流域平均坡降37‰。

　　2 气 象

　　旱卡子滩流域地处欧亚大陆中心，远离海洋，且四面有高山环抱，地形封闭，地势南高北低，冬季寒冷，夏季凉爽，春季升温快，秋季降温迅速、降水量少、蒸发量大、气候干燥等特点，属典型的温带大陆性干旱气候。本区的玛纳斯县气象站位于玛纳斯县城区，设立于 1961 年 1 月，地理位置为 E86°12',N44°19',测站高程1 320 m,承担玛纳斯县气象观测、气象预报以及气候变化、气候资源的研究等任务，并观测至今。

　　2. 1 气温、风速、冻土

　　玛纳斯 县 多 年 平 均 气 温 6. 8℃，极 端 最 高 气 温42. 0℃ ,极端最低气温 - 38. 0℃ ,年最高气温发生在 7 月，年最低气温出现在 1 月份或 2 月份。一年当中月平均气温低于零度的月份长达 5 个月之久，一般在 11 月份到次年的 3 月份。全年盛行西南风，平均风速2. 3 m/s.主要气候灾害有干旱、沙尘暴、干热风、暴雨、冰雹、低温、霜冻等。

　　根据收集到的玛纳斯县气象资料，县城最大冻土深1. 25 m,最大积雪厚度36 cm.

　　2. 2 降 水

　　玛纳斯县多年平均降水量185. 5 mm,连续最大 4 个月降水量发生在 4 ~ 7 月份，其降水量占全年降水量的47. 1% ; 最大月降水量发生在 5 月份，降水量约占全年降水量的 13. 7%; 最小月降水量发生在 1 月份，降水量约占全年降水量的 4. 0%.

　　2. 3 蒸 发

　　根据玛纳斯县气象站20 cm口径蒸发器观测的 1960~ 2002 年 44 年蒸发资料统计表明，该站最大年蒸发量为2 122. 4 mm,发生于 1997 年； 最小年蒸发量1 497. 1 mm,发生于 1993 年。最大年与最小年之比为 1. 4 倍； 年内蒸发量最大为 7 月份，占年总蒸发量的 18. 9%; 最小蒸发量为 1 月份，占年总蒸发量的 0. 5%,见表 1.【1】

　　
　　3 径 流

　　旱卡子滩主要水源通过团结干渠引自清水河水。通过对清水河子站的年径流量系列进行分析，以反映区域多年年径流量变化趋势。团结干渠引水口位于清水河子站上游 约 10 km 处，水 文 站 至 引 水 口 处 汇 流 面 积 为39. 0 km2,占清水河子站以上控制面积的 8. 9%.根据计算的清水河子站不同保证率设计年径流量，再按清水河子站与团结干渠引水口处集水面积比，推算出团结干渠引水口断面计算年径流量。见表 2.计算公式如下：

　　Wq= WbZ× Fq/ FbZ式中： Wq、WbZ为团结干渠引水口断面及清水河子站年径流量，108m3; Fq、FbZ为团结干渠引水口断面及清水河子站集水面积，km2.【2】

　　
　　4 洪 水

　　4. 1 历史洪水

　　2003 年 8 月 1 日 15: 20 在乌奎高速公路旱卡子滩桥以北150 m处选择洪水调查断面，此断面洪痕清晰可辨，断面顺直，河床组成基本一致且河床起伏不大，无分流串沟现象。根据计算，暴雨洪水洪峰流量110 m3/ s,洪峰 17:30 到达乌奎高速公路大桥以北150 m断面处。由于沿程不断加入水量和河道调蓄作用，主洪峰持续1. 5 h,整个洪水过程历时5 h.也可将本次洪水概化成三角形汇流过程，推得本次暴雨洪水乌奎高速公路以北150 m处断面洪水总量为99. 0 ×104m3.

　　4. 2 设计洪水

　　由于旱卡子滩流域面积较小、流程也短、河道坡降较大，植被又差，产、汇流迅速，加之流域处在局部暴雨洪水多发地区，采用相邻流域实测最大一日降水量资料，根据天山北坡河流经验参数选取，可计算旱卡子滩设计洪水。根据收集邻近河流的石门子站年最大一日降水量资料，通过频率计算，得到石门子站不同设计频率最大一日降水量，见表 3,表 4.【3】

　　
　　5 泥 沙

　　由于旱卡子滩没有实测泥沙资料，采用与旱卡子滩相邻、且同属一个气候区的清水河清水河子站作为参证站，通过对其实测悬移质泥沙资料进行区域悬移质泥沙特征的分析，对旱卡子滩多年泥沙特征分析计算。通过对清水河子站悬移质泥沙含量分析计算表明，该站 22 年实测多年平均含沙量为1. 82 kg/m3,历年实测最大含沙量则为101 kg/m3,发生于 1987 年 7 月 14 日，见表 5.

　　通过对参证站悬移质输沙量分析计算，清水河子站多年平均悬移质输沙量为24. 6 ×104t,多年平均输沙模数为563 t/km2,其中最大年输沙量为 1987 年的75. 8 ×104t,最小年输沙量为 1992 年的5. 30 ×104t,最大年与最小年比值为 14 倍； 历年最大日输沙量为2 690 ×104t.【4】

　　
　　6 水 质

　　根据水质分析结果，旱卡子滩地表水天然水化学特征，pH = 8. 2,属于偏碱性水； 溶解性总固体≤1 000 mg / L,为适宜任何用途的淡水； 总硬度为（ 以 CaCO3计） 160. 1 mg/L为较软水； 水化学类型为 C 类 Ca 组Ⅰ型，见表6.【5】

　　
　　[参考文献]

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　　[3] 凌红波，徐海量，张青青，等 . 1957 ~2007 年新疆天山山区气候变化对径流的影响[J]. 自然资源学报，2011,26（ 11） : 1908 - 1917.
　　[4] 陈亚宁，徐宗学 . 全球气候变化对新疆塔里木河流域水资源的可能性影响[J]. 中国科学（ D 辑） ,2004,34（ 11） : 1047 - 1053.
　　[5] 施雅风，沈永平 . 西北气候由暖干向暖湿转型的信号、影响和前景初探[J]. 科技导报，2003（ 2） : 54 -57.