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玛纳斯河肯斯瓦特站年平均流量变化特征及趋势分析


玛纳斯河肯斯瓦特站年平均流量变化特征及趋势分析 摘要通过对玛纳斯河肯斯瓦特站径流资料的分析得出,径流的补给来源主要 是大气降水以及冰川融水,径流与气温和降水相应并略滞后于气温和降水过程,主 要集中在 6—8 月。 据多年资料显示,该站年平均流量基本持平略有上升趋势,其原 因既有在气候转暖的背景下降水量增多的影响,又有流域内实施退耕还林、禁止 砍伐、 减少放牧等一系列环保措施的影响。预计该站年平均流量未来的演变趋势 在近期的 40.3 m3/s 的左右摆动 ,2015—2020 年在近期均值上可能出现丰水年 组,2021—2027 年可能出现枯水年组。 关键词年平均流量;水文特征;演变趋势;肯斯瓦特站;玛纳斯河 玛纳斯河流域位于新疆天山北麓,准噶尔盆地南缘,位于东经 85°01′~86°32′, 北纬 43°27′~45°21′。流域总面积 26 500 km2,其中山区和平原各 1/2,地势南高北 低。 南部为天山山地,流域内最高海拔 5 242.5 m,最低 256 m,平原区海拔 300~500 m,海拔高程 3 600 m 以上区域为终年积雪覆盖,是径流的主要补给源[1]。由于远 离海洋,流域内气候既有中温带大陆性干旱气候特征 , 又有垂直气候特征 ,降水稀 少并受水汽来源、地形和纬度影响较大[2]。玛纳斯河发源于天山北麓依连哈比 尕山山脉。河源位于天山主峰以南、小尤尔都斯以北的冰峰地区,集水面积 5 156 km2,干流全长 324 km。玛纳斯河(简称“玛河”)是天山北坡水量最大的河流,是玛 纳斯河流域最大的水系,玛纳斯河的来水量趋势研究在新疆山溪性河流中具有典 型性和代表性。肯斯瓦特水文站是玛纳斯河水文观测的代表站,也是下游水利工 程的把口站。其年来水量是下游水库电站科学管理、合理调度、经济运行的主要 依据。 根据肯斯瓦特站多年观测资料反映,玛纳斯河多年平均气温 6.1℃,多年平均 降水量为 339.6 mm,多年平均输沙量为 289 万 t,输沙率为 93.7 kg/s,含沙量为 2.46 kg/m3,侵蚀模数为 636 t/km2。20 世纪后期,随着全球气候转暖,新疆天山北部、中 西部的山区近十几年明显增湿 , 冰川消融加速,径流量连续多年增加 ,出现了气候 由暖干转向暖湿的强烈信号[3]。因此,正确分析河流来水量变化趋势,科学合理地 进行配置,使之满足工农业生产各部门的用水需求,使有限的水资源发挥最大的社 会效益和经济效益,具有非常重要的现实意义。 1 流域水文特征 1.1 径流的补给来源 径流的补给来源主要为大气降水,由于降水时间与空间分布的不同,形成不同 的补给成分,习惯将其划分为暴雨补给、地下水补给和冰雪融水补给三大类型。 而由于天山冰川的作用 ,玛纳斯河的径流补给与其他地区不同 ,其补给特点:一是 具有显著的垂直地带性规律。 径流量随高程升高而加大。高山地区由高山冰雪融 水补给,中山地区由冰雪融水和雨水补给。高山冰雪融水补给占玛纳斯河年径流 量的 47%。二是地下水补给量的比重大。地下水补给量占玛纳斯河年径流量的 45%左右[4-5]。 1.2 径流的年内分配 玛纳斯河径流的年内分配因受补给条件的影响四季分明,其水量主要集中在 6—8 月,仅 7 月就占全年来水量的 28.7%,主要来自于高山区的冰川和积雪消融, 充分显示了夏汛河流的特点。冬季河流封冻,径流量比较稳定,这一时期为全年的 枯水期,主要依赖于地下水回归补给。玛纳斯河径流的年内变化,主要受降水与气 温的影响,径流的变化与气温的变化相似。 径流年内分配集

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