大河沿子站洪水形成變化的分析

戴建民

0 引言

大河沿子河位于新疆北部，流域垂直分布顯著，大河沿子河的主要補給來源為季節(jié)性積雪和降雨，河源有永久性積雪和冰川。這些因素可造成大沿子站洪水的形成。而為實現(xiàn)對大河沿子站的治理，需要合理地對洪水形成變化展開研究?；诖耍疚慕Y(jié)合大河沿子站洪水形成變化進(jìn)行分析，研究洪水成因及類型。

1 大河沿子站的概述

大河沿子河處于新疆北部流域?qū)儆谏絽^(qū)氣候，降水豐富。其中河床南岸前山帶及北岸喀拉他烏山為荒漠區(qū)，具有較高的黃土沉積厚度，對河流的含沙量影響巨大。

大河沿子河的河流源頭有34條冰川，具體冰川面積為4.17 km2，占水文站以上流域面積的0.25%。而海拔在2500 m的區(qū)域，積雪與冰川常年存在。對于海拔在800～2500 m的地區(qū)，具有較高的植被覆蓋率，林木資源豐富，牧草良好[1]。如圖1所示。

圖1 大河沿子河情況基本圖

2 河流與水系

大河沿子河發(fā)源于博羅科努山西段、科古琴山北面，河流的流向為東西流向。河流全長77.2 km，流域面積1697 km2，且河流最高點海拔為3000 m。另外，河流的沿途匯集了較多的小型河流，并構(gòu)成了樹枝狀水系。且河流支流眾多，較大支流較多，包括：鐵里門薩依、喀克薩依等。而后河流轉(zhuǎn)90°，過沙爾托海水文站至大河沿子鎮(zhèn)再匯博河。

為實現(xiàn)對大河沿子河相關(guān)信息的獲取，區(qū)域建設(shè)了精河氣象站，并由精河氣象站，完成對大河沿子河的相關(guān)信息采集，如表1。

表1 精河氣象站多年平均降水量年內(nèi)分配表 單位：mm

由上表可知大河沿子站降水量的季節(jié)分配夏季最大，冬季最小。從歷史資料分析，可以發(fā)現(xiàn)最小月蒸發(fā)量為7.3 mm，出現(xiàn)在1月，最大月蒸發(fā)量是最小月蒸發(fā)量的38.6倍，說明該站水面蒸發(fā)量的年內(nèi)變化較大，而年際變化較小。

3 洪水成因及類型分析

3.1 大河沿子河洪水成因

結(jié)合大河沿子的基本情況，對大河沿子河補給來源進(jìn)行分析。查閱相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)，大河沿子河的主要補給來源為季節(jié)性降水和積雪等，在加上冰川和積雪融水。且大河沿子河的河道調(diào)蓄能力相對較差，在失去季節(jié)性降水和積雪、冰川融水等的支持下，地下水成為大河沿子河的主要補給來源。大河沿子河的洪水呈現(xiàn)明顯的季節(jié)性特點，且集中在6、7、8月等降水和溫度較高的季節(jié)。結(jié)合大河沿子河沙爾托海站1988～2009共22年洪水資料統(tǒng)計可以發(fā)現(xiàn)，大河沿子河的洪水多集中在6～8月。

3.2 洪水類型分析

結(jié)合不同的洪水成因，將大河沿子河的洪水分為季節(jié)性融雪型、混合型、暴雨型三種。

（1）季節(jié)性融雪型洪水。這種類型的洪水主要與季節(jié)有關(guān)，如果區(qū)域個別年份氣溫屬于不斷上升，則造成永久性冰川和積雪融化，從而導(dǎo)致大河沿子河的徑流增加。

（2）混合型洪水。這種類型的洪水主要以為融雪洪水和汛期的綜合作用，則造成洪峰增加，進(jìn)而導(dǎo)致洪水產(chǎn)生，從而威脅下游生態(tài)環(huán)境。

（3）暴雨型洪水。暴雨型洪水主要是以局部強降雨為主，從而形成洪水，且主要以7月份最為集中。強降水具有突發(fā)性，且危害性大，容易造成大型的洪水災(zāi)害[2][3]。

3.3 大河沿子站洪水形成變化分析

大河沿子站曾設(shè)置3個水文站，主要用于實現(xiàn)對水文資料和自然河道資料收集，結(jié)合大河沿子站、沙爾托海站和精河氣象站等的資料對大河沿子站洪水變化展開研究。如圖2、圖3所示，為大河沿子站、沙爾托海站4～9月份降水雙曲線，精河站4～9月降水量雙累計曲線圖。

圖2 大河沿子河三臺站和沙爾托海站4～9月降水量雙累計曲線圖

圖3 精河站4～9月降水量雙累計曲線圖

采用全年最大值選樣，以最大洪峰流量、各時段洪峰系列、集水面積等，再結(jié)合不連續(xù)系列采用頻率曲線法估算統(tǒng)計參數(shù)，并獲取相關(guān)曲線[4]。

枯期洪水計算。9月至次年4月為枯水期，并結(jié)合跨期采樣，適線采用P-Ⅲ型曲線，用矩法計算理論參數(shù)，用適線法適線，目估定線。以沙爾托海站為例，結(jié)果如表2所示。

表2 沙爾托海站計算結(jié)果表

由上述結(jié)果研究發(fā)現(xiàn)：

（1）大河沿子站的洪水形成中，大河沿子站的降水量情況與資料系列完整的精河站同期降水量比較，二者之間存在同步變化的趨勢。再結(jié)合精河站的實際情況，可以得到：大河沿子站同樣存在水面蒸發(fā)量的年內(nèi)變化較大，而年際變化較小的情況。

（2）再進(jìn)一步研究的相關(guān)結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)大河沿子站洪水主要以6～8月為多發(fā)期，且降水量累計較為平緩，近年來未發(fā)生特大降水。且枯水期高洪峰流量的頻率相對較低，主要以10.7 m3/s的洪峰流量發(fā)生頻率最高。

（3）大河沿子站暴雨年份多為20世紀(jì)80～90年代左右，洪水明顯呈上升趨勢，且洪峰流量模比系數(shù)較大多以20世紀(jì)90年代為主。

因此，為應(yīng)對洪水影響，要強化迎洪調(diào)度，制定相關(guān)緊急預(yù)案，對砂石、雜草和泥沙堆積進(jìn)行處理，確保相關(guān)水利工程的安全，降低洪水的影響。

4 結(jié)束語

本文研究分析大河沿子站洪水形成的變化，得出：大河沿子洪水主要以6～8月為主，洪水來源類型有多種，分為暴雨、冰川融雪、混合型等，枯水期高洪峰流量的頻率相對較低，大型洪水多集中在上世紀(jì)90年代。為保障大河沿子站的安全，需做好防洪應(yīng)急措施，及時處理泥沙堆積，保障大河沿子站功能與安全。

[1]馬燕.黨河水庫洪水成因分析及洪水復(fù)核[J].甘肅水利水電技術(shù),2017,53(5):5-7.

[2]肖小榮.羅敷河洪水成因及特性分析[J].科技展望,2017,27(22):16-17.

[3]葛東偉.新疆某河洪水特性及成因分析[J].水利科技與經(jīng)濟(jì),2016(5):99-101.

[4]付樹卿.新疆精河洪水推求淺析[J].水利科技與經(jīng)濟(jì),2016,22(1):70-72.