古力帕热·帕拉哈提
新疆维吾尔自治区水文局水文实验站 新疆乌鲁木齐市 830000
摘要：新疆河流大多为直接或间接发源于山区，山区自然降水形成了河川径流的水源，河流年总径流量884亿m 3（新疆河流水质调查及评价），南北疆大致各占一半。河流水源的补给主要靠山地降水和三大山脉的积雪、冰川融水，共形成大小河流570多条，干旱区河流不仅是重要的水资源、环境资源，而且是重要的气候资源，它对干旱区人类生存、经济社会前进是不可缺失的基础。本文对新疆主要河流径流量变化现状简单介绍，并选取乌鲁木齐河流作为详细说明。
关键词：新疆；主要河流；时空特征
1前言
新疆不仅是中国长绒棉的主要产区，也是北方甜菜产区及种植棉基地，更是中国特种果品生产基地及能源与商品粮基地。新疆主要流域内的农业多为灌溉农业，如塔河流域，其农产特点为荒漠绿洲灌溉农业，基于此而言，加强对新疆主要河流的径流量时空特征的变化，对于河流径流量研究及预测具有重要意义，对提高新疆地区农业抗旱和节水效率及解决新疆水资源枯季供需矛盾有极大的帮助。
2新疆主要河流水文极值变化研究现状
2.1新疆主要河流水文极值变化研究
吴素芬等根据1956年—2006年新疆主要河流的实测洪峰资料、洪量资料、年最小流量资料等，分析了新疆主要河流各水文要素变化情况及变化趋势。得出以下结论：a）自20世纪80年代中期以来，新疆主要河流超标洪峰与洪量出现的频次有所增加，多数河流洪水峰与洪量均出现增大的变化趋势，能够说明新疆河流洪水再一次进入活跃期，因此对于水利工程水文设计中的洪水计算，则需要尽量搜集近几年的数据资料，加强洪水信息搜集，确保水利工程洪水计算结果的准确性与稳定性；b）基于年最小流量及最枯月的径流量数据资料来看，其是支撑河流及河道两岸生态的基本流量，而基础流量的增加对生态补给与水利发电等工作带来了有利影响；c）径流年内水量分配较为均匀，对年内水量调节造成有利影响，但是枯水径流分析中，则需要重视最枯水量发生时间的推迟现象。
2.2新疆塔河流域枯水流量概率研究
张强等使用1962年—2008年塔河流域8个水文站监测的最小连续7d的平均流量，作为塔河流域干旱指标，使用11种概率分布函数及单参数二维阿基米德族Copula函数，对塔河流域枯水流量概率进行分析。得出以下研究：a）韦克比函数描述塔河流域的枯水流量概率特征，具有较强的优势；b）自1987年后，塔河流域中重现短时间干旱的频率降低，长时间干旱事件出现的频率有所增加，造成此现象的原因主要是气候季节变化及河流流量补给类型差异，进而影响塔河流域的河流枯水流量；c）叶尔羌河与阿克苏河等流域，其水文干旱联合同现期及重现期的变化基本保持一致。开都河流域出现干旱情况的几率，与叶尔羌河和阿克苏河流域相比较小，而流域同时出现干旱的概率大于叶尔羌河与阿克苏河流域，上述流域重现期短出现干旱遭遇的概率较大；d）气候变化并未改善新疆旱灾情况，新疆水资源供需矛盾依旧严重。
3以乌鲁木齐河流为例分析径流量时空特征变化
3.1乌河情况概述
乌鲁木齐河流发源于天山，位于东天山中段的天格尔Ⅱ峰北坡的1号冰川，该河流出山口后，流经乌拉泊水库，最终流进北部准格尔盆底。乌鲁木齐河流流域总面积是4684km2，出山口控制站以上的河段，其长度约为63km，河流的流域面积是924km2，年降水量在400mm～500mm范围内，降水集中6月、7月、8月，最大降水量多在7月出现。控制站以上山区，其年平均降雨径流量是2.43x108m3，多年平均降雨径流量大约是2.19x108m3，冰川融水占10%左右，降水补给占80%左右。资料选取1958年—2006年，由新疆维吾尔族自治区水文水资源局所整编的英雄桥水文站，此年段内自然状态下的乌鲁木齐河流月平均径流观测的数据资料。
3.2计算步骤
采用Pareto极值分布模型计算原理。对于重现期计算，根据下式能够估计出GPD（全球产品样本数据库）分布的N年重现期分位数：
3.3乌鲁木齐河流径流水文变化分析
乌鲁木齐河流是乌鲁木齐市主要是水源地，其水量约占据该地区总地表水量的40%左右，因此乌鲁木齐河流枯水期径流量变化备受关注。新疆水资源构成及河川径流受冰川调节作用的影响较大，据相关研究表明，乌鲁木齐河源的1号冰川将会在2070年左右退缩成冰斗，同时失去补给能力。基于GPD模型，结合相反数随时间变化散点图，见图1，能够看出在1985年后，乌鲁木齐河流枯水期径流量呈现减小趋势，在2000年后，出现较大波动，说明乌鲁木齐河流的上游月径流的最小值有增大的趋势，进入21世纪后出现较大波动。通过GPD模型数据分析，结合相关检验数据，更够得出以下结论：乌鲁木齐河流上游的月径流极大值，其重现期（括号为为极大值）分别为10a（35.4m3/s）、20a（39.9m3/s）、50a（43.2m3/s）、100a（46.3m3/s）；基于极大似然法及轮廓似然估计法，乌鲁木齐河流上游的月径流极大值，其重现期同样为10a、20a、50a、100a，其所对应的月径流极小值，分别是0.6m3/s和0.43m3/s和0.30m3/s及0.18m3/s；基于当前气候而言，预计在2058年前后，该河流枯水期极有可能出现断流情况。
4结束语
新疆主要河流水文极值变化趋势主要表现为多数河流的洪水峰与洪量均出现增大的变化趋势，进而能够说明新疆河流洪水再一次进入活跃期。以乌鲁木齐河流为例，根据对其上游径流极值变化分析，预计在2058年前后，该河流上游枯水期极有可能出现断流情况。
参考文献：
[1]吴素芬 王志杰 吴超存等.新疆主要河流水文极值变化趋势[J].干旱区地理，2010（01）
[2]张强 孙鹏 白云岗等.塔河流域枯水流量概率特征及成因与影响研究[J].地理科学，2013（04）
论文作者:古力帕热·帕拉哈提
论文发表刊物:《防护工程》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/31
标签：河流论文; 径流论文; 新疆论文; 塔河论文; 乌鲁木齐论文; 流域论文; 水文论文; 《防护工程》2018年第8期论文;