内蒙古水利 ２０１０年第３期（总第１２７期） 卡普斯浪河水文特性分析 陈 波 （新疆阿克苏水文水资勘测局，新疆阿克苏８４３０００） （摘要） 水位、流量、泥沙、降水、蒸发、气温、气温、水温、水质等水文特性进行了分析。 （关键词］ 水文特性；降水；径流；洪水；泥沙 中图分类号：Ｐ ６４１．７１ 文章标识码：Ｂ 文章编号：１００９—００８８（２０１０）０３—００４８—０２ ２．２降水量的年内分配和年际变化 １河流概况 卡普斯浪河流域降水季节分配很不均匀，由于大陆性气候 卡普斯浪河流域位于天山中段南麓，拜城县境内，东与台 特点，降水多发生夏季。从表１可见最大３个月降水量出现在６ 勒外丘克河毗邻，西与木扎提河接壤，南与拜城盆地北缘相连， ～８月，占年降水量的４７．７％，其中７月份占年降水量１７．３％。 北以天山为界，与伊犁州昭苏县接壤，地理位置介于东经８ｌ。 春季降水量略多于秋季，占年降水量的２６．６％；冬季降水量最 ０１ 一８１。５７ 。北纬４ｌ。４２ ～４２。２１ 之间卡普斯浪河流域地势为 小，只占年降水量的８．１％，最小月降水量出现在１２月，占年降 北高南低，西高东低，全区分北部山地和南部盆地两大地貌单 水量的１．７％。连续最大４个月（５—８月）降水量占年降水量 元。南天山南脉的哈尔克他乌山脉横贯于流域的北部，山系在 的５９．Ｏ％。 古生代强烈褶皱的基础上受第三纪巨大造山运动而逐渐隆起， 卡普斯浪河卡木鲁克水文站多年平均年降水量１５４．８ 地形复杂，海拔３ ９００ ｍ以上为冰川带，冰川面积为２９８．７２ ｍｉｌｌ，变差系数ｃｖ值为０．３７，由此表明，卡普斯浪河流域降水年 ｋｍ ，海拔３ ０００～３ ９００ ｍ为高山终年积雪带，海拔２ ７００—３ 际变化不是很大。４４年的降水观测资料中，１９６１年为最小降 ３００ ｍ中山区分布着云杉等树种，海拔１ ６００—２ ７００ ｍ为中低 水年份，降水量为６４．３ ｍｍ，模比系数０．４２；１９８７年为最大降水 山荒漠区，南部洪积平原区海拔１ ２００～１ ６ＯＯ ｍ之间，由西北向 年份，降水量为３４８．６ ｍｍ，模比系数２。２５。 东南倾斜。在出山口至拜城县城西、北郊区２３ ｋｍ之间为冲积、 表１ 卡木鲁克水文站多年平均月、季降水量统计咖 洪积扇区，植被稀少，多为砾石戈壁和少量宜耕地。 卡普斯浪河发源于天山山脉中段的哈尔克他乌山带冰川 群，该河由北阿克塔克奥特拉克河与披玉勒克河汇合后始称卡 普斯浪河，河流自上而下，流程１７ ｋｍ后，先与西岸第一支流西 阿克塔克奥特拉克河交汇，１０ ｋｍ后又与西岸第二支流西卡普斯 浪河交汇，１２ ｋｍ后再与西岸第三支流铁列克河交汇，流程２６ ｋｍ 抵达卡木鲁克水文站，河流基本呈东南向，为典型内陆河。卡木 鲁克水文站以上集水面积为１ ８３４ ，河长６５ ｌ【ＩＩｌ，实测多年平 ３蒸发 均年径流量为６．６１８×１０。ｍ （天然年径流量约６．７７５×１０ ｍ ）， 卡普斯浪河流域水面蒸发与气温变化一致，与降水分布相 水文站以下２７ ｋｍ，河流与木扎提河汇合，河流全长９２ ｋｍ。该河 反，山前倾斜平原大于山区，东部大于西部，卡木鲁克水文站均 主要以冰ＪＩＩ融水、地下水和暴雨洪水为补给源。 采用￣ｐ２０ ｃｍ蒸发器观测，根据《地表水资源调查和统计分析技 术细则》，水面蒸发量应统一采用改进后的Ｅ６０１型蒸发器观测 ２降水量 值，因此将卡木鲁克站‘ｐ２０ ｃｍ蒸发器观测值折算为Ｅ６０１蒸发 ２．１降水量的地理分布 器蒸发量，折算公式为： 依据《渭干河流域（拜城盆地）地表水资源评价》多年平均 Ｅ６０１＝ＫＥ２０ ｏ 降水量等值线图，可以看出，降水量总的变化趋势是山区大于 式中Ｅ洲一Ｅ∞，蒸发器蒸发量（ｒａｍ／ａ）； Ｅ２０一 ０ ｃｍ蒸发器蒸发值，ｍｍ／ａｋ； 平原，降水量区域分布是自北向南、自西向东递减，北部高山区 ｌ（＿一折算要求采用０．６１。 的降水量在６００ ｍｉｌｌ以上，中低山地带在４００～２００ ｍｍ左右，盆 卡木鲁克水文站（１９７８～２Ｏ００年）２３年多年平均年内分配情 地在１００ Ｉｎｍ左右。西部山区的降水量明显大于东部山区。而 况，从中可看出，由于夏季气温高，冬季气温较低，连续最大４个月 位于卡普斯浪河１ ４８０ １１１高程的卡木鲁克水文站多年平均年降 水面蒸发量主要发生在５—８月，占总蒸发量的６０．９％；最大７月 水量（１９５７—２０００年）为１５４．８ ｍｉｌｌ。 占总蒸发量的１５．８％；最小１月，仅占总蒸发量的０．９％０ 卡普斯浪河水文特性分析４径流 ４．１径流的年际变化 据卡木鲁克水文站４４年实测径流量分析，多年平均年径 陈波 ４９ 卡木斯浪河位于天山南坡，径流形成区平均高程较低，不 利于大规模冰川及积雪发育，因而消融洪水规模不大，峰值不 超过３５０ ｍ ／ｓ。主要为季节性冰雪消融洪水，洪水过程具有明 显的日变化，与升温过程关系密切，洪水历时较长，冰雪消融洪 水具有起涨平缓、峰值不高，洪量较大、洪水过程为复峰型、历 时长、具有一日一峰一谷及峰值区维持时间较长的特点。 按成因，卡木斯浪河洪水可分为三类：第一类是暴雨型洪 流量为６．６１８×１０ ｍ ，径流变差系数ｃｖ值为０．１８。１９９４年为 最丰年，年径流量为１Ｏ．１４×１０ ｒｎ ，１９６７年为最枯年，年径流 量为４．７９６×１０ ｍ 。从中可见，径流变差系数ｃｖ值较小，最丰 水年径流量不超过正常年径流量的１倍，最枯水年径流量不少 于正常年径流量的一半，说明卡普斯浪河年径流量年际变化是 平稳的。 水；第二类是冰雪消融洪水；第三类是暴雨、冰雪消融混合型洪 水。 三种类型洪水中，尤以暴雨型洪水最为突出。据分析，卡 ４．２径流的年内变化 卡木鲁克水文站年径流量系列统计参数采用矩法估算，经 皮一Ⅲ型径流根据卡木鲁克水文站４４年实测径流资料分析， 其径流年内分配不均匀，水量主要集中在夏季，连续最大４个 月水量集中在５～８月，占年径流量的７１．８％，而连续最小３个 月（１—３月）径流量占全年径流量的６．３％，四季中，夏季（６～８ 月）水量占年径流量的７１．８％，冬季（１２～２月）为水量最小季 节，仅占年径流量的６．３％，春（３～５月）、秋（９—１１月）两季水量 差不大，分别占年径流量的１４．６％、１５．９％。 ５洪水 卡木斯浪河是一条山溪性河流，多年平均流量２０．０ ｍ ／ｓ， 实测最大洪峰流量１ ０００ ｍ ／ｓ，超过相邻的木扎提河、台勒外丘 克河、卡拉苏河。１９９２年“７．１”大洪水突袭上游厂矿，造成厂 矿停产、车毁人亡的灾难。 按成因，卡木斯浪河洪水可分为三类：第一类是暴雨型洪 水；第二类是冰雪消融洪水；第三类是暴雨、冰雪消融混合型洪 水。 ３种类型洪水中，尤以暴雨型洪水最为突出。据分析，卡木 斯浪河洪峰流量在３５０ ｍ ／Ｓ以上的洪水均为暴雨型洪水。著 名的１９８２年“５．３０”洪水的雨情是：从５月２９日１７：２８～５月 ２９日１９：３０卡木斯浪河上游有阵性降雨，５月３０日１：１５～５ 月３１日１７：１０开始大量降雨，卡木斯浪河卡木鲁克站５月３０ 日降雨量达１８．７ ｍｍ，根据天山南坡降雨垂直地带性分布规 律，卡木斯浪河上游降雨量应大于卡木鲁克站的降雨。２００２年 ７月２３日卡木斯浪河发生峰值为１ ０００ ｍ 的特大洪水（此值未 经自治区水文局审定），卡木鲁克站２３日降水量为２８．６ １／ｌ／ｎ， 表明卡木斯浪河流域发生了区域性阵性降雨。因此，暴雨是导 致卡木斯浪河大洪水的主要原因。通过暴雨、洪水调查进一步 分析，发现并非每场降水都能引发洪水，降水引发的洪水规模 具有明显的偶然性。如１９６７年７月１日到７月１０日，卡木斯 浪河流域也发生了较大范围的持续降雨天气，其中卡木鲁克站 ７月７日降水量为２１．４ ｍｍ，然而降雨并未引发卡木斯浪河大 洪水，卡木鲁克站洪峰流量仅５２．３ ｍ。／ｓ。显然，此次降雨中 ｔ７ 落在了低山及平原区。区域性降雨是否形成大洪水，取决于降 雨天气系统的移动路径、降雨强度以及降雨中心的位置。 ５．１暴雨洪水 暴雨洪水具有较强突发性，洪水过程呈独立的峰形，陡涨陡 落，峰高量小，历时较短且无明显日变化的特点，暴雨洪水历时 最长者约７２ ｈ左右，最短者约１０ ｈ左右，多数在２４ ｈ左右，洪水 过程近似尖瘦的等腰三角形形态，各场次洪水洪量差异悬殊。 ５．２冰雪消融洪水 木斯浪河洪峰流量在３５０ ｒｎ ／Ｓ以上的洪水均为暴雨型洪水。 著名的１９８２年“５．３０”洪水的雨情是：从５月２９日１７：２８—５ 月２９日１９：３０卡木斯浪河上游有阵性降雨，５月３０日１：１５ ～５月３１日１７：１０开始大量降雨，卡木斯浪河卡木鲁克站５ 月３０日降雨量达１８．７ｒａｍ，根据天山南坡降雨垂直地带性分布 规律，卡木斯浪河上游降雨量应大于卡木鲁克站的降雨。２００２ 年７月２３日卡木斯浪河发生峰值为１ ０００ ｒｌｌ’／的特大洪水（此 值未经自治区水文局审定），卡木鲁克站２３日降水量为２８．６ ｍｍ，表明卡木斯浪河流域发生了区域性阵性降雨。因此，暴雨 是导致卡木斯浪河大洪水的主要原因。通过暴雨、洪水调查进 一步分析，发现并非每场降水都能引发洪水，降水引发的洪水 规模具有明显的偶然性。如１９６７年７月１日到７月１０日，卡 木斯浪河流域也发生了较大范围的持续降雨天气，其中卡木鲁 克站７月７日降水量为２１．４ ｍｍ，然而降雨并未引发卡木斯浪 河大洪水，卡木鲁克站洪峰流量仅５２．３ ＩＩ１。／ｓ。显然，此次降雨 中心落在了低山及平原区。区域性降雨是否形成大洪水，取决 于降雨天气系统的移动路径、降雨强度以及降雨中心的位置。 ６泥沙 卡普斯浪河悬移质泥沙主要形成于中、低山区。洪水季 节，水流在汇集过程中，将中、低山区深厚的第三、四系松散沉 积物通过河网汇流、坡面汇流过程源源不断地向下游携运。 从纵向分布看，河流泥沙具有与河川径流相似的特征，自 河源向下游出山口，悬移质输沙量不断增加，至出山口处达最 大，河流出山口后，由于河道纵坡变缓，流速减小，河流夹沙能 力逐渐减弱，由山区携运来的泥沙沿程不断沉积下来。因而， 山口以上为固体径流形成区，山口以下为河流泥沙沉积区。 据卡木鲁克水文站１９５８—２０００年共计３１年不完整悬移 质泥沙实测资料，卡木鲁克站年平均悬移质含沙量为０．７９１～ ９．３１ ｋｇ／ｍ ，历年最大日平均含沙量为１３９ ｋｇ／ｍ ，历年最小含 沙量为零。 ７冰情 卡普斯浪河未全河封冻现象发生，最早开始结冰日期为１０ 月１３日（１９８１年）；最晚开始结冰日期为１２月２日（１９６３年）； 最早开始流冰日期为１１月１３日；最晚终止流冰日期为３月４ 日（１９７３年）；最早全部融冰日期为１１月１３日；最晚全部融冰 日期为４月１２日。 （编校：郭宝丽） 收稿日期：２０１０—０５—０７