伊犁河水動力因素與冰凌災害關系

張峰

（新疆伊犁河流域開發建設管理局，新疆 烏魯木齊 830000）

1 水動力條件

伊犁河在我國境內主要由特克斯河、鞏乃斯河和喀什河三大支流匯合形成。伊犁河干流自特克斯河與鞏乃斯河匯合口至三道河子，雅馬渡水文站是伊犁河干流的徑流控制站，三道河子水文站是干流出境監測站。特克斯河是伊犁河第一大支流，其徑流控制站為卡甫其海水文站。喀什河是伊犁河第二大支流，其徑流控制站為托海水文站。鞏乃斯河是伊犁河的第三大支流，其徑流控制站主要為則克臺水文站。

徑流基本資料選取，雅馬渡站1953—2004年度10月—次年3月逐日徑流過程，三道河子站1985—2006年資料，卡甫其海站1957—2004年度，托海站1954—1988年度，鞏乃斯河1960—2003年度則克臺與恰甫站合成系列。

伊犁河干流雅馬渡水文站冰期徑流年際間比較穩定，年際變化較小，10月—次年3月平均流量系列的Cv=0.14，11月—次年2月平均流量系列的Cv=0.13。10月—次年3月期間實測多年平均流量192.6 m3/s，多年平均徑流量為30.329×108m3；11月—次年2月期間實測多年平均流量177.2 m3/s，多年平均徑流量為 18.411×108m3。11 月—次年2月期間徑流量占10月—次年3月的60.7%。

支流特克斯河卡甫其海水文站，冰期徑流年際間比較穩定，年際變化較小，但比雅馬渡水文站略大，10月—次年3月平均流量系列的Cv=0.17；11月—次年2月平均流量系列的Cv=0.17。10月—次年3月期間實測多年平均流量105.4 m3/s，多年平均徑流量為16.594×108m3；11月—次年2月期間實測多年平均流量92.5 m3/s，多年平均徑流量為9.608×108m3。11月—次年2月期間徑流量占10月—次年3月的57.9%。

支流喀什河托海水文站，冰期徑流年際間比較穩定，年際變化較小，但比卡甫其海水文站略小，基本與雅馬渡水文站相仿。10月—次年3月平均流量系列的Cv=0.13，11月—次年2月平均流量系列的Cv=0.14。10月—次年3月期間實測多年平均流量48.0 m3/s，多年平均徑流量為7.556×108m3；11月—次年2月期間實測多年平均流量43.6 m3/s，多年平均徑流量為4.531×108m3。11月—次年2月期間徑流量占10月—次年3月的59.97%。

支流鞏乃斯河，采用則克臺與恰甫水文站合成，冰期徑流年際間比較穩定，年際變化較小，與卡甫其海水文站略小，基本與卡甫其海水文站相仿。10月—次年3月平均流量系列的Cv=0.17，11月—次年2月平均流量系列的Cv=0.18。10月—次年3月期間實測多年平均流量43.9 m3/s，多年平均徑流量為 6.916×108m3；11月—次年 2月期間實測多年平均流量40.6 m3/s，多年平均徑流量為4.219×108m3。11月—次年2月期間徑流量占10月—次年3月的61.0%。

在冰期，伊犁河流域干、支流受下墊面及河道條件的影響，負溫期間徑流過程的波動相對較大。河道徑流常因強降溫的影響，徑流過程相應出現顯著的減水現象。這一點，有別于新疆其它的河流。減水過程的出現，在一定程度上，反映了徑流過程的持續性與穩定性方面受到了破壞，水流的動力作用也就受到了影響。

2 水動力因素與冰凌災害關系分析

伊犁河流域干、支流，在冰期徑流常因強降溫的影響，徑流過程相應出現顯著的減水現象，特別是支流的徑流過程反映的更明顯些。這一點，有別于新疆其它的河流。減水過程的出現，在一定程度上，反映了徑流過程的持續性與穩定性方面受到了破壞，水流的動力作用也就受到了影響，河流水體的產冰能力與輸送流冰的能力，也就受到了擾動和破壞。

在對比相應各時段多年平均徑流的基礎上，隨著時段的時間間隔的縮小，可以看出，冰凌災害與典型凌汛的發生，所在當月、當旬的徑流和多年同期平均徑流相比，雅馬渡與卡甫其海徑流屬于偏小狀態，托海徑流偏大的狀態。

根據時段徑流的距平分析，可以初步認為，在環境氣溫為負氣溫、無工程顯著影響情況下，發生冰凌災害和典型凌汛時，雅馬渡水文站當旬平均流量和同期多年平均流量的相對差介于-15%～10%之間，參見表1所示。干流來水，如果滿足這種狀況，若再遭遇強降溫，伊犁河干流中、上游區域，很容易出現冰凌災害。特克斯河卡甫其海站，當旬平均流量和同期多年平均流量的相對差介于1%～-22%之間，喀什河托海站當旬平均流量和同期多年平均流量的相對差介于3%～14%之間，若遭遇強降溫，其出山口一帶河道，很容易出現較嚴重的冰凌災害。

表1 干流雅馬渡水文站冰凌災害年份有關各旬徑流與多年平均對比關系表

3 結語

選擇伊犁河干、支流雅馬渡、卡甫其海、托海水文站冰凌災害及凌汛所在旬及前旬的歷年平均流量系列為樣本，通過經驗頻率分析，在參考前旬的基礎上，可以初步做出關于水動力因素導致冰凌災害的條件，以雅馬渡站為代表的伊犁河干流，在11月至次年1月期間，旬平均流量在其所在旬平均流量系列中，經驗頻率的條件為P≥20%時，如遇強降溫，則比較容易在產冰能力與輸冰能力方面失去平衡，形成伊犁河干流中、上游區域的冰凌災害。同理，特克斯河卡甫其海站，其所在旬的旬平均流量，經驗頻率的值為P≥40%；喀什河托海站，其所在旬的旬平均流量，經驗頻率的值為P≥30%。