淺談伊寧縣吉爾格朗河洪水現(xiàn)狀及成因

馬艷霞（伊寧縣水務(wù)局　新疆　伊寧　835100）

淺談伊寧縣吉爾格朗河洪水現(xiàn)狀及成因

馬艷霞
（伊寧縣水務(wù)局新疆伊寧835100）

吉爾格朗河位于伊寧縣伊犁河流域暴雨多發(fā)地區(qū)，洪水類型分為冰雪融水型、暴雨型和混合型三種，本文選擇其臨近站匹里青水文站作為參證站對其洪水進(jìn)行分析。從流域暴雨特征、洪水類型和洪水特征三方面對其洪水現(xiàn)狀進(jìn)行描述，根據(jù)1969年、1978年、1998年三個(gè)代表年的不同月份的洪水過程線，分別對冰雪融水型、暴雨型和混合型三種類型的洪水成因進(jìn)行分析，可為后續(xù)該河流防洪影響評價(jià)、防洪工程體系建設(shè)等提供數(shù)據(jù)和理論支撐。

洪水現(xiàn)狀；洪水類型；洪水成因；吉爾格朗河；伊寧縣

1　概述

吉爾格朗河位于伊寧縣境內(nèi)，發(fā)源于北天山山脈的科古爾琴山南側(cè)，自河源由東北向西南至伊犁河河口全長約90.1km。

吉爾格朗河主河道自河源起由東向西流，沿程接納右側(cè)（北）側(cè)的卡起蘇溝、烏拉姆布克溝、布林白布拉克溝、吐拉蘇溝和左（南）側(cè)的哈忍白克恰特溝等支流，在東經(jīng)81°44′、北緯44°14′處折向由北向南流，沿程接納鐵木爾里克溝、鉛子里克溝和科克薩依溝等左（東）側(cè)支流后繼續(xù)南流，并在托格拉克鄉(xiāng)附近匯入伊犁河。

2　歷史洪水

史洪水進(jìn)行分析。

1957年11月，伊犁州水利處開展了匹里青河流域的洪水調(diào)查，調(diào)查結(jié)果又經(jīng)復(fù)校，成果較為準(zhǔn)確。匹里青河歷史洪水調(diào)查成果見表2。

2.3洪水系列三性分析

由于吉爾格朗河吉爾格朗水文站實(shí)測洪水資料年限太短，在進(jìn)行系列三性分析時(shí)，借用與吉爾格朗河同處伊犁河谷北山區(qū)這一氣候區(qū)的匹里青河匹里青水文站為參證站，依據(jù)其1956年～2009年54年實(shí)測洪水資料進(jìn)行洪水系列三性分析。

表1　　吉爾格朗河歷史洪水調(diào)查情況一覽表

表2　　匹里青河歷史調(diào)查洪水成果匯總表

（1）洪水系列可靠性分析

匹里青水文站為國家基本站，水文測驗(yàn)、數(shù)據(jù)采集和資料整編均執(zhí)行國家行業(yè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)測站初步整編、勘測局審查與區(qū)水文局復(fù)審，整編資料達(dá)到國家行業(yè)規(guī)范刊印要求，資料成果可靠，精度較高。

（2）洪水系列一致性分析

匹里青水文站設(shè)立至今的54年間，斷面沒有較大距離的遷移，控制斷面以上人類生產(chǎn)活動(dòng)影響小，可以認(rèn)為流域產(chǎn)、匯流條件沒有發(fā)生較大改變，其洪水資料系列未受到人類活動(dòng)影響，資料系列具有較好的一致性。

（3）洪峰流量系列代表性分析

采用匹里青水文站1956年～2009年54年年最大洪峰流量系列進(jìn)行分析。

①洪峰流量模比系數(shù)差積曲線分析

圖1為參證站匹里青水文站年最大洪峰流量模比系數(shù)差積曲線。從圖1中可以看出，

2.1吉爾格郎河歷史洪水調(diào)查

吉爾格郎河曾于1956年設(shè)立水文站，1958年撤站，設(shè)站期間測得三年的一般洪水；1957年伊犁水文組委派人員進(jìn)行了吉爾格郎河洪水調(diào)查，確認(rèn)了1915、1954兩次較大洪水；1993年、1994年和1999年又分別進(jìn)行了洪水調(diào)查，但由于缺少調(diào)查原始資料，無法考證其推算結(jié)果的準(zhǔn)確性。1998年該河發(fā)生較大洪水，伊犁水文勘測大隊(duì)委派有關(guān)人員進(jìn)行洪水調(diào)查，取得了可靠的洪水資料，并用于《新疆伊犁河防洪規(guī)劃洪水水文分析計(jì)算》（1998.12）。2009年4月，在吉爾格朗河原水文站址處重新設(shè)立吉爾格朗專用水文站，并進(jìn)行了洪水調(diào)查訪問，并確認(rèn)2005年～2009年4月沒有發(fā)生超過1998年的大洪水。

吉爾格朗河歷史洪水調(diào)查情況見表1。

2.2參證流域歷史洪水調(diào)查

由于吉爾格朗河吉爾格朗水文站實(shí)測洪水系列很短，因此，利用與其臨近的匹里青河匹里青水文站作為參證站，對參證站流域歷匹里青水文站年最大洪峰流量系列包含了自1956年～1958年和1960年～1992年的中、小洪水年群，并包含1993年～2003年的大洪水年群，且洪水周期過程較為完整。說明匹里青水文站1956年～2009年54年實(shí)測年最大洪峰流量系列已覆蓋了一個(gè)比較完整的大、中、小洪水周期過程。

圖1　　匹里青水文站年最大洪峰流量模比系數(shù)差積曲線圖

圖2　匹里青水文站洪峰流量模比系數(shù)累積均值過程線圖

表3匹里青水文站洪峰流量長短系列統(tǒng)計(jì)參數(shù)對照表

起迄年份 統(tǒng)計(jì)年數(shù) 均值（m3/s）與長系列均值比較（%） Cv　與長系列均值比較（%）2005～2009　5　58.4　-8.4　0.31　-59.2 2000～2009　10　67.6　6.1　0.60　-22.5 1995～2009　15　80.6　26.6　0.85　9.8 1990～2009　20　77.5　21.6　0.82　6.4 1985～2009　25　70.7　11.0　0.83　8.2 1980～2009　30　71.2　11.8　0.79　2.2 1975～2009　35　71.2　11.8　0.80　3.4 1974～2009　36　70.3　10.3　0.80　3.8 1973～2009　37　70.2　10.1　0.79　2.6 1972～2009　38　69.3　8.8　0.79　2.8 1971～2009　39　68.6　7.6　0.79　3.0 1970～2009　40　68.7　7.9　0.78　1.4 1969～2009　41　69.8　9.6　0.77　-0.6 1968～2009　42　69.3　8.7　0.76　-0.8 1967～2009　43　68.5　7.5　0.77　-0.4 1966～2009　44　68.3　7.2　0.76　-1.2 1965～2009　45　67.4　5.8　0.77　-0.4 1964～2009　46　67.1　5.3　0.76　-1.0 1963～2009　47　66.2　3.8　0.77　0.0 1962～2009　48　65.2　2.3　0.78　1.3 1961～2009　49　64.4　1.0　0.79　2.2 1960～2009　50　64.6　1.4　0.78　0.8 1959～2009　51　65.4　2.6　0.76　-0.8 1958～2009　52　65.1　2.1　0.76　-1.2 1957～2009　53　64.3　1.0　0.77　-0.4 1956～2009　54　63.7　0.0　0.77　0.0

②洪峰流量模比系數(shù)累積均值過程線分析

圖2為匹里青水文站年最大洪峰流量模比系數(shù)逆序累積均值過程。圖2可以看出，當(dāng)匹里青水文站年最大洪峰流量系列長度達(dá)到47年以上時(shí)，累積均值的波動(dòng)已不明顯，模比系數(shù)累積均值過程線逐漸趨近于1，說明參證站匹里青水文站年最大洪峰流量系列的均值具有較好的收斂性。

③長短系列統(tǒng)計(jì)參數(shù)對照分析

對參證站1956年～2009年年最大洪峰流量系列，自2009年向前，采用矩法分別計(jì)算不同系列長度的各統(tǒng)計(jì)參數(shù)，并于長系列進(jìn)行對照見表3。

從表3可以看出，當(dāng)系列長度達(dá)到46年以上時(shí)，均值的相對誤差小于5%；當(dāng)系列長度超過40年以上時(shí)，Cv值的相對誤差在±3%以內(nèi)。

3　洪水現(xiàn)狀

3.1流域暴雨特征

吉爾格朗河屬于伊犁河流域暴雨多發(fā)地區(qū)，從環(huán)流形勢與天氣系統(tǒng)而言，暴雨成因與當(dāng)?shù)靥赜械南聣|面地形有直接關(guān)系，流域東高西低，環(huán)流形勢東部為高壓脊，西部為低壓槽式低渦，容易形成產(chǎn)生暴雨的積雨云。流域北山區(qū)上游區(qū)域，萬年一遇24小時(shí)點(diǎn)雨量等值線值為150mm，宏觀上呈閉合狀態(tài)。據(jù)水文站實(shí)測降水量資料統(tǒng)計(jì)，流域內(nèi)切德克水文站1998年6月13日發(fā)生了一場暴雨，日降雨量59.8mm，為實(shí)測的最大值；匹里青水文站1989年7月19日發(fā)生了一場大雨，日降雨量48.3mm，為實(shí)測的最大值。另外，切德克水文站在1959年、1966年、1971年、1981年、1986年、1987年、1996年、1998年、2002年等年份，出現(xiàn)了日降雨量大于40mm的大雨；匹里青水文站在1961年、1964年、1977年、1983年、1989年、2004年等年份，也出現(xiàn)了日降雨量大于40mm的大雨。這表明在吉爾格朗河所在的伊犁河流域北部山區(qū)域出現(xiàn)大暴雨的可能性很大。

3.2洪水類型

吉爾格朗河發(fā)源于天山支脈科古琴山的南坡，受流域所在區(qū)域氣候和地形、地貌等自然地理?xiàng)l件的影響，匹里青河以及吉爾格朗河流域的洪水類型大致可分為冰雪融水型、暴雨型和混合型三種洪水類型。

表4　　匹里青河年最大洪峰流量發(fā)生時(shí)間統(tǒng)計(jì)表

圖3　　匹里青水文站1969年5月融冰雪型洪水過程線圖

圖4　　匹里青水文站1978年7月暴雨型洪水過程線圖

3.3洪水特征

（1）洪水的年際變化特點(diǎn)

根據(jù)匹里青水文站54年長系列洪水資料，最大洪峰流量為241m3/s，最小流量為13.9 m3/s，多年平均洪峰流量為63.7m3/s，經(jīng)計(jì)算，變差系數(shù)Cv值為0.77，最大洪峰流量的模比系數(shù)為3.81，最小為0.22，最大洪峰流量是最小洪峰流量的17.3倍。故洪水的年際變化比較大。

（2）洪峰流量的年內(nèi)分布特征

匹里青河年最大洪峰流量發(fā)生時(shí)間統(tǒng)計(jì)成果見表4。

由表4可知，匹里青河年最大洪峰流量多發(fā)生于春夏季4月～8月，并呈現(xiàn)逐月遞減趨勢。其中，發(fā)生在4月的次數(shù)最高，占總數(shù)的40.7%；發(fā)生在5月的次數(shù)次之，占27.8%；6月與7月發(fā)生的次數(shù)接近，小于4月與5月；發(fā)生在8月的次數(shù)最少，僅占總數(shù)的5.6%。這從另一個(gè)側(cè)面反映了北山區(qū)各河流洪水分布特點(diǎn)與徑流補(bǔ)給源之間的相互關(guān)系。

4　洪水成因分析

（1）冰雪融水型洪水

本區(qū)域河流冰雪融水洪水多發(fā)生在4月～5月，主要由中低山季節(jié)積冰雪融水形成。春、夏季隨著氣溫的迅速上升，冰雪快速融化，形成融雪洪水。融雪洪水的多少與積雪量、溫度、地形地貌等有很大的關(guān)系。洪水過程由起漲到落平一般大約為8d～15d，洪峰不高，但歷時(shí)較長、洪量大。圖3匹里青河匹里青水文站1969年5月25日8時(shí)至6月2日6時(shí)的融冰雪型洪水過程。

（2）暴雨型洪水

吉爾格朗河與匹里青河流域同處科古琴山南坡，恰好處在伊犁河谷形成的水汽輸送東移的通道上，西方和西北方向輸送的水汽在沿此河谷東移過程中，受地形影響被迫抬升遇冷凝結(jié)，常常在局部地區(qū)形成暴雨，產(chǎn)生暴雨洪水。圖4為匹里青河匹里青水文站1978年7月11日4時(shí)至13日8時(shí)的暴雨型洪水過程線。

暴雨時(shí)常發(fā)生在流域的中低山區(qū)，受暴雨沖刷侵蝕作用，水流挾沙量較平時(shí)大，礦化度也較高，對河槽沖刷也較嚴(yán)重。

（3）混合型洪水

混合型洪水是指暴雨洪水與中低山季節(jié)積雪融水遭遇形成疊加的洪水。伊犁河流域北山區(qū)4月～5月發(fā)生此類洪水的頻率較高。這類洪水由于水量的疊加作用，使得無論是洪峰流量，還是洪水總量都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過單純的融冰雪型洪水和暴雨型洪水。圖5為匹里青河匹里青水文站1998年5月16日0時(shí)至21日0時(shí)的混合型洪水過程線。

5　結(jié)論

本文對吉爾格朗河進(jìn)行簡要介紹，對其歷史洪水、洪水現(xiàn)狀和洪水成因進(jìn)行分析。由于吉爾格朗水文站實(shí)測洪水系列很短，故采用其臨近站匹里青水文站作為參證站對其洪水進(jìn)行分析，得出1956年～2009年54年洪水系列具有較好的一致性和可靠性，且系列統(tǒng)計(jì)參數(shù)比較穩(wěn)定，洪水信息比較完整，洪水系列具有一定的代表性。從流域暴雨特征、洪水類型和洪水特征三方面詳述了吉爾格朗河洪水現(xiàn)狀，流域?qū)儆诒┯甓喟l(fā)地區(qū)，洪水年內(nèi)年際變化明顯，選擇1969年、1978年、1998年三個(gè)代表年的不同月份洪水資料，繪制洪水過程線，分別對冰雪融水型、暴雨型和混合型三種類型的洪水成因進(jìn)行分析，可為后續(xù)該河流防洪影響評價(jià)、防洪工程體系建設(shè)等提供數(shù)據(jù)和理論支撐。陜西水利

［1］河南豫西水利勘測設(shè)計(jì)咨詢有限公司.新疆伊寧縣吉爾格朗河治理工程可行性研究報(bào)告［R］.2012.

［2］俞永旺，徐冰，等.天山北坡雀爾溝河春季融雪洪水的成因分析［J］.干旱區(qū)研究，1995（03）. ［3］陸智，劉志輝，等.新疆融雪洪水特征分析及防洪措施研究［J］.水土保持研究，2007（06）.

（責(zé)任編輯：暢妮）

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