新疆克州地區膘爾托闊依水庫水文氣象及岸線保護分析

阿迪力江·買買提

(新疆喀什水文勘測局，新疆 喀什 845300)

膘爾托闊依水庫位于新疆克孜勒蘇自治州烏恰縣膘爾托闊依鄉冬昂額孜村境內，距膘爾托闊依鄉政府西南方向約7 km處[1]。膘爾托闊依水庫是一座以灌溉為主的注入式Ⅳ等小(1)型水庫，無防洪任務，水庫設計總庫容100萬 m3，興利庫容94.0萬 m3，死水位2 293.90 m，死庫容6.0萬 m3，現控制灌溉面積1.2萬畝。水庫主要通過電站引水渠從且木干河輸水干渠引且木干河地表水和薩孜泉水為一座小型電站發電，發電后的尾水通過泄水陡坡直接進入水庫，為膘爾托闊依鄉冬昂額孜村提供農業灌溉用水，是膘爾托闊依鄉骨干水利工程之一[2]。膘爾托闊依水庫在大的地貌上處于塔里木盆地西緣凹陷帶、南天山、西昆侖山復合帶的中生代斷陷盆地內，靠近西昆侖山麓[3]。膘爾托闊依水庫為膘爾托闊依鄉冬昂額孜村提供農業灌溉用水，控制灌溉面積1.2萬畝[4]。水庫岸線在滿足行洪安全的前提下，實現河道(水庫)岸線的合理開發、科學保護、有效管理，對促進經濟社會可持續發展，保障防洪、供水安全、發展航運，保護水生態環境等方面都具有十分重要的作用[5]。當前，國內對水庫岸線的研究取得一定的研究成果，為科學編制膘爾托闊依水庫岸線利用規劃，本文基于已有研究成果的基礎上，對新疆克州地區的膘爾托闊依水庫的水文氣象特征進行了分析，并對水庫岸線劃分原則進行了闡述。

1 氣象特征

膘爾托闊依水庫位于新疆克孜勒蘇自治州烏恰縣膘爾托闊依鄉冬昂額孜村境內，地處中歐亞大陸腹地，屬典型的中溫帶大陸性荒漠氣候，其主要氣候特點：氣候干燥，降水量少而蒸發量大，晝夜溫差大，全年四季不分明，只有冷暖之別，暖季南北溫差大，冷季南北溫差小。春季升溫迅速而不穩，秋季降溫急劇，夏季短促而不熱，冬季漫長而寒冷，且有明顯的逆溫層存在。主要有雪災、大風、浮塵、冰雹、霜凍等災害性天氣。膘爾托闊依鄉冬昂額孜村境內無氣象測站，故本著環境相似及就近使用的原則，采用烏恰縣氣象站資料進行氣象要素統計，其觀測項目有降雨、蒸發、氣溫、地溫、風速風向、凍土深度、積雪深度等。根據烏恰縣氣象站，多年平均降水量為188.7 mm，蒸發量為2 738.6 mm；多年平均氣溫為7.7℃，極端最高氣溫為35.7℃，極端最低氣溫為-29.2℃；多年平均風速2.5 m/s，最大風速24 m/s，風向WNW；最大凍土深度144 cm。氣象其他要素值見表1。

表1 烏恰縣氣象站氣象要素統計表

2 水文特征

2.1 徑流特征

且木干河和薩孜泉水是膘爾托闊依鄉冬昂額孜村灌溉、人畜飲水的唯一水源，也是膘爾托闊依水庫的水源。膘爾托闊依水庫作為當地唯一具有調蓄功能的水利設施，主要起到調節灌溉用水需求，在豐水期儲存部分且木干河地表水和薩孜泉水用于枯水期的農業灌溉，對緩解冬昂額孜村干旱缺水有重要作用，是當地農業灌溉系統的重要組成部分。且木干河位于烏恰縣膘爾托闊依鄉的西南7 km處，該河發源昆蓋山東北坡，全長58 km，縱坡一般在1/50～1/80左右，屬于冰川補給類型的河流。多年平均徑流量0.785 2億 m3，75%保證率的年徑流量為0.706 7億 m3。且木干河新渠首建于2004年，設計引水流量為1.5 m3/s，輸水干渠全長11.82 km。電站引水渠自且木干河輸水干渠分水閘引水，多年平均引水量為321.6萬 m3，引水渠長1.2 km，混凝土板防滲，設計流量0.35 m3/s。且木干河75%保證率年徑流量年內分配見表2。

表2 且木干河75%保證率年徑流量年內分配表

2.2 地下水特征

該地區地下水均為地表水入滲補給而形成，為潛水類型，基巖為不透水層，地下水賦存于卵礫石地層之中。地下水形成較完整的層位，距離河床近的部位其埋藏淺，涌水量較大，穩定水位小于1.0 m；而稍遠的部位則埋藏較深，且涌水量極小，緩慢的向外溢出，穩定水位在3.0 m以下。

2.3 洪水特征

2.3.1 洪水成因

膘爾托闊依水庫為是一座以灌溉為主的注入式Ⅳ等小(1)型水庫，且位于山前礫質平原四條溝谷洼地交匯處，其中三條溝谷近南北向，另一條為東西向，四條溝在水庫庫盤前緣一帶交匯，集水面積0.76 km2。主要受暴雨洪水影響。

洪水過程單一，峰高量小，持續時間短，一般歷時為1～3 d，有的只有幾個小時，陡漲陡落，洪峰出現時間不固定。暴雨型洪水的洪峰流量與降水量、降水強度、雨區范圍及流域特性等有密切關系，年際變化大。

2.3.2 設計洪水

由于四條洪溝缺乏必要的洪水觀測資料，依據《新疆維吾爾自治區可能最大暴雨集》推求設計洪水。膘爾托卡依水庫壩址以上流域面積F=0.76 km2，利用新疆24 h點雨量均值等值線圖查得均值H=23 mm，以及通過新疆24小時點雨量變差系數等值線圖查得Cv=0.51、Cs/Cv =2.5、Cs=1.30。根據膘爾托卡依水庫的地理位置和流域面積，根據《新疆維吾爾自治區可能最大暴雨集》確定點面折算系數為0.99，相應各設計標準的面雨量值計算結果見表3。

表3 膘爾托卡依水庫各種頻率點、面雨量計算表

根據《新疆維吾爾自治區中小流域設計暴雨洪水圖集》計算流域設計暴雨洪水的產流、匯流的過程，并由此得出膘爾托卡依水庫Q20為0.23 m3/s；一日洪量0.75萬 m3；膘爾托卡依水庫Q100為0.36 m3/s；一日洪量1.11萬 m3。水庫放水涵洞設計流量1.0 m3/s，在庫區暴雨情況下形成的區間洪水對水庫無實質性的威脅，水庫通過放水涵洞就能進行調蓄，區間洪水對水庫的影響可不予考慮。

2.4 水沙特征

在且木干河新渠首的建造設計中，通過對渠首位置的泥沙資料進行了分析，且木干河多年平均輸沙量54.34 t。根據且木干河泥沙資料，采用了多種措施對泥沙進行處理，使進入且木干河引水干渠的水含沙量較小。庫區的淤積物主要由庫區周圍幾條干溝隨水流匯入水庫的泥沙、懸移質物質所致。水庫建成運行至今約30 a，根據水庫淤積物分布范圍和厚度估算淤積量約6.24萬 m3，每年淤積量約2 080 m3。

3 水庫岸線劃分原則

在對膘爾托闊依水庫水文氣象特征分析的基礎上，以及其他相關水庫岸線劃分成果，結合膘爾托闊依水庫的特征，對其水庫岸線劃分原則進行如下分析：

根據且木干河膘爾托闊依水庫岸線保護的總體要求，結合岸線河流水勢變化、地形、資源變化特點，在滿足安全防御洪水、河流生態系統穩定的基礎上，綜合考慮水資源開發與保護的相關目標，對其岸線依據合理保護和利用原則進行綜合劃分。

(2)結合且木干河河道近期整治建設的需求，對防洪能力提升、河流生態健康保護、河灘綜合利用、土地利用配置等發面進行統籌規劃，按照膘爾托闊依水庫岸線規劃和保護的總體要求，進行合理綜合劃分。

(3)應綜合考慮河勢變化、地形地貌特征、流域形態之間的相關聯系，以及岸線保護和規劃影響的社會經濟、安全防御洪水以及水生態健康保護的綜合影響，對水庫的岸線進行綜合考慮劃分。

(4)膘爾托闊依水庫岸線需要綜合考慮城市生態以及防洪安全的影響，結合水庫總體發展目標、岸線的現狀保護和規劃目標以及水庫景觀規劃建設要求進行協調統籌考慮。

(5)以連續和一致性為原則對膘爾托闊依水庫岸線進行綜合劃定，按照水庫實際情況尤其位于行政交界區域需要對各行業的特點進行綜合考量，在滿足岸線社會經濟發展的綜合需求的前提下進行合理優化，避免地區差異對其岸線劃分的不合理影響。

4 結語

(1)膘爾托闊依水庫為平原水庫，上游河道河勢基本穩定。水庫臨水線與外緣線之間區域屬于水庫管理范圍與保護范圍，為保障水庫水源的質量安全與庫區水利工程的管理，對開發利用程度已較高，需規范管理控制以保證行洪通道及防洪安全、河流生態的保護。

(2)膘爾托闊依水庫為農業灌溉水源，從供水方面分析控制條件為，與水源地交叉部分的岸線區域禁止開發建設高耗水、高污染的項目，禁止并防止周邊及上游污染項目的污染源進入交叉部分的岸線區域。

(3)應建立膘爾托闊依水庫聯合岸線管理體制，對涉及岸線資源開發利用的建設項目，需由各行政部門實行聯合審批，綜合確定工程建設的必要性及合理性。