伊吾河流域水文情势变化分析
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伊吾河流域水文情势变化分析
王凯
【摘要】伊吾河处在我国新疆哈密地区,地理位置特殊,水资源开发潜力巨大.但长期存在区域发展水平低、技术水平落后、水资源未充分利用和缺乏科学理论依据等问题.通过对伊吾河流域气候条件、水质变化趋势、水源特征及水文特征进行分析,对伊吾河流域多年来的监测数据进行汇总.基本掌握了该流域水文蒸发、降水和径流变化、洪水形成和变化规律以及泥沙含量等状况.分析结果对科学利用水资源提供了理论依据与技术支撑.
【期刊名称】《地下水》
【年(卷),期】2017(039)006
【总页数】2页(P186-187)
【关键词】伊吾河;水文情势;变化分析;地下水
【作者】王凯
【作者单位】新疆哈密水文勘测局,新疆哈密839000
【正文语种】中文
【中图分类】P339
伊吾河处在我国新疆哈密地区,地理位置特殊,不仅水质未受污染,因其特殊的地理环境,还具有巨大的潜力等待挖掘。
伊吾河水源来自天山,有巨大的冰川作为水源,故有丰富水源,水质清澈,加上远古时期各种火山岩的渗透,更是给这段流域的水源赋予了无穷的魅力。
伊吾河流域周围有多个行政区,基于其地理位置的特殊
性,这几个行政区不到两万人就包容了多个少数民族,并且民风淳朴,工业污染极少。
伊吾河流域土地肥沃,肥沃的土地更是哺育了大量牲畜。
虽然伊吾河流域现在尚不发达,早在六十多年前年前,我国就认识到了伊吾河的发展潜力,在伊吾河流域设立了水文站,为当地政府开发利用伊吾河流域的水资源积累了丰富的基础资料以及水文数据,不仅对伊吾河流域的水源水质进行了详细的勘察,几十年来,不断记录伊吾河流域的水位、流量、降水、气温、蒸发等水文资料,为当地政府开发和利用伊吾河做出了重要铺垫。
多年的研究调查表明,伊吾河上游积雪和水流之间的相互转化非常有利于伊吾河流域的开发利用,此外,伊吾河蒸发量大于降水量,整体气候较为干燥。
海拔与下垫面是影响伊吾河流域气候的两个因素,体现为北坡高山区、中部低山带与北部淖毛湖一带因下垫面条件与海拔的不同而导致降水量、气温等气候环境的不同。
详细数据为:北坡高山区平均气温为-5.0℃~-6.0℃,年降水量为200~500 mm,水面蒸发量大于1 200 mm;中部低山带没有明显的季节之分,年平均气温3.5℃~6.0℃,年降水量为60~90 mm,蒸发量为1 300~1 400 mm;北部淖
毛湖地区属于极度干旱区,其干旱指数可达到184.0,年平均气温在7.5℃~9.8℃。
在夏季,最高气温可以达到40.0℃~43.5℃,冬季最低气温可达到-31.0℃~-33.9℃,年平均降水在11.5~40 mm之间,年水面蒸发量可以达到2 500 mm,多大风天气,无霜期。
总结来说,年较差较大,年降水量小且季节分配不均匀,主要集中在夏季,冬季最少,蒸发量受春秋大风天气影响为最多。
河流的水质在很大程度上决定了河流开发利用的方向,对此,哈密水文勘测局水环境分中心已经严格依据国家各项水质监测标准标准对伊吾河流域的水质进行了全面的分析评价,依据地表水的使用标准,对水中各种元素的含量进行了详细的检测,并且对比养殖用水和饮用水的标准对伊吾河流域的水质进行了深入研究。
pH值以及各项元素实验数据表明,伊吾河地表水水质较好,没有污染迹象。
虽然伊吾河流
域的水质较好,随着季节的变化,水质也会出现一些差异性。
哈密水文勘测局伊吾水文站对伊吾河的观测进行了很多年,对比分析这几十年的水质数据发现,伊吾河流域水质随时间和季节的变化具有一定规律性。
首先,离子含量随汛期进行规律性起伏变化,在汛期会降低到最低值,且其汛期一般发生在春季和秋季。
相反,有机物的浓度会在洪水期出现峰值,无洪水时降到最小值。
但这种水质的变化多年来都呈现出规律性,而且变化较为稳定,都在可控范围以内,并不影响对伊吾河流域的开发利用。
伊吾河流域有三大盆地,是地质构造作用造成的,而实际上,这三个盆地可以说是三个地下水库,可以很好地储存地下水,起着重要的调控作用。
洪水冲击作用形成的冲积扇组成了伊吾山间盆地,因为是洪水冲击而成,冲击物堆积成了厚厚的砂卵砾石层。
地下水并不深,属于潜水,并且结构单一,但是在冲积扇扇缘区存在二元结构。
地下水深度南边深、北边浅,有很强的富水性,据县奶牛场水井相关资料,地下水位深约28 m,而自来水厂水位1.56 m,单位涌水量奶牛场比自来水厂多。
并且水质属于低矿化型水。
苇子峡洼地含水层厚度由北至南从厚变薄,岩层主要由卵砾石与砂砾石组成,据相关资料显示,单井出水量达到约1 210 m3/d,水位降深2.5 m,单位涌水量为6.34 L/s·m,矿化度为0.3~0.4 g/L,水质同样
为低矿化型水。
伊吾河自苇子峡山口流入淖毛湖盆地,因此形成了面积较大的冲积扇、冲积平原。
在冲积扇上,含水层厚度由深到浅,岩层主要由砂卵石与砂砾石组成。
据以往资料显示,第四系厚度约68 m,下面紧挨着第三系泥岩,地下水深度约4.86 m,水位下降1.05 m,单井出水量276.7 m3/d,单位涌水量2.5
L/s·m。
在该泥岩层下边的砂岩、砾岩层含水层、承压水位埋深约39.28 m,降
深6.7 m,涌水量20.95 m3/d,单位涌水量0.05 L/s·m。
矿化度0.3 g/L,水化学类型为HCO3·SO4—Na·Ca型水。
往北部走到淖毛湖镇一带,自西向东潜
水埋深6.98~3.27 m,单井出水量463.6~545.5 m3/d,降深1.74~
1.34 m,单位涌水量3.05~4.64 L/s·m。
下部承压水水位埋深4.01~3.1 m,降深9.46~22.92 m,单位涌水量0.42~0.06 L/s·m。
矿化度为0.21~0.7 g/L,水化学类型为HCO3·SO4—Ca·Na和HCO3·SO4—Mg·Ca
型水。
在淖毛湖镇一带,采用潜水—承压水混合开采,水位埋深5.14 m,水位
降深8.89 m,单井出水量214.3 m3/d,单位涌水量2.81 L/s·m,矿化度0.23 g/L,水化学类型为HCO3·SO4—Ca·Na型水。
伊吾河的发源地是哈尔里克山,水源补给主要靠高山冰雪融水、夏季降水与基岩裂隙泉水,在伊吾河山间盆地周围形成了很多长年性流水沟,自南向北流出哈尔里克山的山口,并在伊吾县城东北方向汇合成了伊吾河,之后穿过苇子峡口处流进淖毛湖盆地。
据相关资料显示,伊吾河平均径流量为7 025×104 m3。
在河流形成过
程与径流过程中,存在着地表水与地下水的多次转化关系。
详细来说,哈尔里克山山口是第一次转化的地方,北部的伊吾山间盆地区域水系比较多,并且其流量受到季节、气温、降水等因素的影响,具有不稳定性,因此具有间歇性的水文特征。
河流支流在流出山口后依然存在于伊吾山间盆地中,加上盆地内岩层松散,沉积层比较厚,并且岩层岩石颗粒大,很大部分河水因此下渗补给了地下水。
在地下径流流至盆地北部的过程中受到山体阻挡,导致径流以泉水出露的形式转化成了地表水,并且与河水汇集后穿过出山口时,一大部分河水流至苇子峡盆地,这也是第二次转化,这时候地表水又转化成了地下水。
在苇子峡口处再次受到山体阻挡,以泉水形式溢出变成地表水,至出山口处后流入淖毛湖盆地,除了一部分河水被用于灌溉水之外,其余都下渗至淖毛湖盆地松散沉积岩中,这样的径流转化过程,导致伊吾河出现“明流变潜流,潜流再变为明流”这样地表水、地下水两种水流三次转化的水文特征。
伊吾河流域的径流随季节发生着规律性的变化,夏季最大,冬季最小,冬季和夏季相差有百分之十以上。
但总体来说,径流变化相对稳定。
关于径流的年内分配问题,
伊吾河流域的径流水源主要来自高山冰雪融水、季节性积雪融水以及降水。
平原地区是径流失散区,因为在该区域,降水基本被蒸发。
只有极少部分降水能够汇入伊吾河。
山区是径流的汇成区。
因为山区面积差不多占到了流域总面积的二分之一,有大量的冰川融雪进行补给。
另外,流域内下垫面与气候的特殊性,反而使得伊吾河年内径流更加稳定。
据相关资料显示,一年之内除了7至8月份受降水以及高
温天气的影响,剩余月份稳定性都比较强。
气温与降水是影响流域丰枯的两个重要因素,据相关资料显示,伊吾河多年平均年径流量为0.676 5×105 m3,在1999年,最大年径流量达到1.157×109 m3,
在1957年,最小年径流量为达到0.484 8×108 m3,并且伊吾河径流量最大集中在夏季,其他时间相对稳定些。
伊吾河洪水形成主要受三个因素的影响,如果只是融雪形成的洪水,水位涨落比较慢,但是时间长,而由于暴雨导致的洪水,因为降水强度比较大,所以水位涨落快,但是相对时间短,并且洪峰时携带泥沙量大。
而暴雨冰雪型洪水是以上两种的混合。
伊吾河洪水主要类型是暴雨冰雪混合型并且出现在夏季,由于分洪治洪措施不完备,导致洪水给河流沿岸的居民带来了严重的威胁,交通水利等基础设施受到严重破坏,田地、居民住宅、公路等等不同程度地被洪水冲毁,给沿岸居民带来了严重的损失甚至威胁到了生命安全。
泥沙是衡量一处水域水文条件的重要指标之一,能反映当地的生态环境水平,与当地水土流失问题息息相关。
虽然伊吾河流域水质较好,但当地的泥沙问题不容乐观,尤其在伊吾河流域的中下游地区,土壤的岩石特征明显,植被覆盖率较低,不能很好地防止水土流失。
遇到汛期,会有大量泥沙被裹挟,混入河水,最严重时一些区域的河水含沙量会到达每m3近三百斤。
但并不是所有区域的河水含沙量都极高,伊吾河流域也会有一些含沙量低的河段。
近几年来,国家和哈密地区都在出台各种政策保护伊吾河流域的生态环境,不仅设
置禁牧区还严禁各工厂污染伊吾河的环境,因此,伊吾河流域环境条件较好。
研究伊吾河流域的水情分析并积极利用,是历史发展的必然趋势。
【相关文献】
[1]胡兴林,蓝永超,等.黑河中游盆地水资源转化规律研究.地下水.2008.2.
[2]景巧莲.泾川县水资源可持续利用的途径[J].水利科技与经济.2012(9):51-52.。