【文章內(nèi)容簡介】 塘村，為二工河徑流（來水量）計量斷面，由吉木薩爾縣老臺鄉(xiāng)政府于 1964 年設(shè)立， 1978年由縣水電局農(nóng)水科管理， 1986 年吉木薩爾縣水電局水管總站成立后劃歸該機(jī)構(gòu)統(tǒng)一管理。該測水點(diǎn)位于二工河出山口以上 4km 左右，現(xiàn)地理座標(biāo)為東經(jīng) 88176。 48′ ″，北緯 44176。 01′ ″，海拔高程 1048m，集水面積 178km2。 二工河測驗(yàn)斷面流量測驗(yàn)及整編方式：當(dāng)河流來水小于 且全部引用時用流速儀在輸水渠上測流，當(dāng)河流來水超過 目估流量；一般情況每天定時測流兩次，高洪時視水情加密測次，日均流量由日觀測流量次數(shù)平均求得。 （ 6）吉木薩爾縣氣象站 吉木薩爾縣氣象站地處吉木薩爾縣城內(nèi)，屬國家基本氣候站。該站觀測項(xiàng)目有氣溫、降水量、蒸發(fā)量、相對濕度、風(fēng)向風(fēng)速、日照、凍土深度、積雪深度等，自 1960 年 10月設(shè)站連續(xù)觀測至今。該站地理坐標(biāo)為：東經(jīng) 89176。 10′，北緯 44176。 01′，海拔高程 。 基本資料 本次收集到水文、水管及氣象資料詳情見表 221。 20 水管資料合理性檢查 本次收集的二工河徑流資料中， 1956～ 1982 年時段的資料是采用 1983 年昌吉水文水資源勘測大隊(duì)與吉木薩爾縣水電局共同完成的《吉木薩爾水文手冊》中的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)主要利用該縣 1960 年、 1961年的調(diào)查修正資料及 1978～ 1982 年觀測目估資料與鄰近流域有長期觀測資料的阜康白楊河水文站、奇臺開墾河水文站 、木壘河躍進(jìn)水庫進(jìn)庫水文站及該縣氣象站降水建立相關(guān)、統(tǒng)計而得， 19822020年時段為縣水電局提供的觀測資料。本次先將這兩段徑流資料進(jìn)行合并處理，通過分析來確定資料的使用時段。 選擇與本流域左右相鄰的位于出山口區(qū)、具有較好系列一致性且均建于 20 世紀(jì)五六十年代開墾河站、阜康白楊河站作為參證站，分別點(diǎn)繪二工河與參證站的年徑流模比系數(shù)差積曲線 (見圖 211～圖213)，圖中可見兩參證站自建站以來至 1986年基本處于枯水年群，87 年以后處于豐平年群。而二工河變化趨勢與代表站有明顯不同，19561970年處 于豐平年群， 19711994 處于枯水年群， 1995年以后又處于豐平年群，因此二工河合并資料與兩相鄰代表站變化趨勢不同。 設(shè)計流域及參證站資料一覽表 表 221 站名 逐年 平均流量 逐日平均流量 逐年 降水 逐月蒸發(fā)量 (Φ 20cm) 逐月 平均氣溫 逐月 含沙量 逐月 輸沙量 白楊河站 1962 2020 年 1962 2020年 19651967年 19772020年 19651966年 19812020年 19652007 年 1967 2020年 1967 2020年 五圣宮站 1981 2020 年 1981 2020年 1981 2020年 1981 2020年 開墾河站 1956 2020 年 1956 2020年 19641965年 19802020 21 年 躍進(jìn)水庫 進(jìn)庫站 1963 2020 年 1963 2020年 二工河 測驗(yàn)斷面 19561977 年 (插補(bǔ) ) 19782007 年 (觀測 ) 1990 2020年 吉木薩爾縣氣象站 19612020年 19611962年 19642020年 19612006 年 備注：本次還搜集到白楊河站、開墾河站、躍進(jìn)水庫進(jìn)庫站的歷史洪水資料 1964 1974 1984 1994 2020年份∑(ki1) 圖 211 開墾河年徑流量模比系數(shù)差積曲線 1956 1966 1976 1986 1996 2020年份∑(ki1) 圖 212 白楊河站年徑流量模比系數(shù)差積曲線 22 1956 1966 1976 1986 1996 2020年份∑(ki1) 圖 213 二工河年徑流量模比系數(shù)差積曲線 綜上所述，通過分析認(rèn)為該段資料中 1978～ 2020 年段均為水管觀測資料，不受相關(guān)插補(bǔ)因素影響，因此本次選用該段資料進(jìn)行分析計算。 水文基本資料評價 本次選用的國家基本水文站的水文資料均按國家行業(yè)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測驗(yàn)、整編、 刊印，資料可靠，精度較高，完全可以滿足本次水文分析計算對資料的要求。 所收集的二工河測驗(yàn)斷面 1978～ 2020 年水管觀測資料，由于沒有測驗(yàn)斷面及量水建筑物，當(dāng)河流引水量小于 輸水渠上測流，當(dāng)河流來水超過 ；除引水量進(jìn)行實(shí)測外，來水資料均為人工目估觀測，觀測次數(shù)視具體情況而定，日平均流量根據(jù)觀測次數(shù)平均而得，因此對年徑流與時段洪水資料精度會造成一定誤差，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷一般目估資料較實(shí)測資料相比偏小。 徑流 徑流特性 徑流量的年內(nèi)分 配 二工河發(fā)源于天山北坡東段的博格達(dá)山高山區(qū)，源頭有大小冰川23 17 條，河流以冰川、積雪融水、降水及沿程地下水補(bǔ)給為主。根據(jù)二工河測驗(yàn)斷面 1990～ 2020年共 18 年的月年實(shí)測徑流系列，其年內(nèi)分配統(tǒng)計結(jié)果見表 231。 二工河測驗(yàn)斷面徑流量年內(nèi)分配表 表 231 四季徑流量占全年比例 (%) 連續(xù)最大四 個月 最大月 最小月 春 (35月 ) 夏 (68月 ) 秋 (911月 ) 冬 (122月 ) 起迄 占比例 (%) 月份 占年比例 (%) 月份 占年比 例 (%) 69 7 2 從表中數(shù)據(jù)可以看出，二工河夏季徑流量最大，占年徑流量的%，冬季徑流量最小，不到年徑流量的 7%，連續(xù)最大四個月徑流量占年徑流量的 %，出現(xiàn)在 6～ 9 月，最大月徑流量與最小月徑流量的比值為 。年內(nèi)各月分配占全年百分比見柱狀圖 231。 圖 231 二工河測驗(yàn)斷面年徑流量月分配柱狀圖 徑流量的年際變化 從二工河測驗(yàn)斷面 19782020年共 30年的實(shí)測年徑流系列來看，二工河 徑流量的年際變化比較平穩(wěn)，多年平均年徑流量為 1764179。104m3，最大年徑流量為 2794179。 104m3，出現(xiàn)在 2020 年；最小年徑流量為 1198179。 104m3，出現(xiàn)在 1982年；最大年徑流量與最小年徑流量的比值為 ，其 Cv 值為 (計算值 )，兩值都比較小。形成的原因是0 5 10 15 20 25 30 35 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 月份 月 水 量 占 年 百 分 比 (%) 24 夏季高山冰雪融水與中低山降水量隨著氣候干暖、冷濕的變化產(chǎn)生了較強(qiáng)的互補(bǔ)性。 徑流系列分析 二工河測驗(yàn)斷面有 30 年的實(shí)測年徑流資料系列，但由于測驗(yàn)不夠規(guī)范，其資料精度較水文站資料精度低。而其相鄰流域阜康白楊河水文站具有 44 年實(shí)測水 文資料，阜康白楊河與二工河同處于一個氣候區(qū)，并且同發(fā)源于博格達(dá)山脈，它們在徑流形成機(jī)制上具有一定的相似性?，F(xiàn)對阜康白楊河水文站 44 年年徑流系列做一致性、代表性與可靠性分析。 系列可靠性分析 阜康白楊河水文站為國家基本水文站點(diǎn)，資料采集、整編和刊印嚴(yán)格按國家行業(yè)規(guī)范要求執(zhí)行，資料質(zhì)量可靠，完全能夠滿足水文分析計算精度要求。 二工河測驗(yàn)斷面是為當(dāng)?shù)胤剿懿块T為下游供水而觀測的水管資料，其測驗(yàn)不夠規(guī)范，資料整編成果精度較低，可靠性不高。 系列一致性分析 影響系列一致性的主要因素來自 區(qū)間引水、分水、人類活動以及計算斷面上下遷移等。 阜康白楊河水文站設(shè)立于 1962 年 10 月，但自 1964 年始才具備完整的年實(shí)測徑流系列。自 1964年到 2020年時段，測站基本斷面僅遷移一次，下遷距離為 80m，測站以上控制面積為 252km2，因遷移所引起的控制面積變化很小，加之區(qū)間沒有水量的引入與分出，按照有關(guān)規(guī)范規(guī)定其徑流系列是一致的，故阜康白楊河水文站 44 年年徑流系列的一致性較好。 二工河測驗(yàn)斷面基本沒有發(fā)生變化，在幾十年中其上游也沒有大25 規(guī)模的開發(fā)活動，下墊面條件也未發(fā)生大的變化，通過點(diǎn)繪白楊河站降水資料與 二工河歷年徑流深點(diǎn)繪雙累積曲線進(jìn)行分析 (見圖 232)可見，點(diǎn)子基本為帶狀分布，以此證明二工河徑流資料系列一致性較好。 01000202030004000500060007000800090000 500 1000 1500 2020 2500 3000 3500二工河累積徑流深( m m )白楊河站累積降水深(mm) 圖 232 二工河徑流深與白楊河站降水雙累積曲線 系列代表性分析 （ 1）參證站年徑流量長短系列統(tǒng)計參數(shù)分析 依據(jù)阜康白楊河水文站年徑流量資料，自 2020年逆時序向前推，根據(jù)矩法估算的不同年代系列長度，進(jìn)行統(tǒng)計參數(shù)對比。由表 232可知，隨著樣本長度增加，各統(tǒng)計參數(shù)系列均值已呈顯著的收斂態(tài)勢，CV值趨近穩(wěn)定。 白楊河站不同長度年徑流量系列統(tǒng)計參數(shù)對照表 表 232 起止年份 年數(shù) 徑流量 (104m3) 變差系數(shù) 均值 相對誤差 (%) Cv 計 相對誤差 (%) 19852020 23 7470 19802020 28 7094 19752020 33 7032 19702020 38 6855 19642020 45 6788 （ 2）參證站年徑流量模比系數(shù)差 積曲線分析 從圖 233白楊河水文站 1964年～ 2020年年徑流量模比系數(shù)差26 積曲線中可見， 1964年～ 1986 年為枯水年群， 1987 年～ 2020年為豐水年群，但都不完整，因此阜康白楊河水文站 1964～ 2020 年徑流系列的代表性欠佳。 1964 1974 1984 1994 2020年份∑(ki1)白楊河站二工河測驗(yàn)斷面驗(yàn)證線 圖 233 白楊河站年徑流量模比系數(shù)差積曲線 （ 3）參證站年徑流模比系數(shù)累積平均過程線分析 19641974198419942020年份模比系數(shù)累積平均值白楊河站二工河測驗(yàn)斷面驗(yàn)證線 圖 234 白楊河站年徑流量模比系數(shù)累積平均過程線 從圖 234年徑流量模比系數(shù)累積平均過程線中可見：白楊河站年徑流系列模比系數(shù)累積平均過程線隨著年徑流量系列長度的 增加，其變幅越來越小，當(dāng)該站年徑流量系列長度達(dá)到 37 年以上時，其模比系數(shù)累積平均過程線基本收斂于 1，并在其附近振蕩；當(dāng)年徑流量系列長度達(dá)到 40 年以上時，其模比系數(shù)累積平均過程線穩(wěn)定收斂于1。上述分析說明白楊河站 1964年～ 2020年 44年年徑流系列穩(wěn)定性較好。 27 綜上所述，設(shè)計站二工河測驗(yàn)斷面相對于參證站白楊河站來說，其 1978～ 2020年 30年徑流系列處在一個枯豐交替年段，且年徑流枯豐周期均不完整，統(tǒng)計參數(shù)也未趨于穩(wěn)定，故系列代表性較差，需要進(jìn)行必要的插補(bǔ)延長，以提高系列的代表性。 徑流系列 相關(guān)插補(bǔ) 二工河測驗(yàn)斷面有 19782020 年共 30 年的實(shí)測年徑流系列，二工河流域以東的開墾河站有 19572020年共 51年的連續(xù)年徑流系列，該流域以西的阜康白楊河站有 19642020 年共 44 年的連續(xù)年徑流系列，但二工河測驗(yàn)斷面與兩站的年徑流相關(guān)系數(shù)都很低，與開墾河站的年徑流相關(guān)系數(shù) r=,與阜康白楊河站的年徑流相關(guān)系數(shù)r=,點(diǎn)據(jù)散亂，因此沒有對二工河測驗(yàn)斷面 19782020 年的年徑流系列進(jìn)行插補(bǔ)延長，本次計算只使用該站 19782020 年 30 年的連續(xù)徑流系列資料。 設(shè)計年徑 流量 參證站設(shè)計年徑流計算 根據(jù)白楊河站 19642020年 44年徑流資料，經(jīng)過頻率計算 (見圖235)，得到白楊河站斷面不同設(shè)計頻率年徑流量（見表 233）。 白楊河站年徑流量統(tǒng)計參數(shù)及不同保證率設(shè)計年徑流量成果表 表 233 項(xiàng)目 統(tǒng)計參數(shù) 不同保證率設(shè)計年徑流量 (104m3) 均值 Cv Cs/Cv P=25% P=50% P=75% P=95% 白楊河站 6788 7608 6706 5879 4815 28 X0= 6788 Cv= Cs=1 6 0 0 01 4 7 0 01 3 4 0 01 2 1 0 01 0 8 0 09 5 0 08 2 0 06 9 0 05 6 0 04 3 0 03 0 0