叶尔羌河洪峰传播时间分析_迈尔丹江·米吉提.pdf

第卷第期水 利 科 学 与 寒 区 工 程 ，年月 ，迈尔丹江米吉提叶尔羌河洪峰传播时间分析水利科学与寒区工程，（）：叶尔羌河洪峰传播时间分析迈尔丹江米吉提（喀什水文勘测局，新疆 喀什 ）摘要：根据叶尔羌河干流水文监测资料，利用水文站洪峰流量和出现时间，建立洪峰传播时间和上游洪峰流量的关系，提出洪水作业预报经验公式，并进行洪水传播时间检验，为研究叶尔羌河洪水传播规律提供了借鉴。关键词：洪峰传播；时间；流量；叶尔羌河中图分类号：文献标志码：文章编号：（）收稿日期：作者简介：迈尔丹江米吉提（），男，维吾尔族，新疆喀什人，工程师，主要从事水文监测与预报、水文信息化等工作。：。洪水传播时间是洪水精准预测预报的关键环节，受水位（流量）落差、流量大 小、洪水 速度、河道形状、坡降、长度等及水库、电站的调蓄等因素影响较大。为了提高叶尔羌河干流洪水预报工作，对洪水传播时间进行了分析研究。概况叶尔羌河补给主要来源于冰雪，卡群水文站多年平均径流量为 亿，径流年际变化较大。洪水突发性强，陡涨陡落，历时短、变化快，产生的洪水灾害和损失较大。年以来，叶尔羌河先后设立国家基本水文（水位）站点 处，目前部分站点已经停测、撤销，干流上现主要有库鲁克栏杆、卡群、依干其渡口、民生渠首、四十八团渡口、艾里克他木水文站，站点分布情况见图。目前，叶尔羌河上最大的控制性山区水库工程为阿尔塔什水利枢纽，工程任务是保证向塔里木河干流生态供水目标的前提下，承担防洪、灌溉、发电等综合利用。水库总库容 亿，正常蓄水位 ，最大坝高 ，电站装机容量 ，为大（）型等工程。此外，还有錾高电站、恰木萨电站，中下游多处引水口。资料和方法叶尔羌河上的水文资料来源于各水文站实测图叶尔羌河各水文站及水利设施分布资料，现选用具有较长洪水系列的库鲁克栏杆、卡群、依干其渡口、民生渠首、四十八团渡口、艾里克他木水文站作为研究站点，选用建站以来到 年的洪峰数据分析洪水传播速度以及出现时间，并计算洪水作业预报经验公式。阿尔塔什水库 年 月蓄水以来，对库鲁克栏杆 卡群的水量传播、水量平衡均有影响，而且水库调水、拦洪把两站之间的洪水天然传播规律已经改变，因此本次计算中，库鲁克栏杆卡群 年之前的数据仅作参考。此外，民生渠首水文站是中游重要渠首，依干其渡口民生渠首的传播时间用于民生渠首水文站（合成）流量，民生渠首四十八团渡口的传播时间用于民生渠首（泄洪）流量进行计算。选取叶尔羌河干流各水文测站的流量资料，采用相关分析法和最小二乘法等，分析各水文测站的洪水传播时间，建立洪水传播时间和流量的关系模型并建立洪水作业预报经验公式。洪水传播时间分析 洪水峰值传播分析流量变化过程，能客观反映洪水过程，可应用洪峰水位代表洪峰过程，以 年月洪水过程为例，对比各站水位变化可以看出，卡群、依干其渡口、民生渠首、四十八团渡口站的流量变化，有次洪峰过境，但洪峰流量以及出现时间有一定差异，即洪水波相位存在时间差。见图。图 年月叶尔羌河各水文站流量走势 洪水传播时间分析利用叶尔羌河上游站水位资料和洪水传播至下游站的时间，建立站点间水位和洪水传播时间的关系。叶尔羌 河中 下 游 有：勿 甫 渠 首、中 有 渠 首、民生渠首及艾力克他木渠首等重要渠首，渠首的调水导致相邻站点间洪峰流量以及洪水传播时间与上游站流量的相关性均较差，渠首对洪水的调节影响较大。此外，因为灌溉的需求和分洪的需要，部分渠首提前泄洪，导致上下游最大洪峰出现时间存在差异，如 年民生渠首（泄洪）、四十八团渡口洪峰流量分别为 和 ，出现时间月 日：和月 日：。由此可见，渠首调蓄作用对洪水传播的影响。只有当渠首仅下泄或按比例分洪时，渠首对洪水传播时间的影响才能忽略不计，但这不太现实，因此叶河中下游的洪水传播时间分析仅供参考。对于叶尔羌河下游，中游的问题同样存 在。此外，下游艾力克他木水文站资料系列较短，洪峰对应的流量数量有限，因此四十八团渡口水文站与艾力克他木水文站的洪水传播时间与上游站流量的相关性极差。本次以库鲁克栏杆 以上的洪峰流量为研究对 象，民 生 渠 首 水 文 站 和 艾 力 克 他 木 站 年建站，因此只有 年间数据。绘制库鲁克栏杆至卡群段的洪峰流量关系图、洪峰流量传播时间图见图、图。叶河上库鲁克栏杆至卡群段，资料相对完整，虽然两站的相关性较好、不受渠首影响，洪峰流量具有极显著的相关性（），洪水传播时间也具有较好显著相关性（），但 年底阿尔塔什水库开始蓄水，对洪峰传播影响较大，因此库鲁克栏杆至卡群的洪水传播目前不可用。同样，建立下游河段洪峰流量传播时间与洪峰关系，卡群至依干其渡口相关性分析显示，洪峰流量具有极显著的相关性（），两站之间的距离较长，中途不可预计的因素较多，洪水传播时间相关性较差（）；依干其渡口至四十八团渡口的相关性分析显示，洪峰流量具有一定相关性（），洪水传播时间相第期迈尔丹江米吉提叶尔羌河洪峰传播时间分析图库鲁克栏杆至卡群的洪峰流量关系图库鲁克栏杆至卡群的洪峰流量传播时间关系关性极差（）；民生渠首（泄洪）至四十八团渡口的相关性分析显示，洪峰流量具有一定相关性（），洪水传播时间也具有一定显著相关性（）。从中可以看出，洪水传播过程中，洪峰流量越大，传播时间越短，反之越长，二者可以用对数曲线模拟。剔除对洪水传播时间影响较大的个例，计算得到不同河段洪水传播时间与上游站流量的关系，见表。表站点间洪水传播时间与洪峰水位关系河段洪峰流量传播洪峰传播时间相关系数库鲁克栏杆卡群 （）卡群依干其 （）依干其四十八团 （）民生渠首（泄洪）四十八团 （）注：为传播的洪量，；为洪水传播时间，；为起点站洪峰流量，；为通过 的显著性检验。洪水传播量及时间预测检验叶尔羌河从库鲁克栏杆至卡群段有阿尔塔什水库。受水库的拦截、调水影响，洪水的传播规律已经发生改变，因此不进行检验，其余三短的洪水传播洪量以及传播时间用 年实际发生的三次洪水进行比测检验。检验结果见表。表 年月洪峰洪量和传播时间的实测与预测对比洪峰起点终点起点洪峰出现时间洪峰流量洪水传播量实际洪峰预测洪峰洪量误差洪水传时间实际用时预测时间时间误差卡群依干其 ：初次洪峰依干其四十八团 ：民生渠首（泄洪）四十八团 ：卡群依干其 ：二次洪峰依干其四十八团 ：民生渠首（泄洪）四十八团 ：卡群依干其 ：三次洪峰依干其四十八团 ：民生渠首（泄洪）四十八团 ：卡群依干其 ：四次洪峰依干其四十八团 ：民生渠首（泄洪）四十八团 ：水 利 科 学 与 寒 区 工 程第卷结果显示，一次洪水过程存在多次洪峰，不同洪峰即使洪峰流量相同，洪水传播时间也存在差异。次洪峰预测和时间与实际洪峰和时间相近，洪峰最大误差 以内，传播时间误差最多在 以内。洪峰最大误差是初次洪峰传播卡群至衣干其渡口，较实际洪峰多，传播时间滞后 ，这主要是河道之前有较大的水量，初次洪峰过程时受河道水量的阻碍，减缓了洪水传播速度。预测洪水传播至下个测站，次洪峰传播时间预测误差越来越小。因此，基于上游流量预测下游洪峰和传播时间的方法可应用于对洪水传播的预测中，但需综合考虑洪水过程中的洪峰次数等多种因素。结语以叶尔羌河库鲁克栏杆、卡群、依干其渡口、民生渠首、四十八团渡口、艾里克他木水文站为研究对象，通过对 多年的洪峰数据建立起洪峰传播时间关系，可知叶尔羌河洪峰和传播时间受梯级电站和渠首引水、分洪影响较大。在没有外界干扰下，河道内洪水传播时间相对稳定，与流量有比较好的相关性，流量越大，传播时间越短，为叶尔羌河洪水预报和水电调度提供了依据。参考文献：阿尼克孜麦麦提叶尔羌流域不同类型洪水洪峰传播速度及时间分析地下水，（）：马苏文新疆叶尔羌河新形势下防洪减灾体系研究水利技术监督，（）：，李博，刘翔西险大塘 年一遇防洪标准水位研究浙江水利水电学院学报，（）：第期迈尔丹江米吉提叶尔羌河洪峰传播时间分析