玛纳斯河流域冬季气候对春季融雪径流的影响分析
摘要
北疆地区冬季严寒,积雪较多,春季如遇快速升温天气,极易引发融雪性洪水。准确预测积雪地区的融雪径流量,作好春季融雪性洪水的预测预报,对于防洪抗旱、合理开发利用水资源、保障人民生命财产安全、促进新疆区域国民经济可持续发展,具有十分重要的意义。玛纳斯河流域位于准噶尔盆地南缘,南起依连哈比尔尕山,北接古尔班通古特沙漠,东起塔西河,西至巴音沟河,汇集十多条支流,河流贯穿山地—绿洲—荒漠系统,地表过程复杂,是北疆地区的一个典型流域。本文选用资料分为两类,一类是气象水文数据,包括肯斯瓦特水文站日径流数据、流域周边玛纳斯、石河子、沙湾、乌兰乌苏、呼图壁、昌吉、乌鲁木齐、小渠子、大西沟、牧试站的气温数据、肯斯瓦特水文站降雨数据等;另一类是卫星遥感积雪产品,包括MODIS MOD10A1、MOD10A2,利用遥感资料分析玛纳斯河流域积雪覆盖变化情况,并制作流域分带积雪消融曲线。本文对玛纳斯河流域出山口肯斯瓦特水文站日径流、日降水、流域内各高程带气温、积雪覆盖等数据进行分析,建立它们之间的相关关系,重点考察春季径流与冬季降水量、积雪覆盖和春季气温的关系。结果表明:春季径流量的大小主要取决于春季山区气温的回升率,而不是降雨;春季流量与春季气温变化、冬季积雪面积之间具有更密切的相关性;冬季积雪对春季径流具有时滞效应。在此基础上应用融雪径流模型 SRM(Snowmelt-Runoff Model)对玛纳斯河流域出山口径流量进行模拟。通过对流域进行分带处理,将气温、降水、积雪覆盖率数据插值到分带上,构建流域水文特征参数,很好地模拟了2003年春季玛纳斯河流域出山口日径流量。在假定2003年融雪期3-6月间气温上升1oC的基础上,试验模拟融雪径流的变化情况,结果显示,由于气温上升带来融雪径流变化趋势将在时间上造成前移以及消融前期流量的增加和后期流量的减小。通过对玛纳斯河流域融雪径流特征及前期气候对其影响进行研究以及采用融雪径流模拟进行模拟分析可以得出结论:春季径流量的大小主要取决于春季山区气温的回升率,因此防洪部门要特别警惕春季气温的急剧上升。