张掖黑河水文气象资料.doc

张掖黑河概览 1.1 自然地理概况 黑河流域是我国西北地区第二大内陆流域，位于河西走廊中部，大致介于 98°—101°30′E，38°—42°N 之间，为甘蒙西部最大的内陆河流域黑河发源于南部祁连山区，分东西两支：东支为干流，上游分东西两岔，东岔俄博河又称八宝河，源于俄博滩东的锦阳岭，自东向西流长 80 余 km，西岔野牛沟，源于铁里干山，由西向东流长 190 余 km，东西两岔汇于黄藏寺折向北流称为甘州河，流程 90km 至莺落峡进入走廊平原，始称黑河，上述流域为黑河(干流)的上游西支源于陶勒寺，上游称讨赖河，也有东西两岔，于朱龙庙附近汇合，称北大河（或临水河）黑河从莺落峡进入河西走廊,于张掖市城西北 10km 附近，纳山丹河、洪水河，流向西北，经临泽、高台汇梨园河、摆浪河穿越正义峡（北山），进入阿拉善平原莺落峡至正义峡流程 185km，河床平均比降2‰，为黑河（干流）的中游黑河流经正义峡谷后，在甘肃金塔县境内的鼎新与北大河汇合，北流 150km 至内蒙古自治区额济纳旗境内的狼心山西麓，又分为东西两河，东河（达西敖包河）向北分八个支流（纳林河、保都格河、昂茨河等）呈扇形注入东居延海（索果淖尔）；西河（穆林河）向北分五条支流（龚子河、科立杜河、马蹄格格河等）注入西居延海（嘎顺淖尔）。

黑河从发源地到居延海全长 821km，横跨三种不同的自然环境单元，流域面积约 14.29 万 km 2 ，北部与蒙古接壤，东以大黄山与武威盆地相连，西部以黑山与疏勒河流域毗邻分属三省（区），上游属青海省祁连县，中游属甘肃山丹、民乐、张掖、临泽、高台、肃南、酒泉等市县，下游属甘肃金塔和内蒙古自治区额济纳旗 1.1.1 气候条件 黑河流域位于欧亚大陆中部，远离海洋，周围高山环绕，流域气候主要受中高纬度的西风带环流控制和极地冷气团影响，气候干燥，降水稀少而集中，多大风，日照充足，太阳辐射强烈，昼夜温差大由于受大陆性气候和青藏高原的祁连山—青海湖气候区影响，中下游的走廊平原及阿拉善高原属中温带甘—蒙气候区根据干燥度，可进一步分为中游河西走廊温带干旱亚区及下游阿拉善荒漠干旱亚区和额济纳荒漠极端干旱亚区 黑河流域气候具有明显的东西差异和南北差异南部祁连山区，降水量由东向西递减，雪线高度由东向西逐渐升高中部走廊平原区降水量由东部的250mm 向西部递减为 50mm 以下，蒸发量则由东向西递增，自 2000mm 以下增至4000mm 以上南部祁连山区海拔 2600—3200m 地区年平均气温 2.0 ~ 1.5℃，年降水量在 200mm 以上，最高达 700mm，相对湿度约 60％，蒸发量约 700mm；海拔 1600 ~ 2300m 的地区，气候冷凉，是农业向牧业过渡地带。

中部走廊平原，光热资源丰富，年平均气温 2.8 ~ 7.6℃，日照时间长达 3000 ~ 4000 小时，是发展农业理想的地区南部山区海拔每升高 100m，降水量增加 15.5 ~ 16.4mm；平原区海拔每增加 100m，降水量增加 3.5 ~ 4.8mm，蒸发量减小 25 ~ 32mm下游额济纳平原深居内陆腹地，是典型的大陆性气候，具降水少、蒸发强烈，温差大，风大沙多，日照时间长等特点据额济纳旗气象站 1957 ~ 1995 年资料统计，年平均降水量仅为 42mm，年平均蒸发强度 3755mm，年平均气温为 8.04℃，最高气温 41.8℃，最低气温-35.3℃，年日照为 3325.6 ~ 3432.4 小时，相对湿度 32 ~ 35％，年平均风速 4.2m／s，最大风速15.0m／s，8 级以上大风日数平均 54 天，沙暴日数平均为 29 天 1.1.2 水系与水文特征 根据近代地表水、地下水的水力联系，黑河流域可划分为东、中、西三个子水系其中西部水系为洪水河、讨赖河水系，归宿于金塔盆地；中部为马营河、丰乐河诸小河水系，归宿于明花、高台盐池；东部子水系包括黑河干流、梨园河及东起山丹瓷窑口、西至高台黑大板河的 20 多条小河流，总面积6811km 2 。

流域中集水面积大于 100 km 2 的河流约 18 条，地表径流量大于1000 万 m 3 的河流有 24 条在山区形成的地表径流总量为 37.55 亿 m 3 ，其中东部子水系出山径流量 24.75 亿 m 3 ，包括干流莺落峡出山径流 15.8 亿 m 3 ，梨园河出山径流量 2.37 亿 m 3 ,其他沿山支流 6.58 亿 m 3 流域地表水时空分布规律主要取决于祁连山大气降水和冰雪融水的时空分布以及祁连山区水文气象垂直分带性、下垫面条件等一般来说，山区地表径流年内分配与降水过程和高温季节基本一致，径流量与降水量集中于暖季，春季以冰雪融水和地下水补给为主，夏秋季以降水补给为主，具有春汛、夏洪、秋平、冬枯的特点年内变化受气温、森林植被的影响，呈明显的周期规律，冬春枯水季节（10 ~ 3 月），黑河径流量占年径流总量的 19.73％，降水以固态形式蓄存，占年降水量的 5 ~ 10％春末夏初，随气温升高，地表径流量上升，占全年总流量的 24.55％，雨季（7 ~ 9 月）降水量增加，冰川融水量大，地表径流达 55.71％黑河干流出山后进入走廊平原，受人为因素的强烈影响，至正义峡断面，径流年内分配明显发生变化，3 ~ 5 月，中游地区进入春灌高峰，正逢河水枯水期，黑河下泄水量很少，甚至出现河床断流现象，因而正义峡以下，地表径流量处于年内最低值；6 月河水开始增加，7 ~ 9 月出现夏汛，9 月份灌溉回归水和地下水大量溢出,形成年内径流高峰，10 月份随冬灌和降水量减少，河流量再度减少，至 11 月达到最低值，12 月至翌年 3 月为非农业用水季节，中游用水量减少，地下水（泉）补给稳定，河流量平稳。

黑河下游水量年内分配已完全受制于人类活动，年内径流量变化过程是：5、6、7 月河水断流，8 月出现径流直至 9 月夏汛，11 月后气温下降，河水封冻，中游来水减少，直至翌年 2 月下旬开始融冰，3 ~ 4 月形成春汛上游山区为地表径流形成区，径流量的大小受降水，融冰及森林植被覆盖度等影响，径流年内分配不均匀，年际变化较大，但变幅比单一降水补给型小中游走廊平原区为径流利用区，下游尾闾湖段为径流消耗区 黑河径流主要由祁连山区降水和融冰化雪补给，干流出山口莺落峡站多年平均（ 1945 年 7 月～1987 年 6 月）年径流量为 15.80 亿 m 3 ，梨园河梨园堡站 2.37 亿 m 3 ，其它沿山支流 6.58 亿 m 3 ，各出山口合计多年平均年径流总量为 24.75 亿 m 3 黑河流域地下水主要由河川径流补给，地下水资源与河川径流不重复量约为 3.33 亿 m 3 水资源总量为 28.08 亿 m 3 水资源具有以下五方面的特性： （ 1）河川径流形成、利用、消失分区明显 河川径流可划分为径流形成区、径流利用区和径流消失区上游祁连山区降水较多，又有冰川融水补给，下垫面为石质山区且植被良好，是黑河径流形成区。

祁连山出山口以上径流量占全河天然水量的 88.0％山区径流深自山岭向山脚递减，自东向西递减，山岭径流中心位于大渚麻河上游，径流深约500mm 左右，逐渐向山口减至 5mm 中游河西走廊和下游阿拉善高平原南部，降水少而蒸发强烈，下垫面是深厚的第四系沉积层，成为良好的地下贮水场所，一般强度的降水均耗散于蒸发，偶而一次强度较大的降水，也下渗补给了地下水，所以基本上不产流上游来的河水被大量引用，河川径流沿程减少，属于径流利用区最下游河流尾闾附近，地下径流和余留的河川径流以土壤潜水层蒸发和流入居延海水面蒸发的形式，为尾闾地区生态所消耗，属于径流消失区 （ 2）河川径流以降水补给为主 黑河流域源头分布有大小冰川 100km 2 ，估计冰储量 27.5 亿 m 3 ，年平均冰川融水 1.0 亿 m 3 ，仅占河川天然径流量的 4%左右，其余 96%的径流量均由降水补给 （ 3）河川径流年际变化不大 由于河川径流受冰川补给的影响，径流年际变化相对不大，干流莺落峡站多年平均径流 15.8 亿 m 3 ，最大年径流 23.2 亿 m 3 （1989 年），最小年径流 11.2 亿 m 3 （1973 年），年径流的最大值与最小值之比为 2.1，年径流变差系数 Cv 值为 0.15 左右。

莺落峡站年径流过程线见图 1－1 图 1－1 莺落峡站历年年径流变化过程线 （ 4）径流年内分配集中 河川径流年内分配不均匀 10 月～翌年 2 月，为径流枯水期，莺落峡站该时期径流量占年径流量的 17.4%；从 3 月开始，随着气温的升高，冰川融化和河川积雪融化，径流逐渐增加，至 5 月出现春汛期，3～5 月径流量占年径流量的 14.8%；6～9 月是降雨最多的季节，而且冰川融水也多，其径流量占年径流量的 67.8%，其中 7～8 月份径流量占年径流量的 41.6% （ 5）中游地表水～地下水转换频繁 地表水和地下水多次转化和重复利用，是内陆河最为独特的水文现象河流出山后，流入山前冲积扇，一部分被引入灌溉渠系和供水系统，消耗于农、林业的灌溉以及人畜饮用、工业用水，其余则沿河床下泄，并沿途渗入地下，补给了地下水被引灌的河水，除作物吸收蒸腾、渠系和田间蒸发外，相当一部分下渗补给了地下水，地下水以远比地面平缓的水面坡度向前运动，在细土平原一带出露成为泉水，或者再向前回归河流，或者再被引灌，连同打井抽取的地下水，再进行一次地表、地下水转化在中游非灌溉引水期的 12 月～翌年 3 月，由于前期灌溉水回归河道，正义峡断面的径流量较莺落峡断面大2.5～3.0 亿 m 3 。

水资源多次转换并被多次重复利用的同时，也增加了无效消耗的次数和数量 1.1.3 土壤与植被 流域祁连山地受山地气候、地形和植被影响，土壤具明显的垂直带谱，主要土类有寒漠土、高山草甸土（寒冻毡土）、高山灌丛草甸土（泥炭土型寒冻毡土）、高山草原土（寒冻钙土）、亚高山草甸土（寒毡土）、亚高山草原土（寒钙土）、灰褐土、山地黑钙土、山地栗钙土、山地灰钙土等流域中、下游地区属灰棕荒漠土与灰漠土分布区除这些地带性土类外，还有灌淤土（绿洲灌溉耕作土）、盐土、潮土（草甸土）、潜育土（沼泽土）和风沙土等非地带性土壤 在下游额济纳旗境内，以灰棕漠土为主要地带性土壤，受水盐运移条件和气候及植被影响，也分布硫酸盐盐化潮土、林灌草甸土及盐化林灌草甸土、碱土、草甸盐土、风沙土及龟裂土等非地带土壤 上游祁连山山区植被属温带山地森林草原，生长着呈片状、块状分布的灌丛和乔木林，垂直带谱极其明显，东西山区稍有差异，由高到低，依次分布：高山垫状植被带，分布在海拔 3900-4200 米，是高山带流石滩植被组成的寒漠；高山草甸植被带，分布在海拔 3600-3900 米，主要是矮草型的蒿草高寒草甸和杂类草高寒草甸等；高山灌丛草甸带：阳坡分布在海拔 3400-3900 米，阴坡在3300-3800 米，由常绿革叶杜鹃灌丛、落叶阔叶高山柳灌丛和金露梅矮灌丛等植被类型所组成；山地森林草原带:阳坡海拔 2500-3400 米，阴坡 2400-3400 米，是祁连山区森林主要分布带，主要树种为青海云杉、祁连圆柏。

此植被带对形成径流、调蓄河流水量、涵养水源有着非常重要的作用；山地草原带，阳坡分布在海拔 2300-2600 米，阳坡分布在 2200-2500 米，为山地典型草原、植被稀疏；荒漠草原带，此带海拔高度在 1900-2300 米，在中部低山带，具有超旱生小灌木，小半灌木组成的草原化荒漠类型复合分布 中下游地带性植被为温带小灌木、半灌木荒漠植被中游山前冲积扇下部和河流冲积平原上分布有灌溉绿洲栽培农作物和林木，呈现以人工植被为主的绿洲景观，是我国著名的产粮基地下游两岸三角洲与冲积扇缘的湖盆洼地里，生长有荒漠地区特有的荒漠河岸林，灌木林和草甸植被，主要树种有胡杨、沙枣、红柳和梭梭荒漠植被的植物种类和中游差别不大，呈。