博斯腾湖水情况分析.docx
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博斯腾湖水情况分析
博斯腾湖水情况分析
博斯腾湖是我国最大的内陆淡水湖，位于天山东段南坡焉耆盆地南侧低洼处，地理位置在东经86о46'—87о26'，北纬41о56'—42о14'之间，属中生代断陷湖。
其水域辽阔，东西长达55km，南北平均宽度20km。
湖盆中间低平，平均水深7.38m,最大水深16m，大湖水面高程1048m时，水面面积为988k㎡。
小湖区位于大湖区的西南部，由达吾松等16个小湖和大片芦苇沼泽湿地组成，习惯称小湖苇区。
总面积363.94k㎡，其中水面（包括香蒲等水生植物面积）44.54k㎡，苇沼280.14k㎡，相间的碱地、牧地等39.22k㎡。
流入博斯腾湖的河流有开都河、黄水沟、清水河等，常年性河流只有开都河。
开都河为内陆河流，发源于天山南麓海拔4000m的依连哈比尔尕山，流经巴音郭楞蒙古自治州的和静县、焉耆县、博湖县，再注入博斯腾湖。
该河河长525km，流域面积约22516k㎡（焉耆县水文站以上）。
呼斯台西里以上为上游河段，呼斯台西里至大山口为中游河段，大山口以下为下游河段。
开都河在宝浪苏木分水闸起又分为东支和西支，东支注入博斯腾湖大湖，西支则注入博斯腾湖小湖。
博斯腾湖是孔雀河的源头，自博湖西泵站建成后，孔雀原河口被封堵，大湖水通过该泵站扬水输入孔雀河，小湖水通过达吾提闸流入孔雀河。
孔雀河是库尔勒市和尉犁县的工农业生产及居民生活用水的主要水源，并肩负着向塔里木河下游生态输水的任务。
博斯腾湖，深居欧亚大陆中心，光照充足，热量丰沛，空气干燥，雨量稀少，属于强烈内陆荒漠气候。
据焉耆气象站1962—2000年气象资料统计，多年平均气压896.3mb，多年平均气温为8.4℃。
极端最高气温出现在2000年7月12日，达到38.8℃；极端最低气温出现在1978年1月23日，为零下30.7℃。
多年平均降水量为76.6mm，多年平均蒸发量为1908.2mm。
多年平均风速1.8m/s，最大风速出现于1972年4月17日，为20m/s。
1、径流
（1）开都河径流特性
流入博斯腾湖的最大河流——开都河，为混合补给型内陆河，其径流主要补给源为高山冰川和永久积雪融水及中、低山季节性积雪融水，夏季雨水补给也占有一定的比例。
由于降水和冰雪融水相互补偿，径流的年际变化不大。
据焉耆水文站实测系列47年（1956-2002年）资料统计分析，该站多年平均流量为84.69m3/s，多年平均径流量为26.73×108m3；最丰年为2002年，其年平均流量为137.87m3/s，最枯年为1974年，其年平均流量为46.2m3/s，丰、枯年比值为1：
2.98。
由该河径流补给特性造成年内分配特点是：
春汛连着夏汛，汛期较长，与新疆其他河流相比年内分配不均现象不明显。
据焉耆水文站天然系列47年资料统计分析：
春汛期（3-5月）占全年水量23.16%，夏季汛期（6-8月）占全年水量45.09%，秋季退水期（9-11月）占全年水量20.73%，冬季（12-2月）占全年水量11.02%。
由博斯腾湖北面流入博斯腾湖的一些支流，如乌拉斯台河、黄水沟、清水河、乌什塔拉河、曲惠河等河沟，其径流特性是：
洪枯悬殊比较大，春季来水较少。
（2）入湖水量
经计算，多年平均流入博斯腾湖的入水总量为38.88×108m3，多年平均流量为123.19m3/s。
（3）设计年径流量
由于博斯腾湖北面诸小河流入湖水量小，仅占开都河入湖水量的4.5%左右，对博斯腾湖水位影响很小，因此本次计算设计年径流下小河流各频率下的入湖水量，采用开都河焉耆水文站的设计参数估算出各频率下的入湖水量。
计算结果详见表1-1。
表1-1博斯腾湖各频率下入湖水量单位：
m3/s
项目
均值
Cv
Cs/Cv
频率P（%）
10
50
75
90
开都河
117.8
0.2
6
149
113.2
100.5
92.3
三小河
5.19
0.2
6
6.30
5.10
4.59
4.20
总入湖
水量
123.4
155.70
118.30
105.09
96.50
2、水面蒸发
（1）大湖水面蒸发
根据焉耆气象站1951-2000年实测蒸发资料统计，多年平均实测蒸发量（φ20cm蒸发器）为1949.5mm。
根据《新疆维吾尔自治区地表水资源》（1985年新疆水文总站），折算系数采用0.54，则博斯腾湖多年平均水面蒸发量为9.01×108m3。
（2）小湖湖区蒸发
据巴州国土规划资料，博斯腾湖小湖区蒸发量年均3.5×108m3。
3、特征水位
博斯腾湖最高水位极值出现于2002年8月为1049.36m，最低水位极值出现于1987年2月，为1044.71m。
具体情况见表1-2、1-3。
表1-3博斯腾湖历年水位统计表
年份（年）
水位（m）
备注
1986
1044.75
1987
1045.8
1988
1045.26
1989
1045.56
1990
1045.43
1991
1045.76
1992
1046.19
1993
1046.00
1994
1046.84
1995
1046.45
1996
1047.19
1997
1047.10
1998
1047.45
1999
1048.10
2000
1048.59
2001
1048.04
2002
1048.89
2003
1048.20
2004
1047.30
2005
1047.00
2006
1046.66
2007
1046.30
注：
水位均以黄海水位为0海拔基准；
4、灌区水量
1）农业灌溉用水需水量（详见表1-4）
表1-4灌区农业用水指标及需水量
项目
单位
1998年
2005年
灌溉面积
万亩
80.288
140
净灌溉定额
m3/亩
343.19
343.64
净灌水量
108m3
3.03
2，96
田间水利用系数
0.80
0.85
渠系水利用系数
0.5296
0.555
灌溉水利用系数
0.4237
0.4718
毛灌溉定额
m3/亩
810.01
710.36
毛灌水量
108m3
7．14
6.27
灌溉损失水量
108m3
4.12
3.31
备注：
复播指数：
现状灌区上游为12.1%，下游为9.79%规划年均为10%
2）工业用水需求量
工业用水需水量按照万元产值的耗水量进行预测，用水保证率为90%。
孔雀河流域年工业的万元产值需水定额为400m3，2005年为300m3。
3）生活用水需求量
生活用水包括城镇和农村人口饮水量，生活用水采用人均日用水量预测方法，用水保证率为98%。
灌区内现在生活用水定额平均为80升/人·日，参照全国城镇居民生活用水定额及灌区实际情况，结合灌区上、下游人口城市化发展情况，截至2005年为110升/人·日。
4）牲畜用水需求量
现状年牲畜用水定额为16升/头·日，用水保证率为98%。
上述用水需求量和用水指标详见表1-5（典型年）。
表1-5灌区水量计算（典型年）
行业
项目
单位
1998年
2005年
工业
总产值
万元
182556
263000
用水指标
m3/万元
400
300
需水量
104m3
7302.24
7890.00
居民
生活
人口
人
358170
399360
用水定额
升/人·日
100
110
需水量
104m3
1307.32
1603.43
牲畜
存栏数
头或只
751900
1112585
用水定额
升/头·日
16
16
需水量
104m3
439.11
649.74
5、水量平衡分析
水资源总量为扣除向塔里木河下游垦区输水、河道输水损失量、向孔雀河下游生态输水量，则为本灌区的水资源可利用量。
为维护塔里木河下游垦区及周边生态环境向良性发展，需要通过孔雀河向塔里木河下游垦区调水2.5×108m3。
按照50%的自然生态用水保证率，50%保证率来水情况下至少保证向孔雀河下游输送生态水1.3×108m3。
综上所述，不同水平年，不同来水保证率的灌区水资源可利用量见表1-6。
表1-6灌区水资源可利用量汇总表单位：
108m3
项目
1998年
2005年
75%
50%
75%
50%
地表水来水量
33.93
37.86
33.93
37.86
地下水天然补给量
4.74
4.74
4.74
4.74
孔雀河下游生态用水量
1.3
1.3
河道输水损失
1.00
1.00
1.07
1.17
向塔里木垦区输水
2.50
2.50
灌区水资源可利用量
37.67
40.30
35.10
38.93
（1）供需平衡分析考虑因素
1）博斯腾湖大湖区蒸发渗透及小湖区蒸发蒸腾，根据博斯腾湖1982-1985年的实测大、小湖的蒸发量取其平均得出博湖大湖区的蒸发量为9.01×108m3、小湖区的蒸发蒸腾量为3.456×108m3，湖区降雨量数据来自博斯腾湖测站降水量资料。
从盆地四周入大小湖地下水潜流量，通过分析有关博斯腾湖学术研究的相关资料，采用较小之。
在岸区浅水水位低于湖水水面的状况下，湖水外渗补给潜水，通过测量估算值，湖水外渗量为0.6216×108m3。
2）灌区工业、生活、牲畜需水34%由地表水供给，其他均由地下水供给；
3）灌溉需水以地表水为主，不足部分按其所缺水量由地下水供给。
4）对博斯腾湖水量平衡计算，以博斯腾湖1980-1998年19年平均湖水位1046.24m作为计算起始水位，对应的湖水体积和湖水水面面积分别为66.7×108m3和950k㎡。
5）孔雀河是一条由泵站控制的灌区输水河道，为了保证向塔里木下游垦区输水2.5×108m3，及维护孔雀河下游的生态环境，在满足博斯腾湖自身生态良性循环的前提下，应根据各水平年不同保证率下的入湖水量，调整孔雀河各水平年不同频率下的来水过程。
（2）水资源供需平衡
来水按照两种保证率计算，保证率75%时总的来水量为33.93×108m3，灌区上游（即开都河，以下同）取水量为14．85×108m3，其中地下水开采量为1.25×108m3，下泄入博斯腾湖的水量为19.61×108m3。
保证率50%时总的来水量为37.86×108m3，灌区上游取水量为14.85×108m3，其中地下水开采量为1.25×108m3，下泄入博斯腾湖的水量为24.26×108m3。
经博斯腾湖天然湖泊的调节，向下游孔雀河输水11.77×108m3，灌区下游取水量为10.58×108m3，下泄水量为1.27×108m3。
灌区下游为一扬水灌区，故现状年孔雀河来水按照多年平均来水量11.77×108m3分析计算。
通过年平衡计算，在保证率75%来水情况下向孔雀河输水11.77×108m3，需挖出博斯腾湖水量0.643×108m3；保证率50%来水情况下，蓄入湖中的水量为2.98×108m3，由此可见，博斯腾湖的调节能起到“以丰补欠”的作用。
（3）2005年水资源供需平衡
在水资源供需平衡计算中，考虑灌区上游来水情况，按照保证率75%的河道来水，来水总量为33.93×108m3，灌区上游工程取水量为13.32×108m3，其中地下水开采量为1.75×108m3，下泄注入博斯腾湖的水量为21.64×108m3，经博斯腾湖调节后，向孔雀河输水12.59×108m3，保证向塔里木下游垦区输水2.5×108m3，灌区下游取水为9.75×108m3，其中地下水开采量为1.08×108m3，下泄水量为0.34×108m3。
75%的来水，入湖总量为25.43×108m3，出湖总水量为25.67×108m3，需挖出博斯腾湖水量0.2429×108m3。
按照保证率50%的河道来水，来水总量为37.86×108m3。
灌区上游取水量13.32×108m3，其中地下水开采量为1.75×108m3。
下泄注入博斯腾湖的水量为26.29×108m3。
经博斯腾湖调节后，向孔雀河输水13.51×108m3，保证向塔里木下游垦区输水2.5×108m3，灌区下游取水量为9.74×108m3，其中地表水可供水量为8.67×108m3，地下水开采量为1.08×108m3，下泄水量为1.36×108m3。
50%的来水，入湖总水量为29.17×108m3，出湖总水量为26.86×108m3，则蓄入湖中的水量为2.3113×108m3。
从此可以得出，博斯腾湖在较丰水年蓄湖，枯水年挖库，从而可以起到“以丰补欠”的作用。
（4）2015年水资源供需平衡
按照保证率75%的河道来水，来水总量为33.93×108m3。
灌区上游取水量为12.41×108m3，其中地下水开采量为1.75×108m3。
下泄注入博斯腾湖的水量为21.55×108m3。
经博斯腾湖调节后，向孔雀河输水12.98×108m3，保证向塔里木下游垦区输水2.5×108m3，灌区下游取水为9.39×108m3，其中地下水开采量为1.08×108m3。
下泄水量为1.14×108m3。
75%来水时，入湖总水量为26.07×108m3，出湖总水量为26.06×108m3，灌区水资源供需达到平衡。
按照保证率50%的河道来水，来水总量为37.86×108m3。
灌区上游取水量12.41×108m3，其中地下水开采量为1.75×108m3。
下泄入博斯腾湖的水量为27.20×108m3。
经博斯腾湖调节后，向孔雀河输水13.80×108m3，保证向塔里木下游垦区输水2.5×108m3，灌区下游取水量为9.39×108m3，其中地下水开采量为1.08×108m3，下泄水量为1.99×108m3。
50%的来水时，入湖总水量为29.70×108m3，出湖总水量为27.66×108m3，则蓄入湖中的水量为2.62×108m3。
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