冰川积雪融水补给为主的河流水库蓄水期时间预测探讨

2018-10-19 00:47刘艳
水能经济 2018年4期
关键词:遥感技术

刘艳

【摘要】我国西部地区分布着数量众多的内流河,新疆位于我国地势的第二级阶梯上,海拔较高,地形复杂。针对这一情况,本文首先分析了冰川融水补给和积雪融水补给两种情况下河流的径流特点,其次指出冰川积雪融水补给为主的河流汛期,为水库蓄水期的预测做好准备,最后就是依据监测方法对蓄水期开始时间进行预测并做出相应改进,从而达到更好地利用水源的目的。

【关键词】冰雪融水补给;水库蓄水期;水情监测;遥感技术

引言:

冰川积雪融水补给为主的河流主要分布在我国较为干旱的西部地区,河流径流量具有季节性变化的特点,因此兴修水利枢纽设施以在丰水期蓄水、干旱期调水是一项十分必要的工程措施。一般而言,积雪融水补给会比冰川融雪补给开始的早一些,而且补给量也较为不稳定,因此必须要提前做好河流径流量变化分析,提前监测防范汛期的到来。水利设施工作人员要采用合理的技术监测水库蓄水期,定期检查为蓄水期的到来做好准备,更好地管理水库运行。

1、冰川积雪融水补给下河流的径流特点

1.1冰川融水补给下河流的径流特点

冰川融水补给是我国西部山区重要的水源补给形式,对于数量众多的内流河而言,每年冰川融水的补给流量一般至少会达到河流全年径流量的1/5左右,更有多达12条河流的冰川融水补给量达到河流径流量的50%。我国地理地形状况复杂,气候类型也比较多,然而还是以季风性气候为主,在夏季受暖气团的控制,全国各地呈现普遍高温的状况,我国西部分布广阔的大陆型冰川,在夏季高温的七、八、九月份,也会迎来融水量最大的时期。这些季节性的冰川融水径流为我国西部地区带去了丰富的水源补给,但是由于夏季也是我国降水量较大以雨水补给为主的时期,这就导致夏季成为西部地区水资源最丰富的时期,而相对的其他三个季节的河流径流量,与夏季相比显得较为匮乏,这在一定程度上加重了西部地区春旱严重的情况。

1.2积雪融水补给下河流的径流特点

积雪融水量相对于冰川融水而言并不十分稳定,它受上一年的降雪量影响比较大,同时也受到融雪强度的影响,在开始的时间上也比冰川融水开始的要早一些。以上一年度新疆塔什库尔干河流域的积雪遥感监测分析为例,2017年塔什库尔干河流域积雪面积和积雪总量与历年同期相比都呈现出较大的偏少态势,减少量与2014年同期相比达到两成至三成,这给较为干旱的新疆地区带来很大影响;积雪面积海拔下降,海拔3000米以下的地区积雪总量有所上升,而海拔较高的地区积雪量反而偏少下降了近一成。对比近五年的数据,塔什库尔干河流域积雪面积与积雪量变化波动幅度都比较大,不过整体还是呈下降趋势,这一点与降雪量的减少是不可分割的。臭氧层破坏导致的全球气候变暖不仅影响着降雪量的减少,还使得融雪强度降低,导致河流得到的积雪融水补给减少,河流径流量也受到较大的影响,但在整体上也是随季节变化,夏季径流量较大。

2、水库蓄水期时间预测

2.1冰川积雪融水补给为主的河流汛期

新疆地区是我国河流径流量受到冰川积雪融水量影响最大的地区,遍布着数量众多的内流河,其中塔什库尔干河的流域主要为高中山区,冰川广布,积雪面积和积雪量都比较大,是典型的以冰川积雪融水补给为主的河流。随着夏季气温的逐渐升高,冰雪开始消融,塔什库尔干河迎来一年中径流量最大的汛期,并于七八月份达到顶峰,塔什库尔干河在汛期水量较大且持续时间较长,蕴藏有丰富的水能资源和水利资源。为了解决塔什库尔干河流域的洪水问题,更好地治理塔里木河流域的水文环境,国务院批准建设下坂地水库这一重要的水利枢纽工程。下坂地水库的修建调控了洪水,为新疆地区补充了大量的淡水资源,更为解决春旱时期人畜的饮水和灌溉区的灌溉做出重要贡献,极大程度的保障农业、牧业的收入,是新疆地区经济发展的重要动力。

2.2水库水情监测

以冰川积雪融水补给为主的河流,具有汛期水量大、持续时间长的特点,从积雪融水开始到冰川融水结束,往往会从五六月份持续到十月份左右,其中尤以七八月份河流水量达到最盛。一旦河流水量盛期来临,河流下游水库的压力将会急剧增加,因此提前做好水库水情的监测是十分必要的。以塔什库尔干河流域下游的下坂地水库为例,水利工作站监测人员会对水库的水位、库容,在每个月份的月初和月末进行水位高低和水库中水容量的测量和登记,并对每个月水库中水的入库量和出库量进行统计,不仅要统计总量还要计算日平均量,以更好地看出水量的倍数变化。针对历年的统计分析,我们可以看出塔什库尔干河水量在一年中的变化幅度是很大的,不同的年度在丰水年和枯水年相差也比较大,但下坂地水库历年同期相比变化相对较小,在调节水源方面发挥着重要作用。对水库水情进行登记和备案可以更好地预测蓄水期开始时间,是一项重要监测措施。

2.3遥感技术应用预测

对水库进行水情监测在很大程度上可以保证水库的正常蓄水,然而在水情监测正常的条件下,还是有可能会出现突发的洪水,如果这时水库没有做好提前排水迎接汛期的准备工作,就会使水库发挥不了调水作用,导致洪水向下游倾泻,危害人民群众。随着科学技术的不断进步和发展,针对这种十分可能出现的突发情况遥感技术得到广泛应用,并在积雪监测上发挥着越来越重要的作用。冰川融水的变化量历年来讲变化还是比较小的,因此引起突发性洪水的主要原因还是积雪量的变化。遥感技术对于积雪的检测主要是利用其与地面、草皮等光谱特征的不同进行检测,再根据雪量对其进行不同颜色的显示标注,由于雪的反射率比较高,监测起来也较为容易。这种技术的应用可以十分清晰的展示积雪量的变化,方便监测人员更好地监测洪水的到来,做好水库蓄水期时间预测。

结语:

水资源作为一项重要的自然资源对人类的生产生活起着不可忽视的作用,水利设施的正常运行也涉及到经济生活的方方面面,以冰川积雪融水补给为主的河流更是与我国西部地区的经济发展息息相关,因此水库的蓄水、调水功能十分重要。冰川积雪融水补给为主的河流季节波动较大,尽管遥感监测技术的应用已经大大提高对水库蓄水期的预测,但冰雪融水补给受自然作用力的限制较大,以冰川积雪融水补给为主的河流水库蓄水期的时間预测还有很长的路要走。

参考文献:

[1]曹婷婷.下坂地水利枢纽工程径流调节结果分析[J].内蒙古水利,2016(03):18-19.

[2]刘颖.水库蓄水问题研究进展[J].中国农村水利水电,2018(01):111-114.

[3]陈忠升. 中国西北干旱区河川径流变化及归因定量辨识[D].华东师范大学,2016.

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