第一节　博斯腾湖水文要素特征及变化规律

一、博斯腾湖流域河流渠系分布

（一）博斯腾湖流域水系分布

据1∶500000地形图绘制了孔雀河铁门关以上的博斯腾湖流域分水岭边界，其流域的面积为43890km2。基于STRM3-DEM（3″分辨率）的高程数据，以及GPS实地调查数据，对博斯腾湖流域的水系做了初步提取与绘制（见图1-1）。

（二）焉耆盆地内河流渠系分布

以Google earth为底图，结合巴州水文水资源勘测局确定的26条排渠和巴州环境监测站补充7条后的33条排渠为依据，除去坐标有误和无法辨认的河渠外，勾绘出27条主要排渠，其中入大湖19条，入小湖8条；并利用ArcGIS绘制了盆地内河流渠系分布（见图1-2）。

二、博斯腾湖水资源年际变化的定量估算

（一）主要河流出山径流量的逐年变化

1956～2010年间，开都河、黄水沟和清水河3条主要河流出山径流量合计总量为（39.1±7.1）×108m3/a（见图1-3）。

在过去的55年间年径流量最大为63.90×108m3/a（2002年），最小径流量为27.21×108m3/a（1986年）。开都河是焉耆盆地和博斯腾湖最重要的水量来源，其出山径流量约占3条河流总流量的84.6%～92.9%，多年平均为90%。

（二）近期河流、渠系的入湖水量

1.开都河入湖水量

1958～2009年平均入湖水量为（13.2±6.3）×108m3/a（见图1-4）。近10年来（2000～2009年），开都河东支入湖水量增多，年均水量达18.2×108m3/a，年际变化幅度为（10.4～35.5）×108m3/a。这主要是2000、2002年开都河出山径流量大增，自2003年起（截至2010年）东支入湖水量又回落至（13.8±6.3）×108m3/a。

2.黄水沟、清水河及其他小河流

清水河仅在洪水季节才有少量洪水汇入博斯腾湖，其他期间的水量出山后用做灌溉用水，经地表下渗后转化为地下水径流补给博斯腾湖，这部分水量难以观测和直接计算。黄水沟径流原汇入博斯腾湖西北湖区，1964年黄水沟分洪闸建成后，黄水沟径流改道进入开都河，黄水沟河道成为容泄该地区工农业废水和城镇生活污水主要排水渠。

3.排水渠入湖水量

汇入博斯腾湖大湖区的排水干渠有19条。排渠水量受人为活动控制、覆盖范围大、水量不稳定，难以长期开展实地监测。据已有的观测资料，整理统计见表1-1。 2007年排渠入湖水量偏多，为3.34×108m3。

三、水文要素的季节变化

（一）主要入湖河流径流量月际变化

1.开都河径流量月际变化

据巴音布鲁克（BYBLK）、大山口（DSK）、焉耆（YQ）3个水文站的多年各月平均径流量数据表明：河流径流量月际变化呈单峰曲线，季节变化明显（见图1-5）。从上游至下游，河水流量峰值出现的月份有滞后现象，其原因可能与绿洲引水灌溉有关。

2.黄水沟、清水河等站径流量月际变化

流量较小，各月径流量均不超过1×108m3，一年中水量最大值同样出现在7月，分别为（0.64±0.35）×108m3/a、（0.27±0.14）×108m3/a（见图1-6和图1-7）。

从各个水文站流量的年内变化规律看，几个站点的流量变化曲线都具有单峰特征，从1月至7月、8月逐渐升高，然后降低。其中大山口、焉耆和东支的年内波动幅度较大，而西支、黄水沟和清水河年内波动较小。

（二）开都河径流量季节变化

开都河大山口水文站四季径流量数据表明：夏季径流量最大，明显高于其他三季，冬季径流量最小。径流量最大值集中出现在2001年左右，最小值主要出现在1986年左右（见图1-8）。

各季节径流变化主要分为3个阶段。1958年开始到20世纪80年代中后期（1986年左右）为水量波动减少阶段，其中尤以秋、冬季节明显；从20世纪80年代中后期到21世纪初期（2001年左右）为水量增加阶段，且增加幅度较大；21世纪初期到2009年，水量急剧减少。其四季径流量标准化时间序列见图1-9。

（三）孔雀河径流量季节变化

图1-10显示，大概以1998年前后为界，前半段水量四季变化平稳，后半段波动起伏较大，尤以2000～2003年为甚。总体来看，孔雀河四季水量相差不大，各季节水量最大值均出现在2000年之后，且集中在2000～2002年。

（四）博斯腾湖水位月际变化

根据月尺度的水文数据进行多年平均处理，得到12个月的多年平均博斯腾湖水位和库容（见图1-11）。

从总体上看，博斯腾湖的水位年内变化曲线体现出双峰特征，从1～4月水位逐渐升高，然后至6月逐渐下降，主要原因可能是农业灌溉使水量大增，减少了入湖流量而增加了出湖流量；6～8月又升高形成第二个峰值，此后由于温度的降低水位开始回落，11月达到最低值。湖容的年内变化特征与水位非常相似，在4月和8月形成双峰现象。

四、水文要素的年际变化

1.主要河流径流量年际变化

对大山口、焉耆、东支、西支、西泵站和塔什店这6个水文站的流量数据进行统计，见图1-12。从总体上看，在1995～2009年期间，东支流量的变化特征与大山口及焉耆站相似：2002年达到最高值，然后2003年迅速下降，并在此后几年中基本保持稳定。西支流量在1995～2009年期间一直比较稳定。西泵站流量在1983～2009年期间波动幅度不大，其中在2004年以后呈现出缓慢增加的趋势。塔什店流量在1980～1996年期间基本稳定，1997年以后迅速升高，2000～2002年期间维持在84m3/s左右，2003～2005年逐渐下降，并在此后几年中稳定。

从开都河中游到下游水量逐渐减少，大山口和焉耆水文站水量年际变化大；而宝浪苏木东西支水量受人为控制，东支入大湖，水量较多，年际变化较大，西支入小湖，水量较少，年际变化不大；黄水沟和清水河年径流量很小，年际变化均不明显。孔雀河径流量（塔什店水文站）年际变化平稳，仅在2000～2002年水量急剧上升。

2.博斯腾湖水位年际变化

1958～2009年期间，博斯腾湖逐年平均水位为（1047.04±0.92）m，历史最高水位出现在2002年，年均水位为1048.65m，历史最低水位出现在1987年，年均值为1044.95m（见图1-13）。

博斯腾湖的水位变化完全受开都河来水量的影响和制约，与开都河水量的丰、枯有着十分密切的关系。博斯腾湖水位的年内变化主要受开都河水量变化的影响，但变化比较复杂。在丰水年分，最高水位多出现在8月下旬，在枯水或平水年份，最高水位多在4月份出现。博斯腾湖水位的多年变化和升降幅度与开都河径流量的多年变化是一致的。

图1-14给出了博斯腾湖水位与库容的对照关系。从图中可以看出，湖容随水位变化呈现出非线性关系。利用曲线进行拟合得到下面的经验方程（n=171，r2=0.9976，P<0.001）：

Vol=0.636（e0.132 x -133.264-24.975）　　（1-1）

尽管在整体上经验方程得到了比较理想的拟合效果，但是就局部值域范围而言，仍然存在一定的误差。经过分析发现博斯腾湖水位基本维持在1045m以上，因此对1045～1049m区间水位与库容的对照关系进行拟合（见图1-15），拟合方程为：

Vol=0.942（e0.097 x -96.81-37.959）　　（1-2）

对博斯腾湖水位数据按年进行统计，得到1955～2010年的年平均水位，并根据式（1-2）计算出同时期的年均湖容变化（见图1-16）。

从总体上看，博斯腾湖的年均水位自1955～1987年呈递减趋势，1987年水位达到最低值1045.00m，水域面积相应缩小了115km2，湖水容积减少28.27×108m3；1987～2002年基本呈递增趋势，并且上升速度很快，2002年达到最高值1048.65m，水面面积扩大了123.45km2，湖水容积增加了34.64×108m3。2000～2003年，通过博斯腾湖向塔里木河下游前进行了5次紧急生态输水，这期间博斯腾湖的水位出现了相应变化，从2003年以后体现出明显的直线递减趋势，2009年水位值降为18年来最低水位1045.89m。三阶段相比，博斯腾湖湖面水位从海拔1048m降到海拔1044.95m用了30年的时间；随后水位回升到历史最高水平用了15年的时间；而后再次下降至18年来最低仅用了8年时间，水位呈现出剧烈的波动变化趋势。

湖容的年际变化规律与水位相似，1955～1987年呈递减趋势，1987年湖容为53.85×108m3，1987～2002年基本呈递增趋势，2002年达到最高值91.89×108m3，从2003年以后体现出明显的直线递减趋势，2009年为61.91×108m3，在1995～2010年期间平均湖容为74.96×108m3。

五、小结

（1）大山口、焉耆、宝浪苏木等水文站的径流量季节变化均比较明显，水量主要集中在每年的5～9月，并且7月来水量最大；而博斯腾湖大湖水位在4月和8月形成双峰模式，水位在6月出现了相对低值点。大山口的年均径流量为35.14×108m3，宝浪苏木东支年均入湖水量仅为13.49×108m3，从上游到下游中间水量减少达20×108m3之多，原因在于开都河中下游地区地处焉耆盆地，工农业生产发达，需水量大，途经大大小小的灌渠排渠达30条之多，另有解放一渠、开都河宝浪苏木西支向孔雀河直接引水，从而致使流入大湖区的水量减少。

（2）从开都河上游到下游，水量逐渐减少。大山口、焉耆水文站水量年际变化大，宝浪苏木东西支水量受人为控制，东支入大湖，水量较多，年际变化较大；西支入小湖，水量较少，年际变化不大。博斯腾湖水位的年际变化较大，以1987年和2002年为界，呈现“下降-上升-下降”的波动变化，出现了连续低水位和连续高水位运行的情况，这与流域的丰枯年份和工农业生产用水有直接关系。

（3）博斯腾湖的年均水位自1955年至1987年呈递减趋势，其中1984～1987年期间下降趋势尤为明显；1987～2002年基本呈递增趋势，2002年达到最高值1048.65m。由于2000～2003年之间向塔里木河下游前进行了5次紧急生态输水，从2003年以后体现出明显的直线递减趋势，2009年达到最低值1045.89m，在1955～2009年期间平均水位为1047.14m。