巴基斯坦主要水系及水文水资源Word下载.docx
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狮泉河
384
69671
8
阿富汗
71916
2539
巴基斯坦
2320
561895
168593
印度
382
315668
114121
合计
3086
1019150
285261
主要国际支流
杰赫勒姆河、拉维河、杰纳布河和萨特莱杰河均是印度河的重要支流,其中杰赫勒姆河、拉维河是杰纳布河的支流,杰纳布河汇入萨特莱杰河,并最终流入印度河。
河流名称
奇普恰普河〔下游称希欧克河〕
中国、印度、巴基斯坦
509
31701
53
喀布尔河〔Kabul〕
阿富汗、巴基斯坦
471
91082
7865
古马勒河〔Gumal〕
304
39239
580
杰赫勒姆河〔Jhelum〕
印度、巴基斯坦
722
56762
20854
拉维河〔Ravi〕
638
36113
24671
杰纳布河〔Chenab〕
1124
173138〔含各支流〕
88698〔含各支流〕
萨特莱杰河〔Sublej〕
1553
141916
58634
水电站工程
达苏水电站工程目前已开始了前期建设工作,是建在印度河上的一座径流式水电站,位于巴基斯坦KhyberPakhtunkhwa省达苏镇上游7km、伊斯兰堡以北345km处,,计划于2021年完成第1阶段工程〔2160mW〕。
古马勒河源于阿富汗的昆布尔库莱(KhumburKhule)山脉,在多曼迪(Domandi)附近进入巴基斯坦境内,在多曼迪与贡德尔(Kundar)河会合。
向下游再与瓦纳托伊(WanaToi)河以及佐布(Zhob)河交会,在德拉伊斯梅尔汗(DeraIsmailKhan)以南处流入印度河,1980年代在古马勒河与佐布河汇流处以下的米安努尔(MianNur)与卡朱里卡奇(KhajuriKach)兴建的水坝,乃是一项多目标计划的一部分。
该计划包括洪水控制、德拉伊斯梅尔旱地区约66,400公顷(164,000)农田的灌溉,以及水力发电。
塔贝拉〔Tarbela〕水库总是印度河〔Indus〕流域工程的主要控制性工程,坝址控制流域面积万km2,多年平均径流量790亿m3,年平均输沙量亿t,平均含沙率为4kg/m3。
库容为143亿m3,有效库容120亿m3,最大坝高143m,工程设计中,未考虑排沙设施。
1974年工程建成蓄水,水电站装机175万kW。
门格拉〔Mangla〕水库位于杰鲁母河〔Jhelum〕,水库总库容亿m3,有效库容亿m3,水电站装机80万kW。
〔1991,王家柱,巴基斯坦大规模夸流域引水的效益和问题〕
巴基斯坦位于南亚次大陆西北部,国土面积万km2,万km2〔包括巴控克什米尔地区〕,地形地貌复杂,大致为,北部为高山地带,西部和西南部为高原,东南部为沙漠和半沙漠,中部为印度河平原。
印度河纵贯南北,在巴基斯坦境内流域面积为万km2,占国土总面积的70.5%,其中平原面积占国土面积的1/3,是巴基斯坦工农业发展的精华地区。
印度河渠系控制总灌溉面积亿亩,是世界上规模最大的灌溉系统〔1991年,巴基斯坦大规模跨流域引水的效益和问题〕;
水资源不足是发展农业的制约因素,全国水资源总量为1858亿m3〔其中地表水1780亿m3,地下水净补给量78亿m3〕,人均值低于世界平均值及我国,是世界上水资源最贫乏的国家之一。
水文气象
巴基斯坦全境基本属于亚热带草原和沙漠型气候,光、热资源充足,而雨量稀少。
除北部印度河上游雨量尚丰沛外,大部分地区炎热而干燥,干、雨季分明,全国2/3地区年均雨量低于250mm,即使印度河平原区年降水量也仅约15至300mm,且季节性强,主要集中在7至9月。
北部喜马拉雅区域年降雨量可达760mm至1270mm,72%的降雨量位于印度河流域内,旁遮普省〔Punjab〕自北部至南部的巴哈瓦尓布尔〔Bahawalpur〕年降雨量由800mm递减至100mm。
〔HassaanF.Khan,GuidingGroundwaterPolicyintheIndusBasinofPakistanUsingaPhysicallyBasedGroundwaterModel;
2016AmericanSocietyofCivilEngineers〕
快速发展的Lahore市位于纬度31度20分至31度50分、经度74度5分至74度37分,是Punjab省东部城市,处于RAVI河谷平原区,其气温与降雨均随季节变化较大,六月份平均气温34摄氏度,一月份平均气温为12摄氏度;
年平均降雨量575mm,年内降雨在300mm至1200mm之间变化,年蒸发量大约1750mm。
水资源分配
印度河流域左岸水系发达,左岸东部三条河〔拉维奇Ravi、比亚斯河Beas、萨特莱杰河Sublej〕的水资源分配给印度;
印度河干流〔Indus〕和左岸西部杰赫勒姆河〔Jhelum〕、奇纳布河〔Chenab〕的水资源分配给巴基斯坦,印度不得阻碍巴基斯坦使用西部三河的水资源,但印度在河水流入巴基斯坦境内前有权利用使用其中的一些水用于灌溉、发电和其他指定用途,但仅限于非消耗目的和某些限定的农业使用之目的。
河流
汉萨河〔Hunza〕
汉萨河〔Hunza〕为印度河〔Indus〕上游右岸较大支流之一,位于巴基斯坦北部,流域面积13722km2,为喀喇昆仑高海拔中心区,平均海拔为4631m,5000m以上海拔近4463km2,达33%。
流域内雪域覆盖范围,冬季可达80%,夏季30%。
根据1999年至2008年观测记录,Khunjerab雨量站〔4730m〕年均雨量170mm,Ziarat雨量站〔3669m〕年均雨量225mm,Naltar〔2858m〕年均雨量为680mm;
根据SWHP-WAPDA的40年流量记录〔1966-2008〕,汉萨河年均径流量为323m3/s〔即降雨深为742mm〕,年均径流量标准差为69m3/s;
很明显,由于高海拔区雨量站观测错误,降雨记录对出口断面的径流量代表性较差,且具有最大累计降雪的更高海拔〔4730m以上〕缺少雨量站。
〔AdnanAhmadTahir.Modelingsnowmelt-runoffunderclimatescenariosintheHunzaRiverbasin,KarakoramRange,NorthernPakistan〕
杰赫勒姆河〔Jhelum〕是印度河〔Indus〕第二大支流,上游区位于巴基斯坦北部,在纬度33°
至35°
、经度73°
至75.62°
之间,杰赫勒姆河门格拉水库〔Mangla〕以上流域面积33867km2,其中18965km2在查谟〔Jammu〕和克什米尔〔Kashmir〕地区,海拔在200至6248m之间,根据ModerateResolutionImagingSpectroradiometer(MODIS)卫星数据,该上游区雪域覆盖面积在冬季冷高峰期〔一月至二月〕达65%,夏季热高峰期为6%。
流域大部分区域汇水至门格拉〔Mangla〕水库,其中融雪融冰水量占65%,〔2015,MuhammadAzmat.EstimationofWaterResourcesAvailabilityandMini-HydroProductivityinHigh-AltitudeScarcely-GaugedWatershed〕该水库于1967年建成,为巴基斯坦第二大水库,其主要功能是为灌溉和发电,灌溉面积达6百万公顷,装机容量为1000mW,据2000年统计资料,占巴基斯坦总装机容量6%。
许多文献中以该水库坝址为界对上游区进行研究,季节径流预报、区域气候等研究。
杰赫勒姆河〔Jhelum〕发源于PirPanjal西北坡,并接纳来自喜马拉雅山的众多支流,聚集其季节性融雪径流;
灌溉克什米尔〔Kashmir〕地区的同时,通过Wular湖缓解季节性洪水。
自Wular湖流出,穿过130km的峡谷后,再经过8km的Kunhar下游区,接纳其最大支流Neelum〔也成KishanGanga〕,之后直接汇入门格拉水库;
另外,下游还有两条重要支流Kanshi和Poonch直接汇入水库;
Kanshi从水库东部〔应该为西部〕的低矮侵蚀区域汇入,同时发育PirPanjal南部斜坡的Poonch从东部而来。
自Jhelum上游区至GarhiDupatta年降雨量在683mm至1600mm以上,向南面逐级下降,至门格拉为873mm,据1961年至1990年降雨资料统计,其年降雨量在平均值的70%至135%之间。
在Jhelum流域存在两个季节性雨区,在南部是春季的三月份及更大的夏季七月季风气候降雨,降雨最少的事在五月及十一月,通常在六月至九月的4个月降雨量可达700mm,占全年50%,该季节性雨量所占比重向南部方向逐渐下降,在门格拉增加至66%;
春季降雨占全年30%,其比重也向南部方向逐渐下降。
然而,在流域北部及东部区域,只有春季降雨峰值表现较强,而夏季峰值不明显,50%的降雨发生在一月份至四月份;
在该流域冬季降雨与海拔密切相关,据有关资料分析〔Hewitt2005〕,在相邻的Karakoram最大降雨发生在5000m至6000m之间海拔区域内。
PirPanjal对夏季季风的北移的阻隔,是其南北区域出现降雨分布差异的主要原因;
然而,也有研究说明〔ArcherandFowler2004〕冬春季降雨,由于西风干扰,在喜马拉雅山分界线两侧有很强的相关性。
在Jhelum与Neelum汇合点之间,年径流量在750至850mm,Neelum河流达1500至1700mm,Kunhar为1125mm,门格拉年径流量为856mm。
Jhelum、Neelum及Kunhar对汇合点的径流奉献量分布占45%、43%、12%,在冬春季节Jhelum所占比例更高,三月份可达65%,夏季Neelum、Kunhar径流量占比增加,七月份可达53%和14%。
与印度河上游其他大多支流相比,春季水位上升更早,Jhelum比Neelum和Kunhar早;
Jhelum月流量峰值出现在五月份,Neelum及Kunhar下游为六月份,Kunhar上游Naran处为七月份。
流域南部下游支流Kanshi和Poonch峰值一般在八月份,但受当月的异常高流量影响。
门格拉峰值出现在六月与七月的时机均等。
在所有三个支流Jhelum、Neelum和Kunhar中,从四月到六月的季节性径流百分比高于七月至九月,虽然尼勒姆〔Neelum〕春季在muzafferabad有稍大的流量。
Kunhar在Naran处具有较高的夏季径流。
因夏季季风降雨影响,Kanshi和Poonch具有较强的季节性径流模式,而不像其他支流径流主要是来自融雪;
来自冬季降水和在低海拔地区的早期融雪,占冬季〔Kanshi和Poonch〕和春季〔Poonch〕径流的比例显著。
杰纳布河(Chenab)是印度河中游的主要支流之一,经克什米尔在查谟〔Jammu〕以西流入巴基斯坦旁遮普省,在马齐附近先后与杰赫勒姆河及萨特莱杰河汇合。
印度境内杰纳布河已建有9座水库大坝〔2006年数据〕,而在印度在查谟〔Jammu〕及Kashmir地区建设水电工程已达11座。
Baglihar水电站大坝位于Doda区杰纳布河上,距离巴基斯坦东部边界110km,一期工程装机容量450MW,二期工程结束后达900MW。
拉维河流经印度西北部和巴基斯坦东北部,发源于印度喜马偕尔(Himachal)邦古卢(Kulu)县喜马拉雅山脉,海拔5,000米以上的山区,向西北西流,于查谟和喀什米尔(JammuandKashmir)分界处转向西南,沿两国边界流80余公里进入巴基斯坦旁遮普省,於卡马利亚(Kamalia)附近转向西流,在艾哈迈德布尔锡亚尔(AhmadpurSial)之南注入杰纳布(Chenab)河,全长约725公里,流域面积11600平方公里。
沙达拉站最大流量1540立方米/秒,最小流量34立方米/秒。
河水灌溉沿岸大片土地。
比亚斯河〔Beas〕
比亚斯河〔Beas〕是印度河系中的重要支流,河长约460km,流域面积20303km2。
〔YixingYi,Chong-Yuxu.Trendandconcentrationcharacteristicsofprecipitationandrelatedclimaticteleconnectionsfrom1982to2010inthe北安市RiverbasinIndia〕上游建有Pandoh大坝,大坝上游干流河长116km,对应流域面积约5000km2;
Pandoh大坝下游约150km处,建有Pong大坝,汇流面积12561km2,有效库容7051Mm3,7至9月的雨季来水是其主要水源,上游永久冰川面积780km2,冰川融雪是其水源组成的一部分。
萨特莱杰河〔Sutlej〕
萨特莱杰河进入印度喜马偕尔邦流入旁遮普邦,称萨特莱杰河。
在费罗兹普尔北面流入巴基斯坦巴基斯坦旁遮普省后,在潘季纳德与杰纳布河汇成潘季纳德河,注入印度河。
长1450公里,流域面积万平方公里。
喜马偕尔邦戈温德湖是萨特莱杰河所流经的最大的湖泊。
水力资源丰富,上游出喜马拉雅山口在巴克拉建大型水坝,用于发电。
中游哈里克建拦河坝,引水渠灌溉旁遮普平原与拉贾斯坦平原。
巴基斯坦水资源
降水
大尺度范围巴基斯坦降水量明显受时间变化及空间分布影响,全年2/3的降水集中在7-9月3个月内完成,平均年降水量从不到100mm的印度河下游区至750mm的印度河上游山前区。
巴基斯坦降水两个主要来源是季风雨和西部气候干扰,与其他两种灌溉水源,即运河水和地下水相比,降雨量相对运河区灌溉的奉献较低。
几乎所有的运河灌区60%以上的雨季降水集中在7月份。
七月初,季风来自孟加拉湾,经过印度后,通常可到达巴基斯坦,雨季一直持续到九月。
印度河平原的大部分降雨来自季风期。
巴基斯坦有两个雷暴期:
〔1〕四月至六月〔2〕十月至十一月。
这些时期是一年中最干燥的部分,特别是十月和十一月。
在此期间,对流引起的雷暴带来零星和局部降雨。
巴基斯坦地处干旱半干旱气候区,整个印度河平原〔运河灌溉区〕来自季风期平均降雨量为212mm〔95%置信区间±
28〕和秋收和早春季节为53mm〔95%置信区间±
8〕。
降雨量自北部和东北部向南变化,并逐渐减少。
这只是西北边境省〔NWFP〕和旁遮普北运河灌区在夏季降雨量与冬季相当,运河灌溉上游〔即,在西北边境省〕区测站监测显示,55%年降雨发生在雨季;
在印度河上游和下游区则为75%和85-90%,随着向南移动,降雨量的年变率增加,Guddu和苏库尔〔SukkurBarrages〕运河灌区变异性最高。
基于10年平均〔1990-1999〕,从巴基斯坦气象部门获得的一些主要城市年降水量数据如下:
经比照亚斯河〔Beas〕上游7个水文站〔Manli站数据不全〕1982年至2010年日降水数据统计,各站年均降水量如表所示。
〔YixingYin,Chong-YuXu,Haishanandconcentrationcharacteristicsofprecipitationandrelatedclimaticteleconnectionsfrom192to2010intheBeasRiverandPlanettaryChang[J]145(2016)116-129〕
测站
系列
经度
维度
高程
年均降水mm
Banjar
1982-2010
1000
1304
Bhuntar
1080
Janjehli
1990-2010
1784
Larji
995
Manali
1926
Pandoh
899
Sainj
1384
印度河上游区降水情况〔ZakirHussainDahri,FulcoLudwig,Eddyappraisalofprecipitationdistributioninthehigh-altitudecatchmentsoftheIndusoftheTotalEnvironment548-549(2016)289-306〕
冰川
印度河流域拥有全球除极地外的几处最大冰川,其上游冰川面积大约为2250km2,夏季为河流提供大量径流。
以融雪为主要水源的Kabul河发源于海拔〔masl〕3000mHindukush山脉南面UnaiPass,自阿富汗东部流入巴基斯坦KhyberPass北部。
Jhelum河发源于克什米尔地区,大部分区域低于印度河源区,进入巴基斯坦境内后其流速亦比印度河较为舒缓。
Chenab河发源于印度的HimachalPardesh,海拔在4900m〔masl〕,流经印控克什米尔Jammu地区,在MaralaBarrage上游进入巴基斯坦境内。
夏季,从印度河上游冰川来的融雪融冰水量占印度河总水量近80%,Kabul河年径流量不足印度河1/3,但是其水位开始上升要早于印度河干流近1个月,为late-labiearly-kharif运河3至5月灌溉需求提供水源。
融雪水量占Jhelum河水量超过50%,然而,相比于印度河,Jhelum河更受季风产生的径流影响。
Jhelum河Chenab河受季风影响具有同步性,由于Chenab河发源于更高海拔,融雪在其径流中占有相当大的比例。
河流和大坝
印度河水系为巴基斯坦主要地表水源,早期印度河系很可能是在5千万年前构造成,当时印度板块〔Gondwanaland冈瓦纳大陆〕与欧亚板块〔Angaraland安加拉古陆〕发生第一次碰撞,在两大陆之间是古地中海,中生代时期由浅沙滩隆起形成巨大的喜马拉雅山脉,这些暴露在外常年被雪覆盖的山脉,已经变成印度河系的主要水源。
下表主要河流平均年径流量数据,在1922年至1961年的数据反映了印度河用水条约实施前的情况,1985年至1995年的数据反映了条约实施后的流量情况,2001年至2002年反映了干旱条件下的流量情况。
由该数据可知,在条约实施后,上游区截留水量增加。
River
Average
AnnualFlow〔MAF〕
Indus
Jhelum
Chenab
Ravi
Sutlej
Kabul
1922年至1961年
93
23
26
7
14
189
1985年至1995年
5
2001年至2002年
48
巴基斯坦大坝建设历史相对较短,之前,印度河平原持续实施的灌溉及饮用水供给是通过利用巨大的地下水库;
在巴基斯坦独立前,只有3座水库,且都不在主要河流上,其中两座水库在Balochistan缺水区,分别是1890年建成的KhushdilKhan大坝、1945年建成的SpinKaraiz大坝;
另一座是位于Punjab的Mianwali区1913年建成的Namal大坝。
独立后,1955年巴基斯坦开始建设大坝,当时面临严重的能源短缺,在Peshawar附近Kabul河Warsak大坝启动建设。
之后,当印度停止向巴基斯坦运河网供水,建设大型水库并与运河连接变得不可缺少,由此,作为印度河水系工程重要组成部分,短时期内建成了两座大型水库,门格拉水库总库容〔〕,Tarbela水库总库容;
与此同时,大量小型灌溉及供水大坝建设同步开展。
地表水
印度河水系地表水资源计量基于沿岸流量站,在印度河流域灌溉系统,河流进入巴基斯坦境内或在Punjab及Sindh省印度河平原灌溉上游,控制性工程〔如水库、拦河坝〕观测站用于流量计量。
印度河观测站在Kalabagh拦河坝〔有时是Tarbela水库〕用于干流计量,门格拉水库用于计量Jhelum河,Marala拦河坝用于Chenab河,Balloki拦河坝用于Ravi河,Sulemanki拦河坝用于Sutlej河。
印度河及其支流年均流量为154MAF,包括来源于西部三条河〔印巴用水条约〕,来自东部三条河;
该水量大部分用于灌溉,大概为,入海水量为,被系统蒸发、渗漏或洪水溢出消耗。
印度河及其支流来水量在年季及年内变化很大,因这种来水的变化,导致年入海水量也有明显变化。
印度河水系水量通过水库及拦河坝分配至主要运河,这些主要运河再通过支流运河网络分配至各灌溉需水区。
印度河流域灌溉系统,包括3座大型水库、16座拦河坝、2座大型渠首工程、2座穿越主要河流虹吸工程,以及12条沟通河流的运河,44套运河系统〔Punjab省23套,Sindh14套,NWFP省5套,Balochistan省2套〕,还有超过107000条输水渠道。
运河的总长度约为56073km,此外,渠道、农场沟渠、田间河沟超过160万km。
作为运河水源补充,该系统通过500000余管井泵取地下水,年利用地下水量超过41.6MAF。
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