祁家壩水庫主要水源為庫上游3km範圍內狹長地帶上的出露泉水。為防止洪水攜帶泥沙掩埋泉眼,當地民眾在水庫上游。修建了導洪堤。集雨面上產生的暴雨洪水不進入水庫。由水庫上游導洪堤阻擋排向溝道。水庫上游為祁連山前烘積扇區,下游為瓜州縣榆林河灌區。地勢東南高西北低,坡度在1/4~1/5之間,該區植被稀少,洪積泥沙礫石覆蓋較深,水土流失嚴重,氣候乾燥,風沙大,遇到暴雨洪水,極易形成土石流,給祁家壩水庫造成嚴重威脅。水庫泉水補給來源有三種:其一為疏勒河河水入滲補給,其二為祁連山冰川融雪入滲補給,其三為上游降雨入滲補給。祁家壩水庫泉水水源屬疏勒河水系,水庫下泄洪水進入疏勒河一級支流榆林河,疏勒河流域深居內陸,降雨稀少,降雨基本耗於蒸發,除大暴雨外,一般均不能形成地表徑流,徑流以地下潛流溢出補給和冰川融雪補給為主,四季變化比較均勻。
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