2011年庫車縣地下水動態(tài)分析

徐敬東

(新疆阿克蘇水文水資源勘測局，新疆阿克蘇843000)

2011年庫車縣地下水動態(tài)分析

徐敬東

(新疆阿克蘇水文水資源勘測局，新疆阿克蘇843000)

以新疆阿克蘇地區(qū)庫車縣2011年地下水監(jiān)測資料為依據(jù)，通過監(jiān)測區(qū)地下水變化情況，分析地下水動態(tài)變化規(guī)律，為當(dāng)?shù)氐叵滤Y源合理配置、開發(fā)利用提供相應(yīng)的技術(shù)支持。

庫車縣;地下水變化;動態(tài)分析

1 概況

庫車縣地處新疆維吾爾自治區(qū)的中西部，位在天山南脈的卻勒塔格山南麓，塔里木盆地之北緣。介于東經(jīng)82°34′～84°25′與北緯 40°49′～ 42°38′之間，南北長約 193 km、東西寬約164 km;全縣總面積14 602.95 km2。其中:山丘區(qū)面積6 236.96 km2、平原區(qū)面積 8 365.99 km2。

庫車縣北依科克鐵克山，南瀕塔克拉瑪干大沙漠。地勢的總趨向是在北高南低的基礎(chǔ)上，而伴以北西高南東低的次一級特征。

庫車縣總?cè)丝跒?3.74萬人。種植業(yè)中以小麥、棉花、玉米及油料為主，工業(yè)以石油、煤炭、電力及農(nóng)、林(果)、畜牧產(chǎn)品加工與民族用品生產(chǎn)為主。庫車縣現(xiàn)狀年灌溉總面積為139.84×104畝。

庫車縣已經(jīng)探明的油氣資源極為豐富，是塔里木石油天然氣開發(fā)的主戰(zhàn)場，國家“西氣東輸”工程的主發(fā)源地，豐富的石油天然氣資源，使庫車已成為21世紀(jì)中國石油、石油工業(yè)發(fā)展的重要戰(zhàn)略接替區(qū)。

南疆鐵路和314國道自東而西橫貫全境，交通較為方便。

2 氣候特征

庫車縣位于中緯度地區(qū)，遠(yuǎn)離海洋，屬典型內(nèi)陸性北溫帶干旱氣候。氣候干燥，多風(fēng)沙;日照充足，降水稀少;蒸發(fā)量大，晝夜溫差大;光熱資源豐富，無霜期長;夏季干熱，冬季干冷;春天氣候多變影響升溫，秋季冷空氣頻頻入侵降溫較快。

全區(qū)由于地形地貌的不同，南北地勢高差的懸殊，形成了多層次的氣候分區(qū)，既有長年冰封雪積的高寒山區(qū)，又有干旱炎熱的平原。其基本特征:北部山區(qū)氣候濕潤，氣溫涼爽，光照充足，降水豐沛，是地表水徑流形成區(qū);南部平原氣候干燥，氣溫炎熱，光照充足，熱量豐富，降水稀少，蒸發(fā)強(qiáng)烈，是地表水徑流散失區(qū)。

全縣年平均氣溫7.1℃，其中山區(qū)平均氣溫3.4℃，平原區(qū)平均氣溫10.5℃。平均年降水量135.2 mm，降水總態(tài)勢為:北多南少，西多東少，夏多冬少。5－8月份四個月的降水量占年總降水量的64% ～78%，冬季(12－2月)降水量占年總量的3.3% ～7.8%。蒸發(fā)量山區(qū)小，平原大;冬季小，夏季大。4－9月份的蒸發(fā)量占年總蒸發(fā)量的80% ～85%。

3 河流水文

庫車縣境內(nèi)河流有十余條，其中常年有水的河流有4條，均為內(nèi)陸水系，源于山地、消失于平原荒漠，流程短、水流急。

3.1 渭干河水系

渭干河是天山南麓三大河流之一，史稱“西川水”，主要支流木扎提河發(fā)源于汗騰格里峰東坡的慕斯達(dá)坂冰川，入拜城盆地后又匯入卡普斯朗河、臺勒維丘克河、卡拉蘇河及黑孜河，始稱渭干河;過千佛洞、切穿卻勒塔格山，消失于山前沖洪平原上。河流全長452 km，其中克孜爾水庫以下長度170 km，千佛洞水文站以上山區(qū)產(chǎn)流面積16 784 km2，據(jù)渭干河出山口千佛洞水文站1953年～1990年38年觀測資料統(tǒng)計，渭干河多年平均年徑流量22.14×108m3，據(jù)千佛洞上游36 km的黑孜水庫水文站觀測資料，該監(jiān)測斷面多年平均河流年徑流量25.7×108m3。

3.2 庫車河系

庫車河是該河系中水量最大的河流、又稱蘇巴什河，史稱“東川水”，水量可占全河河系的73.3%。全長128 km，集水面積2 946 km2，多年平均逕流量3.605×108m3/a。

3.3 波斯坦托克拉克河

據(jù)《庫車河水利規(guī)劃》，波斯坦托克拉克河，多年平均徑流3 690×104m3/a?？俗卫諟?，多年均徑流量2 270×104m3/a;二八臺河，多年均徑流量4 440×104m3/a;鹽水溝，多年均徑流量162×104m3/a。

3.4 塔里木河

塔里木河為過境河流，新渠滿水文站多年平均年徑流量32.86 ×108m3/a。據(jù)統(tǒng)計，庫車縣年引水量 3.035 ×108m3/a。

4 區(qū)域地質(zhì)與水文地質(zhì)概況

4.1 區(qū)域地質(zhì)

庫車縣地處塔里木地臺北緣的塔里木臺坳區(qū)之北部的坳陷帶內(nèi)。涉及到的主要構(gòu)造有:

4.1.1 庫車凹陷

呈東西向橫列于庫車縣的北側(cè)，規(guī)模相當(dāng)大。北以庫爾勒深大斷裂與天山褶皺系為鄰，南以卻勒塔格斷裂帶與沙雅凸起、滿加爾坳陷相連。

4.1.2 沙雅凸起

西起阿克蘇、東至庫爾勒，中經(jīng)庫車。北以卻勒塔格斷裂帶與庫車凹陷相連，南入塔里木河。主要為第三系隆起，上覆大厚度的第四系，構(gòu)造相對穩(wěn)定。

4.2 水文地質(zhì)條件

庫車縣地下水的賦存形式與類型，按其賦存條件、水理性質(zhì)及水力特征，則可劃分為:松散巖類孔隙水、基巖裂隙水、碎屑巖類裂隙孔隙水及凍結(jié)層水四類。其形成均受其地質(zhì)、構(gòu)造、地形、地貌，以及氣候特征等環(huán)境條件的控制與影響，并使之補(bǔ)給、徑流、排泄及富水程度、水文地球化學(xué)特征等水文地質(zhì)條件產(chǎn)生明顯的差異。

平原地下水均為第四系松散巖類潛水和承壓水。但因其承壓水頂板隔水層區(qū)域分布的局限性和厚度小且不連續(xù)等，則可視同潛水一起利用。

5 地下水補(bǔ)、徑、排特征

5.1 渭干河沖洪積平原

鑒于西卻勒塔格第三紀(jì)不透水巖層的阻擋，使得拜城盆地的地下水不能從側(cè)向補(bǔ)給山前平原，但其下部接受有庫車河平原少量的側(cè)向流入。而山前平原的地下水則主要是通過渭干河河道放水、渠系引水、田間灌水，以及水庫蓄水的滲入而得到補(bǔ)給;此外，還有少量渭干河出山口時的河谷潛流及山前暴雨洪流、大氣降水的入滲所補(bǔ)給。

在平原頂部，為含水層結(jié)構(gòu)單一的潛水賦存區(qū)，見圖2。潛水受河道、渠系、水庫及河谷潛流等水的入滲與直接補(bǔ)給后，隨地勢向東南徑流，并對南部多元結(jié)構(gòu)含水層的潛水、承壓水進(jìn)行側(cè)向補(bǔ)給。潛水與承壓水水位相差不甚明顯，二者水力聯(lián)系較密切。灌區(qū)地下水流，總體上是自北西向南東逕流，但局部因受排水渠的影響而稍有改變。地下水的排泄，主要是通過潛水的蒸發(fā)蒸騰、排水渠系及英達(dá)利亞河的滲出、平原下方的側(cè)向流出及人工開采的形式進(jìn)行。

圖2 庫車縣渭干河灌區(qū)水文地質(zhì)剖面圖

5.2 庫車河、二八臺河沖洪積平原

亞肯背斜橫臥于庫車河水系沖洪積平原的中上部，從而將其中更新世末至上更新世初形成的完整而統(tǒng)一的山前沖洪積傾斜平原分割成南北兩大部分，構(gòu)成三個水文地質(zhì)單元(北部山前凹陷儲水構(gòu)造、中部亞肯背斜過水臺地儲水構(gòu)造、南部庫車沉降帶儲水構(gòu)造)，至使地下水的補(bǔ)給，徑流與排泄出現(xiàn)了二次重復(fù)，但由于亞肯背斜過水臺地的聯(lián)接，三者仍還存在著密切的水力聯(lián)系，而成為一個大的比較完整的水文地質(zhì)單元，見圖3。

庫車河水系出山口后的河道放水、渠系引水、田間灌水、山前洪水的入滲是山前平原地下水的主要補(bǔ)給來源，次則是山口的河谷潛流、大氣降水入滲等亦是山前平原地下水的補(bǔ)給來源之一。庫車河水系山前沖洪積平原的地下水自北而南逕流。北部山前凹陷儲水構(gòu)造洼地的潛水埋深由＞100 m至40 m，水力坡度多在3‰左右;待越過亞肯斜使水力坡度增至8‰～15‰，南部庫車沉降帶儲水構(gòu)造內(nèi)的潛水埋深由北側(cè)的30～50 m，向南過渡到5～10 m、＜5 m，隨至潛水水力坡度降至2‰～5‰。

地下水的排泄，主要以向南的側(cè)向流出、泉水溢出、潛水蒸發(fā)、植被蒸騰、人工開采等方式進(jìn)行。

縱觀傾斜平原區(qū)地下水補(bǔ)、逕、排條件，北部山前凹陷儲水構(gòu)造洼地是一個地下水資源量相當(dāng)豐富的高位集水盆地;其內(nèi)儲地下水資源又是其位居下游南部儲水構(gòu)造地下水的重要補(bǔ)給來源。從而形成區(qū)內(nèi)地下水資源具有很大調(diào)蓄功能和開發(fā)潛力的地下水庫。

5.3 塔里木河沖積平原

平原地下水則受北、西、南三面的側(cè)向流入及塔河、灌溉渠系、田間水的入滲而形成。潛水埋深:距現(xiàn)代河床3～5 km內(nèi)多＜3 m、5～8 m、其外為7～10 m，但局部亦較淺;地下水流向主要是自西而東，但其北部多為自北西而南東和南部自南西而北東逕流，水力坡度小，一般為0.2‰ ～0.3‰。其排泄以潛水蒸發(fā)蒸騰為主，次則是側(cè)向流出。

圖3 庫車河山前平原地下水補(bǔ)、排關(guān)系示意圖

6 地下水監(jiān)測站概況及動態(tài)變化

庫車縣現(xiàn)有的地下水監(jiān)測站主要有阿克蘇地區(qū)利用世界銀行貸款項目“新疆塔里木盆地灌溉與環(huán)境保護(hù)(一期)工程渭干河灌區(qū)水鹽監(jiān)測”建設(shè)項目在庫車縣境內(nèi)建有11眼地下水監(jiān)測井，因設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)低大多淤積報廢;2008年根據(jù)新疆維吾爾自治區(qū)南疆地下水開發(fā)項目在庫車縣境內(nèi)建有地下水監(jiān)測站8處，分別在比西巴格鄉(xiāng)、吾宗鎮(zhèn)二大隊、阿拉哈格鎮(zhèn)、牙哈鄉(xiāng)、齊滿鎮(zhèn)、阿克吾斯塘鄉(xiāng)、哈尼哈塔木鄉(xiāng)、種羊場各布設(shè)一處，這些站點基本控制了庫車縣的主要農(nóng)業(yè)灌區(qū)和地下水開發(fā)利用區(qū)，布局合理，這些監(jiān)測站的建成提高了當(dāng)?shù)氐牡叵滤O(jiān)測水平，目前運(yùn)行情況良好。

地下水動態(tài)特征可以反映出本區(qū)域地下水補(bǔ)給條件的好壞和地下水開發(fā)利用的程度高低。庫車縣地下水主要受地表水體的入滲補(bǔ)給，以向下游徑流和人工開采的方式進(jìn)行排泄，地下水水位動態(tài)變化規(guī)律與河流來水量、田間灌溉用水量及人工開采量密切相關(guān)，表現(xiàn)出滲入－蒸發(fā)型的動態(tài)特征。

從8個監(jiān)測站2011年度監(jiān)測的數(shù)據(jù)分析，庫車縣地下水位年最大變幅4.76 m，出現(xiàn)在比西巴格鄉(xiāng)。全縣地下水埋深在1.08 ～13.33 m，最高水位大多出現(xiàn)在4 月、6月、12月，最低水位出現(xiàn)在5月、7月、10月。

庫車縣比西巴格鄉(xiāng)一帶地下水埋深在8.57－13.33 m;吾宗鎮(zhèn)二大隊一帶地下水埋深在9.66～11.57 m、阿拉哈格鎮(zhèn)一帶地下水埋深在6.72～7.92 m、牙哈鄉(xiāng)灌區(qū)一帶地下水埋深在1.08～3.70 m、齊滿鎮(zhèn)一帶地下水埋深在 2.59～4.87 m、阿克吾斯塘鄉(xiāng)一帶地下水埋深在 3.51～7.97 m、哈尼哈塔木鄉(xiāng)一帶地下水埋深在2.91～4.17 m、種羊場一帶地下水埋深在 1.54 ～4.18 m。

庫車縣內(nèi)8個監(jiān)測站的監(jiān)測數(shù)據(jù)來看，吾宗鎮(zhèn)二大隊監(jiān)測站年平均埋深最大，為10.85 m?？h內(nèi)最大埋深為13.33 m，出現(xiàn)在比西巴格鄉(xiāng)，最小埋深為1.08 m，出現(xiàn)在牙哈鄉(xiāng)監(jiān)測站。從各監(jiān)測站的年末差中可以看出，8個監(jiān)測站的數(shù)據(jù)有4個為負(fù)值，范圍在 －0.09至 －0.87 m，4個為正值，范圍在0.34 m至0.47 m，說明庫車縣監(jiān)測站內(nèi)水位較2010年局部在上升，部分持平，個別在下降。

從圖5－35可以看出，庫車縣8個地下水潛水水位的分布情況，由高到低分別為比西巴格鄉(xiāng)、吾宗鎮(zhèn)二大隊、阿拉哈格鎮(zhèn)、牙哈鄉(xiāng)、齊滿鎮(zhèn)、阿克吾斯塘鄉(xiāng)、哈尼哈塔木鄉(xiāng)、種羊場。從地形地貌上分析，庫車縣北高南低，地下水潛水水位與地形地貌的趨勢一致。滿足地下水潛水水面與地表表面相似但緩于地表面的一般規(guī)律。

從圖6－1分析潛水水位年度變化規(guī)律:庫車縣北部的比西巴格、阿拉哈格、吾宗鎮(zhèn)監(jiān)測站潛水水位總體表現(xiàn)為1－4月份下降，5月份水位開始上漲，6月份水位上漲較快，7－12月水位呈現(xiàn)出緩慢上升的態(tài)勢;牙哈監(jiān)測站的過程線可以看出，該地區(qū)地下水位變化比較頻繁，1－2月份水位持續(xù)下降，3月份上升，4月份水位又有一下降過程，5月份水位較4月份又有上升，6－8月份持續(xù)下降，9月份水位上升。10－12月水位基本保持穩(wěn)定;其它各站的水位變化不大。

表1 2011年庫車縣地下水監(jiān)測平均潛水埋深表 m

圖3 庫車縣2011年地下水監(jiān)測平均潛水水位過程線

7 結(jié)語

阿克蘇地區(qū)庫車縣地處西北干旱區(qū)，降水稀少，蒸發(fā)量大，干旱指數(shù)達(dá)到25［4］，由于地表水的匱乏和時空分布不均勻性，已嚴(yán)重制約當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟(jì)的發(fā)展。由于水源穩(wěn)定、水質(zhì)良好、可就地開采等優(yōu)點，地下水資源的開發(fā)利用已成為庫車縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要水源。然而地下水的過度開采勢必會帶來一些不良后果，首當(dāng)其沖的無疑是植被破壞和土地沙化，因此，合理開發(fā)利用地下水，已成為當(dāng)前緊迫的工作任務(wù)。

通過2011年的地下水水位監(jiān)測資料可知，主要處在地區(qū)地下水的徑流－排泄區(qū)，地下水潛水水位受農(nóng)業(yè)灌溉、降誰、蒸發(fā)、地表來水、地下水開采等因素的影響較大，監(jiān)測站主要分布在灌區(qū)內(nèi)，監(jiān)測區(qū)地下水位受灌區(qū)灌溉、地表來水、地下水開采影響，地下水位起伏變化，庫車縣地下水水位大部分在合理的范圍之內(nèi)，現(xiàn)提出幾點建議。

1)庫車縣在314國道以北庫車縣北部區(qū)域雖然地下水徑流、補(bǔ)給條件、開采水質(zhì)好，但受開采量、地形影響，埋深較大，縣城以西區(qū)域埋深年變幅較大，因此在此區(qū)域在現(xiàn)有開采條件下，不宜再新增開采量;以東區(qū)域可適當(dāng)開采。

2)庫車縣314國道以南庫車縣中部、南部區(qū)域地下水徑流、補(bǔ)給條件相對較差，地下水埋深較小，年變幅除阿克吾斯塘鄉(xiāng)外均不大，此區(qū)域可適當(dāng)加大地下水開采量;庫車縣東部潛水埋深2～3 m的地方(牙哈鎮(zhèn)東部荒地一帶)，雖然潛水埋深較小，但考慮其潛水補(bǔ)給條件不好，上游加大開采量后，本地潛水水位會隨之下降，在非必要時，不宜進(jìn)行大量開采活動。

地下水監(jiān)測站網(wǎng)的運(yùn)行，能夠比較全面、客觀地反映庫車縣的地下水動態(tài)，為當(dāng)?shù)爻悼節(jié)常紊持螇A、水利建設(shè)規(guī)劃、地下水水源地建設(shè)和管理、地下水資源評價、保護(hù)和合理利用及其生態(tài)環(huán)境提供監(jiān)測數(shù)據(jù)，促進(jìn)和保障地下水資源的可持續(xù)利用，為阿克蘇地區(qū)庫車縣國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展提供服務(wù)。

［1］地下水監(jiān)測規(guī)范.SL 183－2005:11.

［2］董新光，鄧銘江.新疆地下水資源.新疆科學(xué)出版社.2005:8－9.

P641.74

B

1004－1184(2012)04－0078－03

2012－04－13

徐敬東(1968－)，男，江蘇南通人，工程師，主要從事水文水資源工作。