新疆烏蘇市地下水水化學(xué)特征及土壤鹽漬化

王建剛

(新疆維吾爾自治區(qū)塔城水文水資源勘測局，新疆塔城834700)

烏蘇市位于新疆天山北麓準(zhǔn)噶爾盆地南緣，是新疆天山北坡經(jīng)濟(jì)帶的重要發(fā)展區(qū)域和組成部分，豐富的光熱資源和水土資源對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，耕地面積不斷擴(kuò)大，增加了對(duì)水資源的需求，使得烏蘇市農(nóng)灌用水緊缺，特別是季節(jié)性供需水矛盾十分突出，解決水資源緊缺，確保水土平衡成為烏蘇社會(huì)發(fā)展的首要問題。

烏蘇市在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，由于對(duì)生態(tài)環(huán)境缺乏認(rèn)識(shí)，不適當(dāng)?shù)臄D占了生態(tài)用水，加之流域缺水和水資源配置使用不盡合理，作為艾比湖的主要源流區(qū)，現(xiàn)已基本無水入湖，流域下游甘家湖自然保護(hù)區(qū)的天然植被也嚴(yán)重衰敗，生態(tài)環(huán)境問題嚴(yán)重。在目前情況下，烏蘇市要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)又好又快發(fā)展，需在維護(hù)生態(tài)環(huán)境的前提下，保障流域下游灌區(qū)灌溉用水及人畜飲水安全，加快節(jié)水型社會(huì)建設(shè)，科學(xué)合理地進(jìn)行水資源配置，對(duì)流域中下游地區(qū)地表水的引水量應(yīng)因地制宜，合理配置，并科學(xué)合理地開發(fā)利用地下水資源。本文以烏蘇市地下水水質(zhì)分析成果來闡述烏蘇市地下水水化學(xué)特征及土壤鹽漬化情況。

1 地下水水化學(xué)特征

烏蘇市平原區(qū)從山前傾斜洪積礫質(zhì)平原到?jīng)_湖積平原，潛水水化學(xué)成份變化復(fù)雜，承壓水水化學(xué)特征變化不大。

1.1 潛水水化學(xué)特征

1)南部山前傾斜洪積礫質(zhì)平原潛水以山區(qū)河谷潛流、基巖裂隙水側(cè)向徑流和河道水滲漏補(bǔ)給為主，潛水承襲了山區(qū)地下水、平原區(qū)上游河水的化學(xué)成分，由于地下水埋藏深，蒸發(fā)濃縮作用不大，地下水以溶濾作用為主。

南部山前傾斜洪積礫質(zhì)平原潛水的礦化度一般小于0.5 g/L，水化學(xué)類型為 HCO3－ Ca、HCO3·SO4－ Ca·Na，地下水由南向北的徑流過程中，礦化度逐漸升高，但礦化度一般小于1 g/L。北部山前傾斜洪積礫質(zhì)平原的潛水礦化度一般小于1 g/L，向南至洪積扇前緣增大到3 g/L，水化學(xué)類型為SO4·HCO3－ Na·Ca、SO4·Cl－ Na·Ca。

2)沖洪積、沖積平原地勢平緩，地層顆粒細(xì)，潛水徑流條件較差，潛水埋藏淺以垂向交替循環(huán)為主，蒸發(fā)濃縮作用強(qiáng)，以脫碳酸作用為主，使水中的SO42－相應(yīng)增加，因而水化學(xué)類型較為復(fù)雜，主要為SO4·Cl－Na·Ca型，最終向 Cl·SO4－Na和Cl－Na型水發(fā)展，潛水礦化度在上游地區(qū)一般小于1 g/L，向下游地區(qū)逐漸增高。在灌區(qū)由于受渠系、田間灌溉水入滲的影響，使局部地區(qū)潛水淡化，出現(xiàn)了 SO4·HCO3－Na·Ca和SO4－Ca·Na型水。在現(xiàn)代河道兩側(cè)的地區(qū)，潛水礦化度一般小于1 g/L，水化學(xué)類型為HCO3·SO4－Ca或HCO3·SO4－ Ca·Na。

3)佐頓愛力生沙漠潛水礦化度一般為1～5 g/L，水化學(xué)類型為 Cl·SO4－ Na。

4)沖湖積細(xì)土平原潛水水質(zhì)復(fù)雜，水化學(xué)類型主要為Cl·SO4－Na和 Cl－ Na，礦化度一般大于 3 g/L(見表 3 －3、3－4)。在佐頓愛力生沙漠北緣靠近四棵樹河道地帶潛水礦化度小于1 g/L，水化學(xué)類型為HCO3·SO4－Na;在吉河河道地帶潛水礦化度為1～3 g/L，水化學(xué)類型為SO4·Cl－Na或SO4·HCO3－ Na。

總的來看，自南部山前洪積礫質(zhì)傾斜平原到?jīng)_積平原區(qū)，潛水的化學(xué)類型和礦化度分布具有明顯的分帶特征。南部山前洪積傾斜平原區(qū)為 HCO3·SO4－Ca·Na型水，礦化度一般小于0.5 g/L;東部地區(qū)1～3 g/L。南部山前洪積扇溢出帶沿奎屯河和古爾圖河床向北延，與北部山前洪積傾斜平原相連的地區(qū)，地下水類型為SO4·Cl－Na·Ca型水，地下水礦化度1～26 g/L;佐頓愛力生沙漠周圍廣大地區(qū)為Cl·SO4－Na和Cl－Na型水，礦化度高達(dá)98 g/L。

表1 沖湖積細(xì)土平原潛水礦化度表

表2 沖湖積細(xì)土平原潛水水化學(xué)類型表

1.2 承壓水水水化學(xué)特征

承壓水主要接受南山山前洪積礫質(zhì)傾斜平原區(qū)地下水的側(cè)向補(bǔ)給，水質(zhì)一般較好，礦化度絕大多數(shù)小于1 g/L，地下水類型以 HCO3·SO4－Ca型或 SO4·HCO3－Ca·Na型為主，且垂直分帶明顯即隨著深度增加礦化度有降低的趨勢。但在車排子及甘家湖林場地區(qū)，水中F－含量偏高，不能飲用。

2 土壤次生鹽漬化

在長期自然狀態(tài)下，細(xì)土平原下游區(qū)土壤中形成了較為穩(wěn)定的鹽份分布狀態(tài)。一般在河水周期性泛濫的漫灘表層土中鹽份含量較低，河間洼地較高。但五十年代中期以來，沿河兩岸大量開墾荒地，引水灌溉、洗鹽，使灌區(qū)地下水水位迅速抬升。如在奎屯河中下游初期潛水位埋深較深，柳溝灌區(qū)1955年為4～10 m、車排子灌區(qū)為4～7 m，其它墾區(qū)亦有相似的條件，因包氣帶較厚，在沒有排水系統(tǒng)的情況下，也可以達(dá)到暫時(shí)洗鹽的效果，但隨后地下水位以每年0.2～0.3 m的速度上升，導(dǎo)致大量已墾土地次生鹽漬化(見表3)，部分被迫棄耕。

表3 鹽漬化土現(xiàn)狀分布狀況表 萬畝

土壤次生鹽漬化產(chǎn)生是地形地貌、土壤、地下水與人為等因素綜合作用的結(jié)果。

2.1 地形因素

因地勢平坦、排水不暢，一些古河道原為天然排水通道，現(xiàn)已分段筑壩、以蓄代排，改變了鄰近地區(qū)的潛水流泄?fàn)顩r，影響到區(qū)域性的排水條件，使?jié)撍坏玫窖杆偬?，加劇了土壤鹽漬化的發(fā)生和發(fā)展進(jìn)程。

2.2 土壤因素

當(dāng)潛水沿毛細(xì)管上升過程中攜帶水中和土壤母質(zhì)中的大量鹽分，遇粘性土而受到阻礙，使鹽類大量富集，如125團(tuán)一帶尤為顯著。

2.3 地下水因素

當(dāng)潛水埋藏深度小于2 m時(shí)，又系粘性土，潛水幾乎處于停滯狀態(tài)，經(jīng)強(qiáng)烈的蒸發(fā)，鹽份不斷聚集于表層土中而形成土壤鹽漬化;潛水礦化度與土壤鹽漬化有明顯的關(guān)系，一般表現(xiàn)為潛水礦化度高則土壤鹽漬化較重，反之則輕。

2.4 人為因素

為適應(yīng)農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要，區(qū)內(nèi)先后修建了一系列大、中、小型平原水庫。水庫的修建一方面解決了灌溉用水問題，但另一方面由于水庫的滲漏，使得水庫周邊地區(qū)地下水位上升，加劇了該地區(qū)的土壤鹽漬化程度。

3 結(jié)語

要根本治理土壤鹽漬化，可采取排水和節(jié)源雙管齊下的辦法，使?jié)撍抵僚R界水位3 m以下;排水可以豎排為主，當(dāng)?shù)匦纹露却笥?‰地段，亦可采用明排。節(jié)源指減少外來水源的進(jìn)入。要達(dá)到上述目的，則必須改變現(xiàn)有的灌溉模式。