溫宿縣地下水埋深與水位動(dòng)態(tài)分析

李 楠

（阿克蘇水文勘測(cè)局，新疆 阿克蘇 843000）

1 概述

2 地下水位統(tǒng)測(cè)點(diǎn)布置及合理性分析

溫宿縣位于塔里木盆地北緣、天山南麓，總面積l4202.46 km2，人口24萬人，屬暖溫帶大陸性干旱氣候，多年平均降水量75.7 mm，縣境內(nèi)主要有昆瑪拉克河、托什干河和臺(tái)蘭河3條河流，均發(fā)源于天山南脈南坡。為了進(jìn)行機(jī)井建設(shè)，有效開發(fā)利用和保護(hù)地下水資源，需對(duì)溫宿縣2009年地下水位變化情況進(jìn)行分析。

在參考相關(guān)調(diào)查成果的基礎(chǔ)上，本著全面控制的基本調(diào)查要求，在室內(nèi)以1∶5萬精度以上的圖件為基礎(chǔ)，以網(wǎng)格狀布設(shè)地下水統(tǒng)測(cè)站，網(wǎng)格的縱向線以垂直地下水流向?yàn)榛疽螅瑥目刂茀^(qū)域地下水水位和繪制等水位線的角度出發(fā)，在溫宿縣境內(nèi)的4鄉(xiāng)5鎮(zhèn)6場(chǎng)及與阿克蘇市交界處，共布設(shè)了142處水位統(tǒng)測(cè)站，完成水位統(tǒng)測(cè)142站次。統(tǒng)測(cè)站分布見表1、圖1。

表1 溫宿縣地下水水位統(tǒng)測(cè)站分布一覽表

圖1 溫宿縣統(tǒng)測(cè)站分轄區(qū)分布統(tǒng)計(jì)圖

從統(tǒng)測(cè)站在水文地質(zhì)單元的分布上看，142處統(tǒng)測(cè)站遍布了溫宿縣境內(nèi)昆瑪拉克河、托什干河及臺(tái)蘭河兩個(gè)沖洪積平原的地下水補(bǔ)給-徑流-排泄區(qū)，可較全面反映溫宿縣境內(nèi)地下水的埋深、水位變化特征。在野外調(diào)查中，地下水埋深采用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)繩進(jìn)行測(cè)量，統(tǒng)測(cè)站位置采用GPS定位法確定，在內(nèi)業(yè)工作時(shí)，采用大比例尺的國家測(cè)繪地形圖，用直線內(nèi)插法將每個(gè)統(tǒng)測(cè)站的高程求出，然后減去地下水埋深得到地下水水位值，其精度滿足工作要求。在調(diào)查時(shí)段內(nèi)，農(nóng)業(yè)灌溉尚未開始，正常用水的只有居民生活用水，因此調(diào)查數(shù)據(jù)具有代表性，可以反映溫宿縣非開采期地下水埋深、水位特征。

3 地下水儲(chǔ)存埋深分析

3.1 地下水的儲(chǔ)存與分布

融冰雪水是溫宿縣北部地下水的補(bǔ)給源，山前巨厚的第四系松散堆積層是平原區(qū)地下水賦存的主要場(chǎng)所。依據(jù)地形地貌與水文地質(zhì)條件將其分為兩個(gè)水文地質(zhì)單元。

3.1.1 庫托河沖洪積平原

位于溫宿-阿克蘇一線坎坡以西，地下水多以孔隙潛水分布。阿合牙-恰克拉克以北，地下水埋深＞5 m，以南均＜5 m；兩河附近潛水埋深多為1 m～3 m，地汗拉一帶水位埋深＜1 m、形成面積不大的片狀沼澤。昆瑪拉克河左岸以東富水程度較弱，潛水埋深基本都＜5 m，托乎拉一帶潛水埋深＜3 m、有片段狀沼澤分布，形成小面積湖泊。溫宿縣城附近為砂卵礫石夾砂質(zhì)粘土層，使得地下水具承壓性、并呈自流狀態(tài)。

3.1.2 臺(tái)蘭河沖洪積平原

位于溫宿的柯克亞河沖洪積平原以東，由臺(tái)蘭河等山前短小河流沖洪積形成。按地下水的儲(chǔ)存，可分為：

（1）單一結(jié)構(gòu)潛水區(qū)。古木別孜山前至314國道附近、洪積平原上部、中部，以及出山口至佳木鄉(xiāng)一線，地下水埋深自北向南由＞50 m降至10 m左右。庫托河三角洲的吐木秀克以南地帶，潛水埋深＜20 m。以阿熱力、恰格拉克鄉(xiāng)一帶富水性最強(qiáng)，單井涌水量＞5000 m3/d，向北、向東至溫宿縣城附近，富水性有所減弱。吐木秀克-溫宿鎮(zhèn)-臺(tái)蘭河灌區(qū)北部一線及包孜山以北昆瑪拉克河兩岸，潛水埋深西淺東深，吐木秀克鄉(xiāng)3 m～5 m，佳木鄉(xiāng)則10 m左右。滲透系數(shù)5 m/d～15 m/d，單井涌水量可達(dá) 1000 m3/d～5000 m3/d。

（2）多層結(jié)構(gòu)潛水-承壓水區(qū)。314國道以南地區(qū)，潛水埋深一般1 m～3 m，實(shí)驗(yàn)林場(chǎng)、依希來木齊鄉(xiāng)東一帶為5 m左右。本區(qū)在200 m深度內(nèi)，分布有三層承壓水含水層。

3.2 地下水補(bǔ)、徑、排特征分析

3.2.1 補(bǔ)給分析

地表水體在在平原區(qū)的轉(zhuǎn)化是溫宿縣地下水的主要補(bǔ)給源之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，溫宿縣渠系現(xiàn)狀年引水量達(dá)到10.0×108m3/a，使得渠系水入滲、田間灌溉水的入滲成為溫宿縣地下水的主要補(bǔ)給源之一。

3.2.2 徑流分析

溫宿縣地下水基本是隨地形由高而低運(yùn)動(dòng)，流向亦與庫馬拉克河、托什干河及臺(tái)蘭河現(xiàn)代河道走向基本一致。即在溫宿縣西部庫馬拉克河兩岸地下水自北西向南東流動(dòng)，地下水水力坡度5‰；托什干河兩岸地下水自西向東流，地下水水力坡度3.75‰；臺(tái)蘭河平原地下水則由北向南流，水力坡度為3.84‰。

3.2.3 排泄分析

在溫宿縣境南側(cè)及臺(tái)蘭河灌區(qū)下游地下水均向南流出，水力坡度在下游邊界處平均為2.78‰。含水層巖性在上部以粉細(xì)砂為主，下部則以中細(xì)砂為主，含水層厚度較大，故地下水向下游的側(cè)向徑流是排泄方式之一。庫托河灌區(qū)的地下水水位埋深較淺，有較多泉水出露。臺(tái)蘭河沖洪積平原314國道以南河道及泄洪溝也有大量的平原泉水出露。因此，蒸發(fā)蒸騰及泉水出露亦為溫宿縣地下水排泄方式。溫宿縣現(xiàn)已建成地下水集中式水源地2處，還有眾多的分散開采井，人工開采也是溫宿縣地下水的排泄途徑。

3.3 地下水水位動(dòng)態(tài)特征

溫宿縣地下水水位動(dòng)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相關(guān)，故地下水動(dòng)態(tài)類型在庫托河平原表現(xiàn)為水文型，在臺(tái)蘭河平原表現(xiàn)為灌溉蒸發(fā)型。

3.3.1 庫托河平原

潛水主要補(bǔ)給源為昆瑪拉克河入滲，故河流來水量的變化決定著地下水動(dòng)態(tài)。每年6月～9月份昆瑪拉克河洪水期，潛水得到河水滲漏補(bǔ)給，水位上升；9月份洪期結(jié)束，潛水水位達(dá)最高點(diǎn)，至翌年4月份潛水水位下降。4月～6月份庫托河水量較小，部份被引水龍口引走，補(bǔ)給潛水較少，水位降至最低。潛水位峰值的變化與河水流量具明顯對(duì)應(yīng)關(guān)系，但峰值出現(xiàn)的時(shí)間及變幅隨距河床遠(yuǎn)近而有所不同，即距河愈遠(yuǎn)，滯后期愈長(zhǎng)，變幅愈??；反之則滯后期愈短，變幅愈大。一般潛水位年變幅約1.5 m，承壓水位變化不大。

3.3.2 臺(tái)蘭河平原

潛水動(dòng)態(tài)主要受灌溉水影響，灌水高峰期水位最高，停灌一段時(shí)間后水位降低。由于潛水水位相對(duì)較高，且植被發(fā)育，在渠系灌溉滲漏補(bǔ)給的同時(shí)，潛水也在強(qiáng)烈蒸發(fā)蒸騰，區(qū)內(nèi)沖溝發(fā)育，也促使了潛水的散失加快，由此限制了潛水位的抬升，故潛水水位年變幅較小，約0.8 m，承壓水位變化較小。

3.4 地下水水位、埋深分布特征

統(tǒng)測(cè)結(jié)果顯示，溫宿縣地下水水位呈現(xiàn)出北高南低、北部地下水埋深大于南部的總體特征。受地形地貌、河流補(bǔ)給及地質(zhì)構(gòu)造的控制，溫宿縣北部地下水水位大于南部，且潛水面整體上由西北向東南傾斜。在溫宿縣北部，吐木秀克鎮(zhèn)以北，潛水位最高達(dá)到1290 m；阿熱勒鎮(zhèn)紅星干渠1號(hào)閘一帶，潛水位1210 m；臺(tái)蘭河出山口一帶，潛水位在1210 m左右；最東端的扎木臺(tái)鎮(zhèn)以北地帶，潛水水位在1200 m。溫宿縣北部，阿熱勒鎮(zhèn)至水稻農(nóng)場(chǎng)一線與阿克蘇市相接地帶，潛水位在1170 m～1130 m之間；溫宿縣以南至與阿克蘇市交界處，潛水位1115 m；臺(tái)蘭河流域的古勒阿瓦提鄉(xiāng)以北，潛水位最低至1060 m。

分流域看，溫宿縣托什干河流域潛水位由1210 m降至1130 m，吉格代牧場(chǎng)、恰格拉克鄉(xiāng)、阿熱勒鎮(zhèn)潛水流向?yàn)楸逼飨颍粠飕斃撕恿饔?，潛水位由吐木秀克?zhèn)以北的1290 m變至兩河匯合口處的1130 m左右，潛水流向亦為北偏西。臺(tái)蘭河流域潛水位由出山口處的1210 m左右，到古勒阿瓦提鄉(xiāng)以北降低至1060 m，潛水流向則為近南北向。

根據(jù)統(tǒng)測(cè)成果，庫瑪拉克河、托什干河流域吉格代牧場(chǎng)以西的沖洪積平原，潛水埋深＞10 m，托喀依、吐格曼貝西至吉格代牧場(chǎng)、恰克拉克北干渠一線，潛水埋深5 m～10 m，吐木秀克鎮(zhèn)、恰克拉克鄉(xiāng)、阿熱勒鎮(zhèn)一帶潛水埋深變?yōu)? m～5 m，托乎拉鄉(xiāng)、水稻農(nóng)場(chǎng)、塔拉布拉克至阿熱勒鎮(zhèn)江格爾一帶，潛水埋深為2 m～3 m，庫、托河流域潛水埋深較小的地方，分布在五七干校至阿亞喀其、托乎拉鄉(xiāng)的提拉立克、二大隊(duì)一帶。從不同潛水埋深分布特征看，溫宿縣庫、托河流域潛水埋深主要受地形和河流補(bǔ)給的控制。根據(jù)本次統(tǒng)測(cè)成果，在1∶5萬電子地圖上量算，溫宿縣潛水不同埋深面積統(tǒng)計(jì)具體見表2。

表2 2009年溫宿縣潛水不同埋深面積統(tǒng)計(jì)表

4 地下水水位與地下水的開發(fā)利用分析

2003年～2007年溫宿縣各行業(yè)地下水開采量統(tǒng)計(jì)見表3。

表3 溫宿縣近年地下水開采量統(tǒng)計(jì)表 單位：m3

據(jù)2002年完成的《新疆溫宿縣地下水資源開發(fā)利用規(guī)劃》，2000年，溫宿縣地下水開采量為0.2298×108m3/a，近年來，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和塔里木河綜合治理對(duì)水資源開發(fā)利用格局的調(diào)整，溫宿縣地下水開采量不斷增加，2007年開采量已超過2000年開采量的近2倍，溫宿縣潛水埋深不斷下降。與統(tǒng)測(cè)結(jié)果相比，見表4，2002年埋深＜1 m的面積為205.1 km2，本次統(tǒng)計(jì)只有1.7 km2，埋深1 m～2 m的面積2002年時(shí)為273.8 km2，本次統(tǒng)測(cè)數(shù)為151.7 km2，埋深2 m～3 m的面積2002年時(shí)為273.8 km2，本次統(tǒng)測(cè)值為642.0 km2，潛水埋深＜5 m的總面積2002年為2484.3 km2，根據(jù)本次統(tǒng)測(cè)成果量算，埋深＜5 m的總面積為1724.5 km2，以2002年為基數(shù)比較，潛水埋深＜5 m的面積減少759.8 km2，減少幅度為30.6%。

表4 溫宿縣不同時(shí)期潛水埋深面積對(duì)比表 單位：km2

5 結(jié)語

通過本次溫宿縣地下水水位統(tǒng)測(cè)，對(duì)比分析區(qū)域潛水埋深不同年代的變化，雖然2009年潛水埋深小于5 m的面積較2002年相比減少幅度達(dá)到30%，但根據(jù)溫宿縣水文地質(zhì)條件和地形地貌特征，其現(xiàn)狀潛水埋深尚在合理的范圍內(nèi)，地下水的開采尚未引起本區(qū)地下水水位的大幅下降，甚至于部分地方還有地下水開采潛力。

從潛水埋深分布特征分析，雖然整個(gè)溫宿縣區(qū)域地下水水位沒有大幅下降，但因其位于阿克蘇市、阿瓦提縣的上游，其地下水開采活動(dòng)勢(shì)必會(huì)引起下游地區(qū)地下水水位的變化，因此，在新的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展階段，有必要在阿克蘇河流域進(jìn)行符合社會(huì)發(fā)展需要的流域綜合規(guī)劃，以達(dá)到地下水資源可持續(xù)利用的目的。