吐魯番市2017年地下水變化與特征分析

木娜瓦爾·買買提

（新疆維吾爾族自治區(qū)吐魯番水文勘測(cè)局，新疆 吐魯番 838000）

1 地下水埋藏分布及含水層特征分析

1.1 含水層結(jié)構(gòu)與厚度

（1）吐魯番北盆地

從地質(zhì)剖面調(diào)查情況來(lái)看(圖1)，北盆地第四系分布區(qū)海拔在250 m～1200 m之間，地形坡度較陡，一般在30‰～40‰。第四系沉積厚度一般在300 m～500 m之間，最大沉積厚度大于750 m。第四系厚度南北向的變化規(guī)律為:在北部山前小于50 m逐漸過(guò)渡到盆地中心大于750 m，再向南受火焰山隆起的影響，厚度逐漸又變?yōu)樾∮?0 m，可以看出北盆地中部第四系厚度大，到盆地邊緣，厚度逐漸變薄。

圖1 北盆地勘探剖面位置圖

（2）吐魯番南盆地

南盆地第四系厚度一般在200 m～600 m之間。在南盆地西部托克遜地區(qū)，大部分第四系厚度都在200 m～600 m之間，只有山區(qū)與平原交界處，第四系厚度從大于400 m過(guò)渡到小于50 m。在南盆地中部由北向南，第四系厚度從小于50 m過(guò)渡到大于500 m，然后又逐漸過(guò)渡到小于50 m。在南盆地東部，第四系厚度在200 m～300 m之間。南盆地三面環(huán)山，從山前到盆地中心艾丁湖區(qū)，地層巖性由卵礫石和砂礫石逐漸過(guò)渡到粗砂、中砂、細(xì)砂、粉土和粘土等。

1.2 含水層富水性

吐魯番盆地地下水按水量極豐富、水量豐富、水量中等、水量貧乏、水量極貧乏，可分為北盆地單一結(jié)構(gòu)潛水含水層、北盆地多層結(jié)構(gòu)潛水-承壓水含水層、南盆地單一結(jié)構(gòu)潛水含水層、南盆地多層結(jié)構(gòu)潛水-承壓水含水層等5個(gè)層次。按單井涌水量評(píng)價(jià)，5個(gè)層次的富水性分別為＞5000 t/d、1000 t/d～5000 t/d，100 t/d～1000 t/d、10 t/d～100 t/d 和 ＜10 t/d。

2 地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)井布設(shè)

2017年吐魯番市監(jiān)測(cè)區(qū)潛水監(jiān)測(cè)井總數(shù)27眼，其中：高昌區(qū)8眼、鄯善縣9眼、托克遜縣10眼。監(jiān)測(cè)井網(wǎng)基本涵蓋了吐魯番市各區(qū)縣內(nèi)平原綠洲區(qū)主采層位的淺層地下水開采區(qū)。監(jiān)控總面積約3442.8 km2，其中，高昌區(qū)1394.4 km2、鄯善縣1350.6 km2、托克遜縣697.8 km2，分別占總監(jiān)控面積的40.5%、39.2%和20.3%，井網(wǎng)密度為118 km2/點(diǎn)，基本滿足《地下水監(jiān)測(cè)規(guī)范》（SL 183-2016）要求。

2017年吐魯番監(jiān)測(cè)區(qū)內(nèi)地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn)總計(jì)27個(gè)，其中，已安裝地下水位信息采集傳輸一體化設(shè)備的有11個(gè)，每天自動(dòng)采集地下水位、水溫?cái)?shù)據(jù)，并采用GPRS無(wú)線遠(yuǎn)程傳輸方式將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)上報(bào)到監(jiān)測(cè)中心；人工監(jiān)測(cè)點(diǎn)位16個(gè)，每月監(jiān)測(cè)4次，基本滿足國(guó)家《地下水監(jiān)測(cè)規(guī)范》(SL I83-2005)的技術(shù)要求。

3 降水量分析

降水量是地下水的重要補(bǔ)給水源，現(xiàn)分兩個(gè)區(qū)域?qū)?017年降水量進(jìn)行分析。

3.1 平原區(qū)降水量

2017年度各站點(diǎn)年降水量與上年同期比，鄯善縣辟展鄉(xiāng)、高昌區(qū)艾丁湖鄉(xiāng)駱駝刺草原、三堡鄉(xiāng)等雨量站分別偏多9.1 mm、9.3 mm、27.6 mm外，其余各站均減少，減少幅度在0.1 mm～48.4 mm之間。

3.2 前山區(qū)降水量

從雨量站點(diǎn)分布上看，各站點(diǎn)實(shí)測(cè)年降水量，自北部前山區(qū)向平原區(qū)方向隨海拔高程增高而逐步遞減趨勢(shì)，而平原區(qū)內(nèi)降水量較少。與上年同期比，庫(kù)米什、柯柯亞水庫(kù)、甘溝鹽場(chǎng)路、烏斯通溝、勝金鄉(xiāng)蘇侖溝、鄯善縣二塘溝、托縣黑山礦區(qū)等11個(gè)雨量站年降水量均有偏少，減少幅度1 mm～148.3 mm之間。

總體來(lái)看，2017年吐魯番盆地內(nèi)降水稀少、蒸發(fā)量大。降水量山區(qū)大于平原，東部大于西部，北部大于南部，降水量主要集中在夏季，屬少雨干旱苦水年份。

4 監(jiān)測(cè)區(qū)淺層地下水水位動(dòng)態(tài)分析

4.1 地下水位動(dòng)態(tài)特征

地下水動(dòng)態(tài)變化規(guī)律一般隨地表徑流量的變化而變化，根據(jù)2017年吐魯番市監(jiān)測(cè)區(qū)地下水動(dòng)態(tài)類型分區(qū)及淺層地下水水位動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)分析顯示：

（1）地下水水位下降區(qū)（降幅＞0.5 m）面積約1585 km2，占監(jiān)控面積的46%；與上年同期相比，下降區(qū)面積增加了836 km2，其面積占監(jiān)控總面積的24.3%。說(shuō)明地下水位變化較上年出現(xiàn)良性特征。

（2）地下水水位相對(duì)穩(wěn)定區(qū)（變幅在-0.5 m～0.5 m）的面積為1210 km2，占監(jiān)控總面積的35.1%；與上年同期相比，地下水穩(wěn)定區(qū)萎縮558 km2，占監(jiān)控總面積的16.2%。其中，穩(wěn)定區(qū)面積有所擴(kuò)大，與往年相同，局部區(qū)域強(qiáng)下降的動(dòng)態(tài)特征基本消失。

（3）地下水水位上升區(qū)（升幅＞0.5 m）面積647 km2，占監(jiān)控面積的18.8%；與上年同期相比，地下水上升區(qū)萎縮278.3 km2，占監(jiān)控總面積的8%。說(shuō)明地下水變化較上年出現(xiàn)良性特征。

總之，隨著近年來(lái)吐魯番市對(duì)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的大力調(diào)整，地下水開采力度得到有效控制，使地下水變化呈現(xiàn)出逐步穩(wěn)定或部分區(qū)域略有回升的趨勢(shì)。

4.2 地下水蓄變量動(dòng)態(tài)分析

受降雨影響，統(tǒng)計(jì)時(shí)段內(nèi)（2016年12月～2017年12月）吐魯番市地下水監(jiān)測(cè)區(qū)地下水水位平均降幅0.13 m，地下水儲(chǔ)存量較上年同期減少了1923.8萬(wàn)m3。地下水儲(chǔ)存量減少速率較上年同期略有緩解。

4.3 吐魯番市地下水多年動(dòng)態(tài)特征

根據(jù)2007年12月至2017年12月10年間埋深資料統(tǒng)計(jì)，吐魯番市監(jiān)測(cè)區(qū)平均每年下降0.49 m，其中高昌區(qū)、鄯善縣、托克遜縣分別下降0.32 m、0.75 m、0.29 m。根據(jù)吐魯番市28眼監(jiān)測(cè)井（潛層水）10年埋深資料統(tǒng)計(jì)，時(shí)段末平均埋深在3.64 m～124.94 m，多年累計(jì)降幅0.20 m～34.03 m，每年平均降幅在0.02 m～3.40 m之間（除了個(gè)別站點(diǎn)上升外）；其中，地下水位呈持續(xù)下降的態(tài)勢(shì)的有24眼站點(diǎn)（占85.7%）；地下水位略有上升或呈相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)的站點(diǎn)有4眼（占14.3%）。見圖2～ 圖4。

統(tǒng)計(jì)時(shí)段內(nèi)，降幅最大的監(jiān)測(cè)點(diǎn)為鄯善縣吐峪溝英買里1隊(duì)監(jiān)測(cè)井，累計(jì)下降34.03 m；第二位是高昌區(qū)恰特咯勒鄉(xiāng)塘努爾11隊(duì)監(jiān)測(cè)井，累計(jì)下降13.10 m；第三位的是鄯善縣達(dá)浪坎鄉(xiāng)阿扎提村監(jiān)測(cè)井，累計(jì)下降8.68 m；其余21眼監(jiān)測(cè)井十年間水位均下降10 m以下，其中，累計(jì)降幅5 m～10 m的有3眼（占12.5%）；累計(jì)降幅5 m以下的18眼（占79.1%），有5眼監(jiān)測(cè)井水位稍有回升。

圖2 高昌區(qū)亞爾鎮(zhèn)西溝1隊(duì)Ⅱ1-5埋深過(guò)程線圖

圖3 鄯善縣電力公司Ⅱ2-2井埋深過(guò)程線圖

圖4 托克遜縣夏鄉(xiāng)喀格恰克村Ⅱ3-1井埋深過(guò)程線圖

5 超采區(qū)地下水動(dòng)態(tài)分析

5.1 超采區(qū)的劃定依據(jù)

依據(jù)水利部頒布的《地下水超采區(qū)評(píng)價(jià)導(dǎo)則》（SL 286-2003）中的有關(guān)規(guī)定，用以下兩種超采區(qū)劃定分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)劃分吐魯番的地下水超采區(qū)。

（1）按超采區(qū)面積可劃分以下四級(jí)。地下水超采區(qū)面積不少于5000 km2為特大型地下水超采區(qū)；地下水超采區(qū)面積少于5000 km2且不少于1000 km2為大型地下水超采區(qū)；地下水超采區(qū)面積少于1000 km2且不少于100 km2為中型地下水超采區(qū)；地下水超采區(qū)面積少于100 km2為小型地下水超采區(qū)；

（2）按超采程度可將各級(jí)超采區(qū)劃分為一般超采區(qū)和嚴(yán)重超采區(qū)兩種。根據(jù)上述規(guī)定，用地下水動(dòng)態(tài)分析法來(lái)確定超采區(qū)，即將監(jiān)測(cè)區(qū)地下水水位年均持續(xù)下降速率在1.0m或1.0m以上的區(qū)域劃定為嚴(yán)重超采區(qū)。

5.2 超采區(qū)的地下水動(dòng)態(tài)特征

本次地下水超采區(qū)范圍的劃定依據(jù)：根據(jù)2007年12月～2017年12月的地下水多年平均降幅來(lái)劃定超采區(qū)范圍，見表1。

表1 吐魯番市地下水超采區(qū)地下水動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)表

由各區(qū)縣地下水超采區(qū)動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)資料可知，吐魯番市監(jiān)測(cè)區(qū)總面積為3442.8 km2，其中超采區(qū)面積為3093 km2，占監(jiān)測(cè)區(qū)總面積的89.8%，一般超采區(qū)面積為2558.1 km2，嚴(yán)重超采區(qū)面積為534.9 km2，其余均不屬于超采區(qū)，所以，總體上可確定吐魯番市為大型地下水超采區(qū)。

（1）高昌區(qū)

高昌區(qū)監(jiān)測(cè)區(qū)總面積約1394.4 km2，其中超采區(qū)面積約為1187.2 km2，占監(jiān)測(cè)區(qū)總面積的85.1%，均屬地下水超采區(qū)，其中一般超采區(qū)面積為823.1 km2、嚴(yán)重超采區(qū)面積為364.1 km2，分別占高昌區(qū)監(jiān)測(cè)區(qū)總面積的59%、26.1%，嚴(yán)重超采區(qū)主要分布在恰特卡勒鄉(xiāng)以東至三堡鄉(xiāng)曼古布拉克村區(qū)間（主要是喀拉霍加村一帶）。該監(jiān)測(cè)區(qū)地下水水位年均降幅均在1 m以上，說(shuō)明該地區(qū)地下水補(bǔ)給不平衡。因此，高昌區(qū)地下水超采區(qū)可確定為大型超采區(qū)。

（2）鄯善縣

鄯善縣監(jiān)測(cè)區(qū)總面積約1350.6 km2，其中超采區(qū)面積為1208 km2，均屬地下水超采區(qū)，其中一般超采區(qū)面積約1037.2 km2，嚴(yán)重超采區(qū)面積為170.8 km2，分別占鄯善縣總監(jiān)測(cè)區(qū)面積的76.8%、12.6%。嚴(yán)重超采區(qū)主要分布在吐峪溝鄉(xiāng)的北部區(qū)域(主要是吐峪溝英買里一帶)和魯克沁鎮(zhèn)部分地帶，該監(jiān)測(cè)區(qū)地下水水位年均下降速率均在1 m以上。因此，鄯善縣地下水超采區(qū)可確定為大型超采區(qū)。

（3）托克遜縣超采區(qū)

據(jù)托克遜縣10眼監(jiān)測(cè)井歷年地下水資料計(jì)算分析，2007年～2017年間地下水埋深均以下降為主，多年累計(jì)降幅度在0.35 m～6.79 m。經(jīng)量算其面積約697.8 km2，屬一般超采區(qū)。該監(jiān)測(cè)區(qū)地下水水位年均下降速率1 m以下。因此，托克遜縣地下水超采區(qū)可確定為小型超采區(qū)。

6 結(jié)語(yǔ)及建議

6.1 結(jié)語(yǔ)

吐魯番市是新疆地下水超采比較嚴(yán)重的區(qū)域之一，超采導(dǎo)致地下水位連年急劇的持續(xù)下降，引發(fā)部分坎兒井、泉水的枯竭，對(duì)2017年吐魯番市地下水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析，地下水水位平均降幅0.13 m，地下水儲(chǔ)存量較上年同期減少了1923.8萬(wàn)m3，超采區(qū)面積為3093 km2，為大型地下水超采區(qū)。

6.2 建議

針對(duì)吐魯番市2017年地下水水資源變化情況，建議水行政主管部門采取以下措施加強(qiáng)地下水資源管理：

（1）繼續(xù)加強(qiáng)節(jié)水型社會(huì)建設(shè)，盡快遏制區(qū)域生態(tài)環(huán)境的持續(xù)惡化。

（2）充分利用汛期山區(qū)降水豐沛的時(shí)機(jī)，對(duì)平原超采區(qū)進(jìn)行回灌補(bǔ)源，最大限度地恢復(fù)地下水水位。

（3）加強(qiáng)水行政部門對(duì)地下水取水量的監(jiān)控措施和管理，使地下水資源利用逐步走上良性循環(huán)軌道。

（4）嚴(yán)格控制深層地下水開采，加強(qiáng)深層地下水監(jiān)測(cè)、分析與研究工作。