庫車縣地下水位與水質(zhì)統(tǒng)測分析

庫爾班江·依提

（阿克蘇水文勘測局,新疆 阿克蘇 843000）

庫車縣屬典型內(nèi)陸性北溫帶干旱氣候,年平均降水量135.2 mm,降雨不足。境內(nèi)雖然有十余條河流,但大多干枯,僅有4 條常年有水,均消失于平原荒漠,區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展用水主要依靠地下水。為全面掌握庫車縣地下水情況與變化特征,需對庫車縣地下水情況進行統(tǒng)測分析。

1 統(tǒng)測范圍及目的

地下水統(tǒng)測工作是在停止地下水開采時段內(nèi),利用機井監(jiān)測數(shù)據(jù)對區(qū)域內(nèi)地下水進行調(diào)查分析的方法,調(diào)查內(nèi)容包括地下水位、水質(zhì)和區(qū)域分布變化等。庫車縣地處塔里木盆地臺北緣的塔里木臺坳區(qū)之北部的坳陷帶內(nèi),總面積14602.95 km2。由于地表水均為內(nèi)陸河水系,極度匱乏,地下水資源在庫車縣社會經(jīng)濟發(fā)展中起著重要作用。為了更好地了解庫車縣地下水情況,現(xiàn)對地下水進行統(tǒng)測。庫車縣地下水水位、水質(zhì)統(tǒng)測工作范圍,為庫車縣行政轄區(qū)主要地下水開發(fā)利用的渭干河、庫車河平原地區(qū),統(tǒng)測面積近3400 km2。

2 地下水水位統(tǒng)測

2.1 水位統(tǒng)測站布置

庫車縣現(xiàn)有水位（質(zhì)）監(jiān)測井16 眼,根據(jù)《地下水監(jiān)測規(guī)范》（SL 183-2005）水位統(tǒng)測站的布設(shè)應(yīng)為同一區(qū)域內(nèi)監(jiān)測站總數(shù)的 3~5 倍要求,庫車縣水位統(tǒng)測站布設(shè)數(shù)應(yīng)在48~80 處,現(xiàn)有站點難以滿足監(jiān)測需求。

為全面掌握庫車縣地下水情況,在現(xiàn)有16處監(jiān)測站的基礎(chǔ)上,從控制區(qū)域地下水水位和繪制等水位線的角度出發(fā),本次在庫車縣北部塔里木河灌區(qū)及牙哈鎮(zhèn)東部的荒漠區(qū)均布設(shè)了一定數(shù)量的水位統(tǒng)測站,具體站點布設(shè)情況為：玉奇吾斯唐鄉(xiāng)8個,依西哈拉鄉(xiāng)10個,雅克拉鎮(zhèn)2個,牙哈鎮(zhèn)24個,烏尊鎮(zhèn)10個,烏恰鎮(zhèn)10個,齊滿鎮(zhèn)16個,哈尼哈塔木鎮(zhèn)13個,墩闊坦鎮(zhèn)21個,比西巴格鄉(xiāng)13個,阿拉哈格鎮(zhèn)15個,阿克吾斯唐鎮(zhèn)15個,庫車鎮(zhèn)5個,克其里克農(nóng)場1個。統(tǒng)測站分布見圖1。在野外調(diào)查中,共完成水位統(tǒng)測163 站次,滿足規(guī)范要求的統(tǒng)測站布設(shè)密度規(guī)定。

圖1 庫車縣統(tǒng)測站分轄區(qū)分布統(tǒng)計圖

從統(tǒng)測站在水文地質(zhì)單元的分布上看,163 處統(tǒng)測站遍布了庫車縣渭干河、庫車河沖洪積平原的地下水補給徑流區(qū),即沖積扇上部。大多分布在渭干河、庫車河沖洪積平原的地下水徑流-排泄區(qū),即庫車縣的主要灌區(qū)地帶,還有部分分布在庫車河、塔里木河沖洪積平原的地下水排泄區(qū),如牙哈鎮(zhèn)東部荒漠區(qū)、哈尼喀塔木鄉(xiāng)南部地域,可較全面反映庫車縣境內(nèi)主要地下水開發(fā)利用區(qū)的埋深、水位變化特征。

2.2 統(tǒng)測數(shù)據(jù)合理性分析

在野外調(diào)查時,地下水埋深是采用標(biāo)準(zhǔn)測繩進行測量的,由于統(tǒng)測區(qū)地下水埋深普遍不大,163 處統(tǒng)測數(shù)據(jù)中,有129個顯示地下水埋深＜10 m,占全部地下水埋深統(tǒng)測數(shù)據(jù)的79.1%,埋深10 m~30 m統(tǒng)測站22 處,占統(tǒng)測站總數(shù)的13.5%,因此,在利用測繩進行埋深測量時,發(fā)生誤測的概率很小。在后期進行數(shù)據(jù)整理時,根據(jù)各統(tǒng)測站在1∶5 萬紙質(zhì)地形圖上的位置,逐一進行復(fù)核,即所有數(shù)據(jù)應(yīng)符合上游埋深大于下游的常理,地形平坦區(qū)域地下水埋深不應(yīng)發(fā)生劇烈變動的一般性規(guī)律。統(tǒng)測站位置采用現(xiàn)場GPS定位法確定,在大比例尺1∶2.5 萬國家測繪地形圖上,用直線內(nèi)插法將每個統(tǒng)測站高程求出,然后減去地下水埋深,得到地下水位值。

從以上分析可以看出,水位統(tǒng)測的3 項關(guān)鍵數(shù)據(jù),統(tǒng)測站地理位置、地下水埋深、統(tǒng)測站高程通過野外質(zhì)量控制、室內(nèi)整編分析、復(fù)核等手段,其精度滿足工作要求。

2.3 統(tǒng)測數(shù)據(jù)代表性

庫車縣地下水目前主要用于農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)生產(chǎn)和居民生活用水。在調(diào)查時段內(nèi),農(nóng)業(yè)灌溉尚未開始,調(diào)查區(qū)域沒有用于灌溉的地下水開采量,部分季節(jié)性生產(chǎn)的工業(yè)企業(yè)也沒有開采地下水,正常用水的只有居民生活用水,因此調(diào)查數(shù)據(jù)受地下水開采的影響較小,可以反映庫車縣非開采期地下水埋深、水位特征。由于庫車縣為南疆重鎮(zhèn),城市用水量較高,因此在城市建成區(qū)測量的地下水水位會受到開采的影響。

2.4 地下水水位、埋深分布特征

庫車縣北高南低,受地形地貌、河流補給及地質(zhì)構(gòu)造的影響,庫車縣北部地下水水位高于南部。庫車河出山口成強攪拌站至牙哈鎮(zhèn)克日西一大隊一帶,潛水水位1090 m以上,潛水埋深在沖洪積扇的軸部＞50 m,沖洪積扇下部的西翼和東翼,潛水埋深在10 m~30 m之間變化。而在沖洪積扇軸部,由于河流補給形成地下水水位隆起帶。庫車縣城以北,潛水埋深亦隨著微地形的變化而變化,即地勢高處潛水埋深較大、地勢低洼處潛水埋深變小。在庫車河沖洪積扇,上部潛水流向基本為南北向。

渭干河沖洪積扇的軸部,渭干河龍口至玉奇吾斯塘鄉(xiāng)欄桿村一帶,潛水水位在1020 m左右,龍口附近埋深接近10 m,向南潛水埋深在5 m左右。潛水流向基本平行于河流走向。在庫車縣渭干河、庫車河沖洪積平原,即阿克吾斯塘鄉(xiāng)政府-烏尊鎮(zhèn)買來錫-墩闊坦鎮(zhèn)庫車河引水口以北至沖洪積扇地區(qū),潛水水力坡度變小,水位等值線間距加大,水位由1020 m下降至980 m。而在此帶潛水水位最明顯的表現(xiàn)是,受渭干河勢大力強的影響,潛水流向逐漸由近南北向變?yōu)楸逼飨?這種影響甚至延續(xù)到了牙哈鎮(zhèn)東南荒地一帶。

沖洪積平原區(qū)北部潛水埋深＞5 m,烏尊鎮(zhèn)、牙哈鎮(zhèn)沿314國道兩側(cè),潛水埋深一般在10 m~20 m之間；躍進水庫-比西巴格鄉(xiāng)其尼巴格村一線以南,潛水埋深在5 m~10 m；而受開采的影響,統(tǒng)測時庫車縣城區(qū)潛水埋深在16 m~24 m,形成一個局部開采漏斗。沖洪積平原中、下部,渭干河區(qū)潛水埋深大部在3 m~5 m之間,庫車河沖洪積平原潛水溢出帶,潛水埋深1 m~2 m,溢出帶以南潛水埋深則在2 m~5 m之間變化。

渭干河沖積平原區(qū),阿克吾斯塘鄉(xiāng)政府-哈尼喀塔木鄉(xiāng)波斯坦巴扎一帶,潛水埋深多為3 m~5 m,哈尼喀塔木鄉(xiāng)波斯坦巴扎-羊艾日克一組一帶,潛水埋深為2 m~3 m,再往南由于塔里木河沖積地形影響,地勢有輕微抬高,潛水埋深則又變化為3 m~5 m。庫車河沖積平原區(qū),潛水埋深一般為3 m~5 m,墩闊坦鄉(xiāng)以東局部地方為2 m~3 m。

從以上分析可知,庫車縣地下水水位呈現(xiàn)出西北高、東南低、地下水埋深北部大、南部小的總體特征。根據(jù)本次統(tǒng)測成果,在1∶5萬電子地圖上量算,庫車縣潛水埋深1 m~2 m的面積為176.4 km2,僅占庫車縣面積的6.2%,說明區(qū)域地下水埋藏較深。埋深分區(qū)面積見表1。

表1 庫車縣渭干河、庫車平原潛水不同埋深面積統(tǒng)計表

2.5 地下水位與地下水的開發(fā)利用

監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,2000 年庫車縣地下水開采量為3916×104m3/a,開采的重點區(qū)域為渭干河、庫車河沖洪積平原。據(jù)2017 年資料統(tǒng)計,庫車縣建成機電井476眼,地下水開采量9207×104m3,其中農(nóng)田灌溉開采量5289×104m3,工業(yè)開采量1700×104m3,城鎮(zhèn)公共用水量413×104m3,居民生活用水量1545×104m3,生態(tài)環(huán)境用水量260×104m3,機井分類情況見表2。

表2 2017年庫車縣地下水開采機電井統(tǒng)計表 單位：眼

統(tǒng)測結(jié)果顯示,庫車縣潛水埋深＜5m的面積為2039.3 km2,＜1 m的面積為0。而2015 完成的《庫車縣地下水資源開發(fā)利用規(guī)劃報告》顯示,2011年3月,庫車縣地下水埋深＜5 m的面積為2420.7 km2,＜1 m的面積為160 km2。可見,隨著庫車縣地下水開采量的不斷增大,地下水位有所下降,2019 年庫車縣潛水埋深＜5 m的面積比2011 年減少381.4 km2,潛水埋深＜1 m的面積由2011 年的160 km2至2019 年已全部消失,應(yīng)引起警覺。

3 地下水潛水水質(zhì)統(tǒng)測

庫車縣現(xiàn)有水質(zhì)監(jiān)測站16 處,按規(guī)范要求,水位統(tǒng)測站布設(shè)總數(shù)應(yīng)為16~48 處。根據(jù)庫車縣地形地貌、水文地質(zhì)條件及地下水開發(fā)利用工程建設(shè)情況,在野外調(diào)查時,實際完成水質(zhì)統(tǒng)測96 站次,采取了一定量的淺層潛水水樣,即2 m~20 m潛水水樣,也采取了中、深部潛水水樣,滿足規(guī)范要求的統(tǒng)測站布設(shè)密度規(guī)定。根據(jù)統(tǒng)測數(shù)據(jù),總硬度達到Ⅲ類水類別的有56 組,礦化度值達到Ⅲ類水類別的有60 組,硫酸鹽含量達到Ⅲ類水類別的有50 組,氯化物含量達到Ⅲ類水類別有69 組。根據(jù)以上結(jié)果,可知,庫車縣潛水水質(zhì)達到Ⅲ類水類別大于50%,水質(zhì)較差,特別是氯化物和總硬度等嚴(yán)重超標(biāo),不能直接飲用和灌溉。庫車縣潛水水質(zhì)狀況見表3。

表3 庫車縣潛水水質(zhì)統(tǒng)測成果一覽表

續(xù)表3

4 結(jié)語

本次地下水統(tǒng)測工作共完成水文地質(zhì)調(diào)查面積6418 km2、調(diào)查路線長達789 km,完成地下水水位觀測163 點計326 次,采集水樣96 組,通過對庫車縣地下水水位、水質(zhì)統(tǒng)測站點的布設(shè)以及統(tǒng)測數(shù)據(jù)探討,得出庫車縣地下水埋深北部大、南部小的總體特征,地下水位呈下降趨勢,淺層潛水面積較小,水質(zhì)較差,不能直接飲用和灌溉,應(yīng)該加強地下水資源保護,合理開發(fā)利用庫車縣地下水資源。