吐魯番盆地地下水系統(tǒng)劃分及其特征研究

■李崇博郭新谷留洋

（1新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院新疆烏魯木齊830011；2新疆大學地質(zhì)與礦業(yè)工程學院新疆烏魯木齊830046）

吐魯番盆地地下水系統(tǒng)劃分及其特征研究

■李崇博1郭新2谷留洋2

（1新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院新疆烏魯木齊830011；2新疆大學地質(zhì)與礦業(yè)工程學院新疆烏魯木齊830046）

本文以吐魯番盆地地下水系統(tǒng)作為研究對象，運用地下水系統(tǒng)理論對該盆地的地下水系統(tǒng)進行了劃分。根據(jù)地下水系統(tǒng)劃分原則和依據(jù)，將研究區(qū)劃分為1個一級地下水系統(tǒng)，6個二級地下水系統(tǒng)，4個三級地下水系統(tǒng)，8個四級地下水系統(tǒng)。

系統(tǒng)邊界系統(tǒng)劃分地下水系統(tǒng)吐魯番盆地

1　研究區(qū)概況

吐魯番盆地是典型的“三山夾兩盆”的封閉式盆地。吐魯番盆地北部為博格達山；南部為天格爾山和覺羅塔格山；中部為鹽山-火焰山，將吐魯番盆地分為吐魯番北盆地和吐魯番南盆地；東部為庫姆塔格沙漠吐魯番盆地總體地勢呈現(xiàn)南部和北部高，中部低的特征。吐魯番盆地水系均發(fā)源于西、北部中高山區(qū)，補給來源為冰雪融水和山區(qū)降水，徑流方向從山區(qū)到平原區(qū)，最后進入盆地中心（艾丁湖）。吐魯番盆地內(nèi)共發(fā)育有大小河流14條。吐魯番盆地內(nèi)賦存有豐富的第四系松散巖類孔隙水、新近系、古近系碎屑巖類孔隙裂隙水。

根據(jù)以往研究成果，該盆地水文系統(tǒng)和水循環(huán)系統(tǒng)的形成演化模式和運行機制［1］與塔里木［2］、準格爾以及額濟納等盆地［3］具有相似的特征。因此，本文以吐魯番盆地地下水系統(tǒng)作為研究對象，結(jié)合國內(nèi)近年來不同地區(qū)地下水系統(tǒng)劃分方法的研究，針對其獨特的水文地質(zhì)條件，將地下水含水系統(tǒng)進行劃分，為科學評價吐魯番盆地的地下水資源提供了理論依據(jù)。

2　吐魯番盆地地下水系統(tǒng)劃分

2.1地下水系統(tǒng)邊界的確定

（1）一級地下水系統(tǒng)邊界的確定。一級地下水系統(tǒng)的劃分主要依據(jù)地表水分水嶺邊界，吐魯番盆地地下水大系統(tǒng)的邊界類型為地表水分水嶺邊界。

（2）二級地下水系統(tǒng)邊界的確定。二級地下水系統(tǒng)在一級地下水系統(tǒng)劃分的基礎上，重點考慮了一級地下水系統(tǒng)內(nèi)部的幾種邊界類型，其主要包括：①地表水分水嶺邊界；②地下水分水嶺邊界；③流面邊界；④隔水邊界。

（3）三級地下水系統(tǒng)邊界的確定。三級地下水系統(tǒng)在二級地下水系統(tǒng)劃分的基礎上，重點考慮了地質(zhì)構(gòu)造形成的火焰山隆起，包括的主要邊界類型有：①地表水分水嶺邊界、②流量邊界、③河谷流量邊界和④隔水邊界等。

（4）四級地下水系統(tǒng)邊界的確定。四級地下水系統(tǒng)邊界在重點考慮二、三級地下水系統(tǒng)內(nèi)的山區(qū)與平原區(qū)界線后，依據(jù)山區(qū)與平原區(qū)含水介質(zhì)的差異性來確定的，包括的主要幾種邊界類型有：①流量邊界、②河谷流量邊界和③隔水邊界等。

2.2地下水系統(tǒng)分區(qū)結(jié)果

根據(jù)各級地下水系統(tǒng)的劃分原則以及各級地下水系統(tǒng)邊界條件的確定，在綜合考慮研究區(qū)地形地貌、區(qū)域地質(zhì)背景以及水文地質(zhì)條件的基礎上，重點對研究區(qū)地下水含水系統(tǒng)特征進行分析，通過綜合研究，將吐魯番盆地劃分為1個地下水大系統(tǒng)（一級系統(tǒng)）、6個地下水系統(tǒng)（二級系統(tǒng)）、4個地下水亞系統(tǒng)（三級系統(tǒng)）和8個地下水子系統(tǒng)（四級系統(tǒng)）。

2.3地下水系統(tǒng)分區(qū)特點

（1）阿拉溝-白楊河地下水系統(tǒng)（Ⅰ1）。該系統(tǒng)位于吐魯番盆地西部，系統(tǒng)總面積16009.8km2，其中山區(qū)（Ⅰ11）占11780.8km2，平原區(qū)（Ⅰ12）占4228.9km2。

阿拉溝-白楊河山區(qū)地下水子系統(tǒng)（Ⅰ11）以基巖山區(qū)為主，包括博格達山南麓達坂城地區(qū)，白楊河-天格爾峰分水嶺一帶基巖山區(qū)和卻勒塔格山北麓托克遜縣境內(nèi)的基巖山區(qū)。阿拉溝-白楊河平原區(qū)地下水子系統(tǒng)（Ⅰ12）以第四系沖洪積礫質(zhì)傾斜平原及細土平原為主，包括白楊河、阿拉溝兩河流域內(nèi)的沖洪積平原，以及系統(tǒng)東部的（沖）湖積平原區(qū)。

（2）大河沿-柯柯亞河地下水系統(tǒng)（Ⅰ2）。該系統(tǒng)貫穿了吐魯番盆地南北，位于盆地中部，總面積19127.3km2，其中北盆地地下水亞系統(tǒng)（Ⅰ2-1）占8780.7km2，南盆地地下水亞系統(tǒng)（Ⅰ2-2）占10346.5km2。

大河沿-柯柯亞河北盆地地下水亞系統(tǒng)（Ⅰ2-1）分為山區(qū)地下水子系統(tǒng)（Ⅰ2-11）與平原區(qū)地下水子系統(tǒng)（Ⅰ2-12）兩部分，山區(qū)面積為5245.2km2，平原區(qū)面積為3535.5km2。

大河沿-柯柯亞河南盆地地下水亞系統(tǒng)（Ⅰ2-2）分為山區(qū)地下水子系統(tǒng)（Ⅰ2-21）與平原區(qū)地下水子系統(tǒng)（Ⅰ2-22）兩部分，山區(qū)面積為7825.0km2，平原區(qū)面積為2521.5km2。山區(qū)地下水子系統(tǒng)（Ⅰ2-21）以基巖為主，包括卻勒塔格山北麓的吐魯番市至鄯善縣一段山區(qū)。平原區(qū)地下水子系統(tǒng)（Ⅰ2-22）以第四系沖洪積細土平原、湖積平原為主。

（3）坎兒其河地下水系統(tǒng)（Ⅰ3）。該系統(tǒng)位于吐魯番盆地東北部，該系統(tǒng)總面積為6985.7km2，其中坎兒其河地下水亞系統(tǒng)（Ⅰ3-1）占5878.4km2，下巴哥-七克臺山南地下水亞系統(tǒng)（Ⅰ3-2）占1107.3km2。

坎兒其河地下水亞系統(tǒng)（Ⅰ3-1）又分為山區(qū)地下水子系統(tǒng)（Ⅰ3-11）與平原區(qū)地下水子系統(tǒng)（Ⅰ3-12）兩部分，山區(qū)面積為1742.2km2，平原區(qū)面積為4136.2km2。山區(qū)地下水子系統(tǒng)（Ⅰ3-11）以基巖山區(qū)為主，包括博格達山南麓的坎兒其河流域及西鹽池洼地與平原區(qū)之間的基巖山區(qū)。平原區(qū)地下水子系統(tǒng)（Ⅰ3-12）以第四系沖洪積礫質(zhì)傾斜平原及細土平原為主，包括坎兒其河流域及其以東的山前泉水補給區(qū)。

下巴哥-七克臺山南地下水亞系統(tǒng)（Ⅰ3-2）以第四系沖洪積礫質(zhì)傾斜平原為主。

（4）西鹽池盆地地下水系統(tǒng)（Ⅰ4）。該系統(tǒng)位于吐魯番盆地東北角，總面積219.4km2。西鹽池盆地的四周山區(qū)為基巖裂隙含水層，中部為第四系單一孔隙潛水含水層，分布面積較大，下部為第四系多層結(jié)構(gòu)潛水承壓水含水層，分布面積較小。

（5）庫姆塔格沙漠地下水系統(tǒng)（Ⅰ5）。庫姆塔格沙漠區(qū)組成了庫姆塔格沙漠系統(tǒng)，該系統(tǒng)位于吐魯番盆地中部，面積2017.9km2，是世界上距離城市最近的沙漠。沙漠區(qū)上覆風積砂，分布有潛水及淺層承壓水，下伏新生界孔隙裂隙含水層。

（6）庫姆塔格東地下水系統(tǒng)（Ⅰ6）。該系統(tǒng)位于吐魯番盆地東南角，西接大河沿-柯柯亞河南盆地山區(qū)地下水子系統(tǒng)（Ⅰ2-21）及庫姆塔格砂漠地下水系統(tǒng)（Ⅰ5），東臨一級系統(tǒng)分區(qū)下的吐魯番盆地地下水大系統(tǒng)（Ⅱ）。行政隸屬于鄯善縣，東部邊緣一帶延伸至吐魯番地區(qū)，面積8734.1km2。系統(tǒng)中部及南部大面積地區(qū)為石炭系、泥盆系等隔水層或透水不含水層，北部地區(qū)主要為古近系-新近系隔水層。

3　結(jié)論

吐魯番盆地是典型的中溫帶干旱、半干旱氣候區(qū)，其地下水系

統(tǒng)具有典型的獨立性特征，與外界基本不存在水量和水質(zhì)的交換。在全面分析該盆地地形地貌、區(qū)域地質(zhì)背景以及水文地質(zhì)條件的基礎上，根據(jù)地下水系統(tǒng)劃分原則和依據(jù)，結(jié)合該盆地地下水系統(tǒng)邊界條件，將研究區(qū)劃分為1個一級地下水系統(tǒng)，3個二級地下水系統(tǒng)，8個三級地下水系統(tǒng)，4個四級地下水系統(tǒng)。

［1］李文鵬，郝愛兵.中國西北內(nèi)陸干旱盆地地下水形成演化模式及其意義 ［J］，水文地質(zhì)工程地質(zhì)，1999，（4）：28-32.

［2］王占和，諶天德，于德勝，等.塔里木盆地地下水系統(tǒng)劃分 ［J］.新疆地質(zhì)，2004，22 （3）：262-264.

［3］張俊，孫自永，余紹文.黑河下游額濟納盆地地下水系統(tǒng)劃分 ［J］.新疆地質(zhì)，2008，30 （1）：12-14，31.

P641［文獻碼］ B

1000-405X（2016）-8-76-2

李崇博（1988～），男，學士學位，助理工程師，研究方向為水文地質(zhì)、工程地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)。