新疆吉木薩爾縣地下水動態(tài)分析評價

張瑜瑜

(新疆水利水電勘測設(shè)計研究院，新疆 烏魯木齊 830000)

地下水作為水資源的重要組成部分，因其廣泛的分布特性而得到普遍利用，且在生活、生產(chǎn)和生態(tài)供水中發(fā)揮著不可替代的作用。合理開采地下水資源是一項造福人類的舉措，然而過度開采地下水亦會形成諸多生態(tài)環(huán)境問題，從而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和一些社會問題[1]。因此，必須對水資源，尤其是地下水進(jìn)行嚴(yán)格且有效的監(jiān)控，及時了解地下水動態(tài)[2]，更有效的開發(fā)和利用地下水資源。

我國地下水動態(tài)自動化建設(shè)始于20世紀(jì)60年代，先后建立了數(shù)十個水文地質(zhì)站，但對長期觀測資料缺乏統(tǒng)一管理[3]。20世紀(jì)70年代，新疆地區(qū)也開始廣泛開展地下水動態(tài)觀測及研究工作[4-6]。

1 研究區(qū)概況

吉木薩爾縣位于天山山脈博格達(dá)峰東段北麓，準(zhǔn)噶爾盆地東南緣。全縣總面積8848 km2。其自然條件獨特，礦產(chǎn)資源豐富，但水資源狀況令人堪憂。根據(jù)昌吉州水資源管理中心2016年6月編制的《新疆·吉木薩爾縣評價區(qū)地下水超采區(qū)劃定報告》，吉木薩爾縣一般超采區(qū)為西大龍口灌區(qū)的老臺鄉(xiāng)；東大龍口灌區(qū)(二工鎮(zhèn)、北庭鎮(zhèn)和吉木薩爾鎮(zhèn))為嚴(yán)重超采區(qū)。

2 水文地質(zhì)概況

吉木薩爾縣從南部山區(qū)至中部平原、北部沙漠，地下水的賦存與分布具有明顯的分帶性。從山區(qū)分水嶺到平原、沙漠構(gòu)成了一個完整的水文地質(zhì)單元，按區(qū)域地下水運動規(guī)律，基巖山區(qū)為補(bǔ)給區(qū)，傾斜平原為徑流區(qū)，細(xì)土平原及沙漠為排泄區(qū)。

2.1 山 區(qū)

高山區(qū)沿分水嶺一帶有現(xiàn)代冰川活動，構(gòu)造裂隙有利于以凍脹為主的物理風(fēng)化作用，加劇了裂隙發(fā)育程度，形成了以構(gòu)造裂隙和風(fēng)化裂隙相結(jié)合的凍結(jié)層含水層，暖季(6—9月)氣溫在0 ℃以上，冰雪大量融化，補(bǔ)給地表水和地下水。

中山區(qū)裂隙很發(fā)育，流水切割地形顯著，降水豐沛，空氣相對濕度高，植被發(fā)育，有利于降水的涵蓄和滲透，又因溝谷深切，地下水徑流暢通，巖石導(dǎo)水性強(qiáng)，水循環(huán)強(qiáng)烈，屬地下水循環(huán)交替帶。

低山丘陵地帶，降水稀少，蒸發(fā)強(qiáng)烈，地下水補(bǔ)給貧乏，故地下水交替遲緩，徑流微弱，屬地下水貧水區(qū)。

2.2 山間斷陷盆地儲水構(gòu)造

泉子街?jǐn)嘞菖璧卦诘谒募o(jì)古冰川活動鏟刮作用下，形成一個巨大的古冰川盤谷，盆地由第三系泥巖及第四系冰磧泥礫鋪墊，形成良好的蓄水盆地。大龍溝、牛圈子溝、吾塘溝、葦湖溝等水系自南向北貫穿盆地，為盆地地下水提供了豐富的補(bǔ)給水源。

2.3 平原區(qū)

由于出山口河流的運移作用，第四紀(jì)沉積很厚，為孔隙水的賦存提供了良好場所。從南向北分布有單一結(jié)構(gòu)的潛水和多層結(jié)構(gòu)的潛水-承壓水含水層。

3 地下水位動態(tài)監(jiān)測

影響地下水動態(tài)的因素主要有自然因素和人為因素兩大類，受地下水開采量的影響最大[7]。

吉木薩爾縣地下水動態(tài)監(jiān)測網(wǎng)始建于1983年，截至2015年吉木薩爾縣淺層地下水動態(tài)監(jiān)測井有43眼，但現(xiàn)有的地下水動態(tài)監(jiān)測網(wǎng)還不能覆蓋整個平原開采區(qū)。

3.1 地下水位年際變化

通過分析全縣33個觀測點監(jiān)測資料，將2015年12月與2014年12月的水位進(jìn)行比較分析。見表1。

有9個點的水位呈下降趨勢，下降區(qū)面積256 km2。如：(1)潛30一帶形成最大降深為5.07 m的下降漏斗。(2)潛26附近地區(qū)形成最大降深為0.69 m的下降漏斗。(3)潛15一帶形成最大降深為0.63 m的下降漏斗。(4)潛10一帶形成最大降深為0.53 m的下降漏斗。全縣水位年變化總體下降最大值是5.07 m，下降最小值是0.07 m，下降速率平均值為-0.87 m/a。

有24個點的水位呈上升降趨勢，如：(1)潛40上升2.15 m。(2)潛24上升1.26 m。(3)潛33上升1.2 m。(4)潛32上升0.81 m，上升累計值13.26 m，上升最大值是2.15 m，上升最小值是0，上升速率平均值為0.55 m/a。

3.2 地下水位多年變化

通過分析全縣24個觀測點監(jiān)測資料，將2015年12月與1983年12月的水位值進(jìn)行比較。

吉木薩爾縣有19個監(jiān)測點的水位呈下降趨勢，下降幅度較大的地區(qū)分布在：(1)潛5在這一區(qū)域形成最大降深為-10.14 m的下降漏斗。(2)潛10在這一區(qū)域形成最大降深為-9.85 m的下降漏斗。(3)潛15在這一區(qū)域形成最大降深為-10.55 m的下降漏斗。(4)潛18在這一區(qū)域形成最大降深為-11.94 m的下降漏斗，其他地區(qū)下降幅度多在0.5～5.0 m范圍內(nèi)。全縣地下水水位多年變化總體呈現(xiàn)下降趨勢，下降累計值是-104.51 m，下降最大值是11.94 m，下降最小值是0.82 m，多年平均下降速率為-5.5 m/a。

造成區(qū)內(nèi)地下水位持續(xù)下降的主要原因是：灌區(qū)內(nèi)的農(nóng)業(yè)灌溉面積不斷擴(kuò)大，總用水量明顯增加，迫使地下水開采力度加大，加速了地下水位的下降，造成地下水嚴(yán)重超采。

表1 吉木薩爾縣監(jiān)測井地下水埋深變化 m

續(xù)表1

4 討論與結(jié)論

根據(jù)吉木薩爾縣自動監(jiān)測井的水位數(shù)據(jù)顯示，區(qū)內(nèi)地下水埋深年際變化總體有上升的趨勢，僅在二工鎮(zhèn)、慶陽湖鄉(xiāng)區(qū)域有明顯下降的趨勢；區(qū)內(nèi)地下水埋深多年變化呈下降趨勢，近幾年因工農(nóng)業(yè)的發(fā)展對地下水開采量逐年的增加，造成地下水水位逐年下降，吉木薩爾縣政府根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況采取的一系列節(jié)水、壓采地下水的措施有了一定成效。

針對地下水水位下降的問題，首先應(yīng)嚴(yán)格控制地下水開采量，通過大力發(fā)展節(jié)水型農(nóng)業(yè)提高地下水合理開采量的利用率；其次是增加地下水的補(bǔ)給，通過人為方式合理利用地表水回補(bǔ)地下水，形成一種動態(tài)的儲水。