吐魯番市地下水功能評(píng)價(jià)

袁 月，唐 蘊(yùn)

（1.中國(guó)水利水電科學(xué)研究院，北京 100038；2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京），北京 100083）

1 研究背景

地下水功能是指隨著地下水的質(zhì)量和數(shù)量的變化，對(duì)生態(tài)環(huán)境以及人類社會(huì)的影響，主要包括資源功能、生態(tài)功能、地質(zhì)環(huán)境功能，其中：資源功能是指具有補(bǔ)給、儲(chǔ)存和開(kāi)采條件，且地下水循環(huán)正常，具有更新能力，地下水消耗后可得到穩(wěn)定、有效補(bǔ)給的能力；生態(tài)功能指地下水對(duì)其地表的湖泊、植被、濕地、觀賞性名泉有維持作用，一旦地下水發(fā)生變化，地表生態(tài)環(huán)境也發(fā)生變化；地質(zhì)環(huán)境功能是指地下水系統(tǒng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的支撐作用，地下水變化會(huì)造成地質(zhì)環(huán)境出現(xiàn)相應(yīng)變化，如地面沉降、地面塌陷等。

21世紀(jì)初我國(guó)水利部和國(guó)土資源部開(kāi)始地下水功能評(píng)價(jià)工作［1］。2005年水利部組織編寫(xiě)《地下水功能區(qū)劃技術(shù)大綱》，根據(jù)水文地質(zhì)條件、地下水資源情況、地下水水質(zhì)狀況，結(jié)合規(guī)劃期內(nèi)對(duì)水資源的配置，以水文地質(zhì)單元的界線為基礎(chǔ)劃分地下水功能區(qū)，再以行政區(qū)的邊界進(jìn)行切割作為地下水功能區(qū)的基本單元［2］，朱亮［3］、唐蘊(yùn)［4］、高爽［5］等均據(jù)此對(duì)神木縣、吐魯番市及內(nèi)蒙古松遼流域進(jìn)行地下水功能評(píng)價(jià)；2006年國(guó)土資源部印發(fā)《地下水功能評(píng)價(jià)與區(qū)劃技術(shù)要求》，闡述了地下水功能評(píng)價(jià)的研究對(duì)象、標(biāo)準(zhǔn)等，張光輝［6-7］等建立地下水功能評(píng)價(jià)方法，充分了解研究區(qū)地下水的基本情況，明確評(píng)價(jià)因子，構(gòu)建評(píng)價(jià)體系，根據(jù)實(shí)際選取合適的評(píng)價(jià)方法確定因子對(duì)應(yīng)的權(quán)重值，結(jié)合空間分析等技術(shù)確定地下水功能，依據(jù)此方法，鄧吉強(qiáng)［8］、李秀明［9］、李學(xué)成［10］等結(jié)合層次分析法與GIS的空間分析技術(shù)對(duì)柴達(dá)木盆地、下遼河平原、雞西市進(jìn)行地下水功能評(píng)價(jià)。水利部和國(guó)土資源部的方法有所差別，水利部門(mén)側(cè)重區(qū)域地下水的主導(dǎo)功能，區(qū)劃方法簡(jiǎn)單，但在理論基礎(chǔ)方面仍需深入；國(guó)土資源部門(mén)運(yùn)用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行研究區(qū)的地下水功能評(píng)價(jià)，理論完善，但評(píng)價(jià)指標(biāo)多，工作量大。

吐魯番地處西北內(nèi)陸，氣候干旱，年均降水僅16 mm，地下水是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的主要供水水源，也是維持生態(tài)環(huán)境的重要支撐。如果地下水不合理利用將會(huì)引起地表植被退化、天然綠洲面積減小、濕地河流萎縮，土壤鹽漬化等一系列生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。因此，如何合理開(kāi)發(fā)利用地下水是吐魯番地區(qū)的重要研究課題。目前，吐魯番地區(qū)地下水功能評(píng)價(jià)工作很少，本文在參照《地下水功能評(píng)價(jià)與區(qū)劃技術(shù)要求》的基礎(chǔ)上，根據(jù)吐魯番高溫干旱的內(nèi)陸盆地實(shí)際情況，選取有針對(duì)性的功能評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)吐魯番市地下水進(jìn)行功能評(píng)價(jià)。

2 研究區(qū)概況

吐魯番市位于新疆東部，北緯41°12′—43°40′，東經(jīng)87°16′—91°55′，包括高昌區(qū)、鄯善縣、托克遜縣，面積約7萬(wàn)km2，北鄰烏魯木齊，東鄰哈密，西南與巴音郭楞蒙古族自治州相望。吐魯番地形主要是山地和平原，其中平原面積約3萬(wàn)km2，山地面積約4萬(wàn)km2，吐魯番西北部為天山山脈，地勢(shì)較高，南部是覺(jué)洛塔格山，南部地勢(shì)低，東部是沙漠，盆地內(nèi)部被火焰山-鹽山沿東西分割成南北兩個(gè)盆地，南盆地中艾丁湖海拔-154 m，是中國(guó)內(nèi)陸最低點(diǎn)，吐魯番地形狀況見(jiàn)圖1。吐魯番盆地屬于封閉的內(nèi)陸盆地，濕氣被四周的山體阻擋，氣溫高，最高氣溫在49℃以上，日照達(dá)3000 h，降水主要在夏季，盆地北部天山降水量較大，向南逐漸減少。

2.1 水文地質(zhì)條件 吐魯番地區(qū)含水層主要由第四系沖洪積作用形成，分為基巖山區(qū)、北盆地、南盆地3個(gè)水文地質(zhì)單元?；鶐r山區(qū)主要分布碎屑巖裂隙水。

根據(jù)地下水埋藏條件，北盆地分為兩個(gè)區(qū)：①北盆地上、中部深埋潛水區(qū)，沉積山前卵礫石、砂礫石；②北盆地南緣綠洲帶潛水、承壓水、自流水區(qū)，第四系沖洪積卵礫石、黏性土層構(gòu)成。

南盆地根據(jù)地下水賦存規(guī)律分為三個(gè)區(qū)：①伊拉湖、托克遜區(qū)，沉積粗顆粒沖洪積物；②高昌區(qū)城區(qū)、三堡、魯克沁區(qū)，向艾丁湖傾斜，水量逐漸減少，礦化度增大；③托克遜干溝以東卻勒塔格山前傾斜平原區(qū)，坡洪積碎石為主，降水少，補(bǔ)給少，地下水貧乏［3］。

2.2 地下水開(kāi)發(fā)利用情況2016年全市地下水用水總量7.547億m（3含兵團(tuán)221團(tuán)），按用水類型劃分，農(nóng)業(yè)用水6.945億m3，占92.02%；工業(yè)用水0.274億m3，占3.63%；生活用水0.191億m3，占2.53%；生態(tài)用水0.137億m3，占1.82%。

2012年開(kāi)采量9.42億m3，達(dá)到最大，2012年后逐漸減少。根據(jù)新疆水資源綜合規(guī)劃地下水資源調(diào)查與評(píng)價(jià)成果（新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)，新疆水文局等2004年完成的《新疆地下水資源調(diào)查與評(píng)價(jià)》），吐魯番地下水資源可采量5.94億m3，然而近年地下水平均開(kāi)采量每年達(dá)8.44億m3，地下水已經(jīng)超采，并在高昌區(qū)、鄯善縣、托克遜縣形成三個(gè)超采區(qū)，超采區(qū)面積分別為1171.5km2、1208 km2、694 km2。此外，由于地下水超量開(kāi)采，導(dǎo)致坎兒井干涸數(shù)量不斷增加。

3 地下水功能評(píng)價(jià)指標(biāo)與評(píng)價(jià)方法

結(jié)合吐魯番市的具體情況選取資源功能、生態(tài)功能、地質(zhì)環(huán)境功能的評(píng)價(jià)指標(biāo)，利用ARCGIS軟件的自然點(diǎn)間斷法對(duì)單指標(biāo)評(píng)價(jià)及評(píng)分，層次分析法賦權(quán)重，將指標(biāo)在ARCGIS中進(jìn)行柵格化和歸一化處理，根據(jù)權(quán)重值將各指標(biāo)在ARCGIS中加權(quán)疊加從而得到資源、生態(tài)、地質(zhì)環(huán)境功能的評(píng)價(jià)結(jié)果，將三大功能的評(píng)價(jià)結(jié)果再次加權(quán)疊加得到吐魯番地區(qū)的綜合功能評(píng)價(jià)結(jié)果。

3.1 地下水功能評(píng)價(jià)指標(biāo)選取

（1）資源功能評(píng)價(jià)指標(biāo)。吐魯番盆地內(nèi)部降水少，蒸發(fā)強(qiáng)烈，有效降水量基本上不產(chǎn)生地表徑流，盆地內(nèi)部的水資源主要來(lái)源于河流出山口徑流，在山前戈壁地帶大部分滲入地下，轉(zhuǎn)化為地下水。地下水可利用資源量是盆地內(nèi)部農(nóng)業(yè)發(fā)展和居民生活的主要水源。結(jié)合吐魯番水文地質(zhì)條件、地下水資源及開(kāi)發(fā)利用情況等，資源功能評(píng)價(jià)指標(biāo)有單井涌水量、地下水總補(bǔ)給模數(shù)、地下水資源模數(shù)和地下水可采模數(shù)。

（2）生態(tài)功能評(píng)價(jià)指標(biāo)。生態(tài)功能指地下水對(duì)湖泊、濕地、河流及天然植被的維持作用。地處內(nèi)陸干旱區(qū)，吐魯番盆地降水少，蒸發(fā)強(qiáng)烈，天然植被的生長(zhǎng)主要依靠地下水維持。生態(tài)功能評(píng)價(jià)指標(biāo)有地下水水位埋深和天然植被分布。

（3）地質(zhì)環(huán)境功能評(píng)價(jià)指標(biāo)。吐魯番地區(qū)由于氣候干旱，土壤鹽漬化問(wèn)題嚴(yán)重，在地下水接近地表的情況下，加上干旱氣候條件，促使水中以及各種元素迅速濃集，尤其是環(huán)艾丁湖地區(qū)的鹽漬化現(xiàn)象較為普遍，不適宜開(kāi)發(fā)利用。因此，地質(zhì)環(huán)境功能評(píng)價(jià)指標(biāo)主要是地下水礦化度。

根據(jù)吐魯番具體情況選取評(píng)價(jià)指標(biāo)如表1所示。

表1 吐魯番功能評(píng)價(jià)指標(biāo)

3.2 地下水功能評(píng)價(jià)指標(biāo) 利用新疆水文水資源勘測(cè)局、新疆地礦局第一水文工程地質(zhì)大隊(duì)及吐魯番市水利局提供的地下水資源量及分布數(shù)據(jù)、礦化度、地下水位埋深及2014年土地利用TM數(shù)據(jù)對(duì)三大功能的指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

3.2.1 資源功能評(píng)價(jià)指標(biāo) 單井涌水量、地下水總補(bǔ)給模數(shù)、地下水資源模數(shù)、地下水可采模數(shù)均表征地下水開(kāi)采潛力，四個(gè)指標(biāo)的等級(jí)分布基本一致，托克遜縣夏鄉(xiāng)，高昌區(qū)勝金鄉(xiāng)、恰特克勒鄉(xiāng)、二堡鄉(xiāng)、魯克沁鎮(zhèn)等，鄯善縣沿火焰山北側(cè)一帶，單井涌水量200～1000 m3/（d·m），水量豐富，含水層為松散巖類孔隙水，總補(bǔ)給模數(shù)、資源模數(shù)、可采模數(shù)大；盆地內(nèi)部其余鄉(xiāng)鎮(zhèn)及山前戈壁帶單井涌水量200～1000 m3/（d·m），富水性較好，資源模數(shù)較大；山區(qū)與沙漠所在含水層為裂隙水，單井涌水量小，水量貧乏，總補(bǔ)給模數(shù)、資源模數(shù)、可采模數(shù)較小。具體分布見(jiàn)圖2—圖5。

3.2.2 生態(tài)功能評(píng)價(jià)指標(biāo)

（1）地下水水位埋深。山區(qū)地下水位埋深很大，對(duì)生態(tài)功能影響很小，且并未在山區(qū)布設(shè)水位監(jiān)測(cè)井，故主要分析盆地內(nèi)部水位埋深對(duì)生態(tài)功能的影響。盆地北部山前地帶地下水位埋深大，＞200米，由北向南逐漸變淺，到火焰山北側(cè)水位埋深小于1米，南盆地靠近火焰山水位埋深較淺，在30米內(nèi)，徑流帶水位埋深變大，至地下水排泄帶，水位埋深呈環(huán)艾丁湖狀，艾丁湖水位埋深達(dá)到最淺。

（2）天然植被分布。天然植被主要分布于吐魯番北部天山山區(qū)及山前地帶，盆地中部位于人工綠洲與戈壁荒漠之間，以及托克遜縣南部山區(qū)。

3.2.3 地質(zhì)環(huán)境功能評(píng)價(jià)指標(biāo) 地下水礦化度：北盆地地下水的補(bǔ)給區(qū)、徑流區(qū)與排泄區(qū)屬局部流動(dòng)系統(tǒng)，徑流條件好，滯留時(shí)間短，礦化度低；南盆地地下水補(bǔ)給區(qū)流動(dòng)好，礦化度較低，其徑流區(qū)及環(huán)艾丁湖的排泄區(qū)，徑流條件差，滯留時(shí)間長(zhǎng)，礦化度較高。

圖2 吐魯番含水層富水性

圖3 吐魯番地下水總補(bǔ)給模數(shù)分區(qū)圖

3.3 地下水功能評(píng)價(jià)方法

3.3.1 指標(biāo)分級(jí)評(píng)分 根據(jù)地下水功能指標(biāo)的變化，結(jié)合前人的研究，對(duì)每個(gè)地下水功能指標(biāo)劃分為若干范圍，并進(jìn)行評(píng)分與分級(jí)，各指標(biāo)評(píng)分在0～1之間，評(píng)分越高，功能越強(qiáng)。

（1）資源功能指標(biāo)評(píng)分。利用ARCGIS中的自然點(diǎn)間斷法對(duì)單井涌水量、總補(bǔ)給模數(shù)、資源模數(shù)、可采模數(shù)四個(gè)資源功能評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分，標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

圖4 吐魯番地下水資源模數(shù)分區(qū)圖

圖5 吐魯番地下水可采模數(shù)分區(qū)

圖6 吐魯番盆地地下水水位埋深

圖7 吐魯番天然植被分布圖

表2 吐魯番資源功能評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)分表

（2）生態(tài)功能指標(biāo)評(píng)分。地下水位埋深、天然植被分布均表征地下水對(duì)植被的維持作用，根據(jù)實(shí)地調(diào)查及文獻(xiàn)查閱，在吐魯番盆地，地下水的水位埋深逐漸增大，植物群落由灌木群落逐漸演替成草本群落。地下水位埋深大于30 m，多為耐旱植物，從生長(zhǎng)多種植被（梭梭、檉柳、花花柴、刺山柑等）演替為生長(zhǎng)花花柴、刺山柑的模式；地下水水位埋深在10～30 m之間，多為耐旱、耐鹽堿植物，由蘆葦、駱駝刺、白刺的生物群落演替為生長(zhǎng)單一駱駝刺的演替模式；地下水水位埋深小于10 m的地區(qū)，多為耐鹽堿植物，從蘆葦、鹽穗木、檉柳演替為只生長(zhǎng)鹽穗木或檉柳的模式。指標(biāo)評(píng)分如表3所示。

（3）地質(zhì)環(huán)境功能指標(biāo)評(píng)分。地質(zhì)環(huán)境功能的評(píng)價(jià)指標(biāo)地下水礦化度表征土壤鹽漬化狀況，對(duì)吐魯番地區(qū)土壤鹽漬化進(jìn)行分級(jí)與評(píng)分，如表4所示。

表4 吐魯番土壤鹽漬化狀況分級(jí)評(píng)分表

3.3.2 指標(biāo)賦權(quán)重 地下水功能評(píng)價(jià)時(shí)通過(guò)層次分析法對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)賦權(quán)重，表示該指標(biāo)的影響程度，權(quán)重越大，則其影響越大，權(quán)重越小，則其影響也越小，最大權(quán)重值為1，最小為0。

根據(jù)實(shí)際情況，吐魯番氣候干旱，地下水資源功能需重視，吐魯番盆地內(nèi)天然綠洲對(duì)生態(tài)環(huán)境意義重大，地下水生態(tài)功能需重視，這兩個(gè)要素重要度比值為1。吐魯番基本沒(méi)有因地下水引起的地質(zhì)災(zāi)害，只存在由于原生氣候造成的土地鹽漬化問(wèn)題，地下水地質(zhì)環(huán)境功能重視程度可適當(dāng)減弱。故資源功能、生態(tài)功能較地質(zhì)環(huán)境功能稍微重要，重要度比值為資源功能/地質(zhì)環(huán)境功能=3，生態(tài)功能/地質(zhì)環(huán)境功能=3。據(jù)此可得到三大功能成對(duì)比較表5。

表5 地下水功能成對(duì)比較表

利用和積法將成對(duì)比較表中各列加和，按列歸一化，將歸一化后同一行的各列相加后除以3即得三大功能的權(quán)重。屬性層均只有一個(gè)，故繼承功能層的權(quán)重，再用同樣的方法計(jì)算得因子層的權(quán)重。

各評(píng)價(jià)因子的權(quán)重值見(jiàn)表6。

表6 吐魯番評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重值

3.3.3 功能評(píng)價(jià)分級(jí) 利用ARCGIS軟件對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行歸一化和柵格化處理，將各單項(xiàng)指標(biāo)乘以權(quán)重，進(jìn)行圖層間的疊加分析，分別計(jì)算資源功能指數(shù)（Dr）、生態(tài)功能指數(shù)（De）、地質(zhì)環(huán)境功能指數(shù)（Df）及綜合功能指數(shù)（Dc），并利用ARCGIS的分類法，將評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行分級(jí)。各種功能指數(shù)計(jì)算如公式（1）—（4），功能分級(jí)如表7所示。

（1）資源功能指數(shù)。資源功能指數(shù)（Dr）計(jì)算公式如下：

式中：D為單井涌水量；G為總補(bǔ)給模數(shù)；Z為資源模數(shù)；A為可采模數(shù)。

（2）生態(tài)功能指數(shù)。生態(tài)功能指數(shù)（De）計(jì)算公式如下：

式中：L為地下水位埋深；N為天然植被分布。

（3）地質(zhì)環(huán)境功能指數(shù)。地質(zhì)環(huán)境功能指數(shù)（Df）計(jì)算公式如下：

式中S為土壤礦化度。

（4）綜合功能指數(shù)。綜合功能指數(shù)（Dc）計(jì)算公式如下：

由公式（1）—（4）可得到資源、生態(tài)、地質(zhì)環(huán)境及綜合功能的指數(shù)，將計(jì)算所得指數(shù)根據(jù)表7進(jìn)行分級(jí)，利用ARCGIS的分類法得到功能評(píng)價(jià)的結(jié)果圖。

表7 吐魯番地下水功能評(píng)價(jià)結(jié)果分級(jí)表

4 地下水功能評(píng)價(jià)結(jié)果

4.1 資源功能評(píng)價(jià)結(jié)果 資源功能指吐魯番地下水的開(kāi)采潛力，地下水可采量是盆地內(nèi)部農(nóng)業(yè)和居民生活的主要供給，選取單井涌水量、資源模數(shù)、可采模數(shù)等可反映地下水開(kāi)采潛力的指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果如圖8所示。

圖8 吐魯番資源功能評(píng)價(jià)

資源功能強(qiáng)區(qū)主要分布于北盆地的勝金鄉(xiāng)和三堡鄉(xiāng)，在南盆地分別位于托克遜縣的夏鄉(xiāng)和高昌區(qū)的恰特克勒鄉(xiāng)、二堡鄉(xiāng)、亞爾鄉(xiāng)，面積為241 km2，占總面積的0.36%，含水層厚10～40 m，第四系沖洪積卵礫石、砂礫石，地下水位埋深為0～50 m，資源占有性強(qiáng)，單井涌水量200～1000 m3/（d·m），水量豐富，資源可利用性和再生性強(qiáng)，主要由托克遜縣西部及南部山區(qū)和盆地東側(cè)的側(cè)向補(bǔ)給和吐峪、勝金口、連木沁等溝谷潛流，該區(qū)可規(guī)模開(kāi)采。

資源功能較強(qiáng)區(qū)主要分布于火焰山北側(cè)三堡鄉(xiāng)、連木沁鎮(zhèn)以及南側(cè)魯克沁鎮(zhèn)和迪坎鄉(xiāng)，面積為899 km2，占總面積的1.36%，地下水資源占有性強(qiáng)，補(bǔ)給能力較強(qiáng)，主要接受山區(qū)地表河流出山口后轉(zhuǎn)入的地下水，含水層厚度為50～300 m，巖性有山前的砂礫石逐漸過(guò)渡至中粗砂、細(xì)砂，在南盆地過(guò)渡為黏土、細(xì)砂及艾丁湖黏土，地下水位埋深在盆地內(nèi)部50～200 m，山前地帶水位埋深大于200 m，單井涌水量200～1000 m3/（d·m），水量豐富，北盆地徑流條件好，礦化度低，南盆地地下水徑流區(qū)和排泄區(qū)，徑流條件差，礦化度較高，在該區(qū)可適度開(kāi)采。

資源功能一般區(qū)主要分布于盆地、山前戈壁帶及托克遜縣和高昌區(qū)南部山區(qū)間，地下水補(bǔ)給主要來(lái)源于北部天山山脈，面積12 467 km2，占總面積的18.88%，地下水資源占有性較強(qiáng)，含水層厚度較大，分布基巖裂隙水，水量豐富，水質(zhì)較好。

資源功能弱區(qū)主要是盆地南部山區(qū)，面積52 434 km2，占總面積的79.4%，面積很大，地下水資源占有性、補(bǔ)給性較差，主要是基巖裂隙水，單井涌水量很小。

4.2 生態(tài)功能評(píng)價(jià)結(jié)果 生態(tài)功能指吐魯番地區(qū)地下水對(duì)湖泊、濕地、天然植被的維持作用，隨著地下水位的變化，湖泊礦化度、濕地面積及天然植被的生長(zhǎng)模式不同。其評(píng)價(jià)結(jié)果如圖9所示。

生態(tài)功能強(qiáng)區(qū)主要分布于人工綠洲與荒漠戈壁之間的天然綠洲，分布有蘆葦、駱駝刺、檉柳、沙拐柳等沙生、鹽生植物，植被生態(tài)是多年演化的結(jié)果，主要依靠地下水，面積845 km2，占總面積的1.28%；生態(tài)功能較強(qiáng)區(qū)位于北部山區(qū)、托克遜縣南部及盆地中部，面積10 537 km2，占總面積的15.99%；生態(tài)功能一般區(qū)零星分布與盆地內(nèi)部，主要分布于北盆地，地下水埋藏深度大于30 m，多為耐旱植物，面積2008 km2，占總面積的3.05%；生態(tài)功能弱區(qū)位于盆地北戈壁帶和南部荒漠山區(qū)，面積52 520 km2，占總面積的79.68%。

4.3 地質(zhì)環(huán)境功能評(píng)價(jià)結(jié)果 地質(zhì)環(huán)境功能指吐魯番地區(qū)由于氣候干旱，地下水埋深較淺的情況下，水中元素濃集導(dǎo)致土壤鹽漬化。其評(píng)價(jià)結(jié)果如圖10所示。

圖10 吐魯番地質(zhì)環(huán)境功能評(píng)價(jià)圖

地質(zhì)環(huán)境功能強(qiáng)區(qū)分布于托克遜縣綠洲帶—高昌區(qū)艾丁湖鄉(xiāng)—鄯善縣迪坎鄉(xiāng)一帶，東巴扎鄉(xiāng)和七克臺(tái)鎮(zhèn)沿火焰山北部一帶，地下水位埋深在5 m以內(nèi)，蒸發(fā)強(qiáng)烈，蒸發(fā)濃縮作用為主，溶解性總固體較大，礦化度高，土壤鹽漬化與次生鹽漬化程度大，面積2306 km2，占總面積的3.42%；地質(zhì)環(huán)境功能較強(qiáng)區(qū)分布于托克遜縣南部山區(qū)補(bǔ)給帶、火焰山兩側(cè)沿火焰山帶狀分布，屬地下水徑流區(qū)和排泄區(qū)，礦化度較高，隨著地下水的開(kāi)采，對(duì)外界變化響應(yīng)程度較高，面積2147 km2，占總面積的3.18%；地質(zhì)環(huán)境功能一般區(qū)分布于盆地內(nèi)部，北盆地與南盆地的補(bǔ)給與徑流區(qū)，徑流條件好，礦化度較小，面積6637 km2，占比9.84%；山區(qū)地質(zhì)環(huán)境功能弱，面積56 389 km2，占比83.57%。

4.4 綜合功能評(píng)價(jià)結(jié)果 根據(jù)上述地下水資源、生態(tài)、地質(zhì)環(huán)境功能評(píng)價(jià)結(jié)果，對(duì)吐魯番市地下水進(jìn)行綜合功能評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果如圖11所示。

綜合功能強(qiáng)區(qū)主要分布于托克遜縣的夏鄉(xiāng)，高昌區(qū)的艾丁湖鄉(xiāng)、恰特克勒鄉(xiāng)、勝金鄉(xiāng)，及鄯善縣的迪坎鄉(xiāng)，面積1182 km2，占總面積的1.81%，該區(qū)地下水的生態(tài)功能強(qiáng)，環(huán)境敏感性高，不宜開(kāi)采地下水，地質(zhì)環(huán)境功能強(qiáng)，地下水利用價(jià)值小，資源功能主要屬于強(qiáng)區(qū)與一般區(qū)，以生態(tài)功能和地質(zhì)環(huán)境功能為主導(dǎo)功能。

圖11 吐魯番地下水綜合功能評(píng)價(jià)圖

綜合功能較強(qiáng)區(qū)主要分布于高昌區(qū)南盆地，鄯善縣南盆地庫(kù)木塔格沙漠西部，七克臺(tái)鎮(zhèn)沿火焰山一帶，以及盆地山前戈壁帶，面積3543 km2，占總面積的5.42%，該區(qū)生態(tài)功能和地質(zhì)環(huán)境功能從較強(qiáng)-一般均有分布，情況復(fù)雜，資源功能屬于強(qiáng)-較強(qiáng)區(qū)，以資源功能為主導(dǎo)功能，地下水可適度開(kāi)采，要發(fā)揮相對(duì)優(yōu)勢(shì)功能，弱化劣勢(shì)功能，涵養(yǎng)生態(tài)功能，避免弱化地下水的可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用性。

綜合功能一般區(qū)主要分布于北盆地，托克遜縣盆地南部和山區(qū)南部，北部天山山區(qū)，面積14 208 km2，占比21.75%，該區(qū)生態(tài)功能屬于較強(qiáng)區(qū)和一般區(qū)，資源功能屬于一般區(qū)，地質(zhì)環(huán)境功能從一般-弱均有分布，以生態(tài)功能為主導(dǎo)功能，地下水可利用性一般，調(diào)節(jié)開(kāi)采，涵養(yǎng)生態(tài)環(huán)境。

綜合功能弱區(qū)主要分布于南部山區(qū)和天山山區(qū)西部及沙漠，面積46 397 km2，占總面積的71.02%，資源功能、生態(tài)功能和地質(zhì)環(huán)境功能均屬于弱類型區(qū)，該區(qū)地下水不可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用。

5 結(jié)論

地下水具有資源、生態(tài)、地質(zhì)環(huán)境三大功能。本文根據(jù)吐魯番盆地水文地質(zhì)條件、生態(tài)環(huán)境特征、地下水開(kāi)發(fā)狀況等，分別選取地下水可采潛力、生態(tài)敏感性、土壤鹽漬化評(píng)價(jià)因子，應(yīng)用層次分析法和GIS的空間分析技術(shù)，對(duì)吐魯番地下水的資源、生態(tài)、地質(zhì)環(huán)境功能進(jìn)行評(píng)價(jià)，并在此基礎(chǔ)上對(duì)地下水綜合功能進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。得到以下結(jié)論：

（1）資源功能強(qiáng)-較強(qiáng)區(qū)主要分布于托克遜縣夏鄉(xiāng)及高昌區(qū)的恰特克勒鄉(xiāng)及火焰山南側(cè)魯克沁鎮(zhèn)和迪坎鄉(xiāng)，可進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用；資源功能一般-弱區(qū)主要分布于盆地及山區(qū)，所占面積超過(guò)98%。

（2）生態(tài)功能強(qiáng)-較強(qiáng)區(qū)主要分布在天然綠洲區(qū)及北部山區(qū)、托克遜南部，不宜開(kāi)采地下水；山區(qū)生態(tài)功能一般-弱，應(yīng)注意山區(qū)植被的水源涵養(yǎng)功能。

（3）地質(zhì)環(huán)境功能強(qiáng)-較強(qiáng)區(qū)主要分布于托克遜縣綠洲帶-高昌區(qū)艾丁湖鄉(xiāng)及火焰山南北兩側(cè)，礦化度較高，不宜進(jìn)行開(kāi)采；盆地補(bǔ)給區(qū)、徑流區(qū)及山區(qū)地質(zhì)環(huán)境功能一般-弱。

（4）綜合功能強(qiáng)-較強(qiáng)區(qū)位于北盆地沿火焰山一帶及南盆地徑流區(qū)，地下水可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用；北部天山山區(qū)、北盆地、托克遜縣南部地下水的綜合功能一般，不宜再大規(guī)模開(kāi)采；南部山區(qū)及庫(kù)木塔格沙漠地下水綜合功能弱，不宜開(kāi)采利用。