圖木舒克市地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測與分析

朱冬冬

（新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)地質(zhì)勘查中心 烏魯木齊 830000）

1 前言

圖木舒克市資源環(huán)境承載能力是該區(qū)生產(chǎn)、生活、生態(tài)之本，關(guān)系到圖木舒克市工業(yè)化、城鎮(zhèn)化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的進(jìn)程。如何更加合理有效的利用圖木舒克市地下水資源，能夠讓圖木舒克市得到長足的發(fā)展是十分必要的，所以圖木舒克市在城市建設(shè)中迫切的需要對(duì)地下水資源進(jìn)行不間斷的監(jiān)測與評(píng)價(jià)，保障城市發(fā)展不會(huì)以資源環(huán)境的破壞為代價(jià)。

2 研究區(qū)概況

圖木舒克市位于新疆維吾爾自治區(qū)西南部，天山南麓塔里木盆地西北緣，葉爾羌河流域沖積平原區(qū)，行政區(qū)劃面積1914 平方千米。圖木舒克市城市規(guī)劃區(qū)面積150 km2，行政區(qū)劃總面積1914 km2，轄區(qū)地理坐標(biāo)介于東經(jīng)78°38′～79°50′、北緯39°36′～40°04′之間。

3 研究方法

3.1 數(shù)據(jù)的獲取

本研究采用2018年開展的圖木舒克市地下水位統(tǒng)測數(shù)據(jù)、研究區(qū)2005～2014年小海子灌區(qū)引水及下泄生態(tài)水量等數(shù)據(jù)。

3.2 數(shù)據(jù)處理

建立研究區(qū)地下水均衡分析，計(jì)算地下水總補(bǔ)給量、總排泄量的差值和地下水存儲(chǔ)量之間的均衡關(guān)系，計(jì)算地下水均衡時(shí)主要考慮了降水入滲補(bǔ)給量、渠系滲漏補(bǔ)給量、田間灌溉補(bǔ)給量、井灌回歸水量、側(cè)向補(bǔ)給量、灌溉開采量、人畜地下水開采量、測量排出量等。

4 結(jié)論與討論

4.1 地下水等埋深分區(qū)、地下水水位等值線空間分布

本次對(duì)圖木舒克市開展了地下水水位統(tǒng)測工作，共監(jiān)測了地下水位觀測點(diǎn)340 個(gè)，基本覆蓋了圖木舒克市綠洲區(qū)。

分析整理監(jiān)測資料，應(yīng)用GIS軟件繪制了圖木舒克市地下水潛水埋深等值線圖、地下水潛水水位等值線圖。由圖可以看出：圖木舒克市自北向南地下水埋深逐漸變淺，從最北邊的大于10 米減小到南部的3-6米，靠近永安壩水庫和葉爾羌河區(qū)域地下水埋深變淺，其中葉爾羌河附近地下水埋深小于1米。地下水埋深空間分布從空間上反應(yīng)了永安壩水庫和葉爾羌河是圖木舒克市地下水的主要補(bǔ)給來源。由圖可以看出：圖木舒克市從東南向西北方向地下水潛水水位從1102米下降到1072米，降落差30米。突來買提河、克列根河、葉爾羌河三河的流向也是從圖木舒克市東南流向西北的，這三條河流也是圖木舒克市地下水的重要補(bǔ)給來源。

4.2 地下水補(bǔ)徑排條件

本次對(duì)研究區(qū)地下水的補(bǔ)徑排關(guān)系研究選取麻扎湖江幅（J44E001006）為典型研究區(qū)。選取麻扎湖江幅（J44E001006）地下水補(bǔ)徑排的相關(guān)研究成果。

（一）地下水的補(bǔ)給條件

麻扎湖江研究區(qū)（以下簡稱研究區(qū)）地下水系統(tǒng)為單一的葉河沖積平原孔隙潛水系統(tǒng)。地下水的補(bǔ)給來源主要為區(qū)內(nèi)渠道水和田間灌溉水的垂向入滲補(bǔ)給和突來買提河、克列根河的河道入滲補(bǔ)給，其次為上游地下水的側(cè)向流入補(bǔ)給。

現(xiàn)在，在中國，無論是繁華都市，還是偏遠(yuǎn)山村，只要提到方便面，沒人不知道康師傅，提到茶飲料，沒人不知道康師傅冰紅茶。

（1）地下水側(cè)向流入補(bǔ)給

研究區(qū)地下水側(cè)向流入斷面為西部邊界A—B斷面、南部B—C斷面。側(cè)向流入斷面處含水層巖性主要為粉砂、細(xì)砂，顆粒較細(xì)，滲透系數(shù)7.0～10.0m/d，滲透性中等，地下水徑流緩慢。地下水的側(cè)向補(bǔ)給是區(qū)內(nèi)地下水補(bǔ)給方式之一。

（2）河道入滲補(bǔ)給

研究區(qū)內(nèi)西北角的突來買提河、南部的克列根河，原為葉爾羌河下游的支流，后因永安壩水庫的建設(shè)，而成為永安壩水庫下泄生態(tài)水的通道。根據(jù)收集的2005-2014 年近15 年小海子灌區(qū)引水、下泄生態(tài)水的統(tǒng)計(jì)資料，流經(jīng)區(qū)內(nèi)的突、克河多年平均下泄生態(tài)水量2.2222×108m3/a，突河下泄生態(tài)水量占總下泄生態(tài)水量的2/7，水量約6349×104m3，克列根河下泄生態(tài)水量約15873×104m3。

突、克河在流經(jīng)本區(qū)時(shí)，河道蜿蜒曲折、河谷寬淺、植被茂盛。潛水埋藏較深，并且飽氣帶巖性以細(xì)砂、中砂為主，透水性強(qiáng)，為河水的下滲、儲(chǔ)存與運(yùn)移提供了良好的地質(zhì)條件。

（3）渠系水的入滲補(bǔ)給

研究區(qū)內(nèi)有干渠、支干渠以及斗渠，一般采用混凝土加塑膜雙防，防滲率較低，渠系水利用系數(shù)（干、支、斗三級(jí)）為0.72。渠線渠基土巖性大部分為粉土、粉砂，滲透性較強(qiáng)。據(jù)調(diào)查分析，研究區(qū)每年從中干渠引入農(nóng)業(yè)灌溉地表水量約1.1818×108m3/a；另外，研究區(qū)外的53團(tuán)，每年通過研究區(qū)內(nèi)的中干渠引入的過境水量達(dá)1.2468×108m3/a。因此，研究區(qū)內(nèi)渠系、田灌水的入滲量以及過境水的入滲量，是本區(qū)地下水主要的補(bǔ)給源。

（4）田間灌溉水入滲補(bǔ)給

（二）地下水徑流條件

研究區(qū)總體地勢西南高東北低，地下水的流向與地形走向基本一致，總體由西南向東北徑流；研究區(qū)西部受上游區(qū)地下水側(cè)向補(bǔ)給，地下水流向近乎由西向東，水力坡度1.8‰～2.4‰；受研究區(qū)內(nèi)渠系、田灌水入滲以及突、克河河道入滲補(bǔ)給，地下水流向漸轉(zhuǎn)向東北，在東部流出邊界處，水力坡度漸變?yōu)?.5‰～1.8‰左右。

（三）地下水排泄條件

研究區(qū)內(nèi)地下水排泄方式以潛水蒸發(fā)蒸騰排泄、天然林蒸發(fā)蒸騰為主，其次為側(cè)向流出排泄部分地下水。

（1）地下水側(cè)向流出排泄

由地下水流場圖可以看出，研究區(qū)內(nèi)地下水側(cè)向流出斷面為北部邊界F—E、東部邊界E—D 斷面。流出斷面處含水層巖性主要為粉砂、細(xì)砂，顆粒較細(xì)，滲透系數(shù)6.0～9.0m/d，滲透性中等，地下水徑流緩慢。地下水側(cè)向流出排泄為區(qū)內(nèi)地下水排泄方式之一。

（2）潛水蒸發(fā)蒸騰排泄

研究區(qū)內(nèi)大部分地區(qū)潛水埋深在3-6m，僅在南部克列根河河谷地區(qū)，分布小范圍的潛水淺埋（1-3m）區(qū)，潛埋區(qū)植被發(fā)育，夏季炎熱，蒸發(fā)強(qiáng)烈，潛水在垂向上運(yùn)移交換頻繁，蒸發(fā)蒸騰量較大。蒸發(fā)蒸騰排泄是區(qū)內(nèi)地下水主要排泄方式。

（3）天然林蒸發(fā)蒸騰排泄

西北部的突來買提河河谷、南部的克列根河河谷地區(qū)，多為天然胡楊林林區(qū)，另外，在農(nóng)灌區(qū)耕地之間，也分布有少量零星的天然胡楊林區(qū)。林區(qū)內(nèi)胡楊、紅柳長勢較好。河谷區(qū)除局部低洼區(qū)水位埋深小于3m外，大部分地區(qū)水位埋深在5-7m之間；農(nóng)灌區(qū)胡楊林區(qū)地下水埋深一般在6-7m。根據(jù)相關(guān)研究文獻(xiàn)，南疆地區(qū)的成年胡楊，維持其正常的生長，其每年的消耗（蒸發(fā)蒸騰）水量不少于650mm/a。而區(qū)內(nèi)現(xiàn)有72.6km2的天然胡楊林區(qū)，其蒸發(fā)蒸騰量是區(qū)內(nèi)地下水重要的排泄方式。