□齐英宝(新疆阿克苏地区水利局)
新疆阿瓦提县地下水动态分析
□齐英宝(新疆阿克苏地区水利局)
摘要:阿瓦提县是个农业大县,种植业以小麦、棉花、玉米、及油料为主,是自治区重要的粮棉产区之一;林牧业的发展亦占有重要位置,是国家“平原绿化先进县”之一。阿瓦提县水系比较发育,主要有阿克苏河的老大河、新大河,三河流域的喀什噶尔河、叶尔羌河、和田河与艾西曼湖群构成水文网。文章以阿瓦提县地下水监测资料为依据,通过监测区地下水变化情况,分析地下水动态变化规律,建议阿瓦提县在不同区域采取相应的措施以控制开采,加强地下水监测,以达到当地地下水资源合理配置的目的。
关键词:地下水;动态;分析
1.1区域地质
阿瓦提县处于阿克苏河冲洪积平原之中下部。该平原北起阿克苏市以北,南于三河冲湖积平原相接,长80 km;西起音干山前,东至六团至八团以东的无名戈壁,宽90 km。部分规划区处于三河冲湖积平原区。
1.2水文地质条件
1.2.1地下水补、径、排特征
阿克苏河冲洪积平原区,阿瓦提县四灌区中,除丰收三场乌鲁桥镇以南部外,其余地区均分布在该平原上。
1.2.1.1地下水补给
地下水在区内的补给形式有垂直补给与水平补给之分,但以垂直补给为主。阿克苏河冲洪积平原的地下水自北而南迳流,经浑巴什后缓缓进入规划区,从而构成规划区的侧向水平补给。补给量为1107万m3/a,占现状年补给量的3.62%。在垂直补给方向上,主要是灌溉渠系,田间灌水的入渗补给,现状年补给量29477万m3/a,占补给总量的96.38%。
1.2.1.2地下水的迳流
地下水在区内总体上是自NW向SE迳流,汇向三河平原的上游水库及塔里木河的源头地区。但其流向在局部地区也略有变化:北西部的土鲁瓦依地区为SE170°左右,经县城附近转变为SE140°,至乌鲁桥向南则折向SE120°。其水国坡度随之由北而南变缓;土鲁瓦依、土格曼以北为0.70~1.74‰、伯什力克以北为0.68‰,县城一带为0.55‰,至乌鲁桥地区则减缓至0.46‰。
地下水流向在总体上何持不变的基础上,土格曼以南的英艾日克总干渠以西,则在地下水流向为SSW,并直趋艾西曼湖下端,水力坡度0.90~2.29‰;在基东部地下水则向新大河沿岩迳流,水力坡度0.40~1.00‰。
1.2.1.3地下水的排泄
规划区地下水的排泄,则以蒸发蒸腾的垂直排泄为主,排泄量在现状年可达21560万m3/a、占排泄总量的53.89%,而人工排泄仅有17526万m3/a、可占总排泄量的43.81%;再者,地下水向三河平原的侧向流出,向新大河、老大河的侧向排泄分别达到582万m3/a和2349万m3/a,总计占现状年排泄总量的5.87%。
1.2.2地下水的赋存与富水程度
根据《新疆阿瓦提灌区农业供水水文地质勘查报告》:“根据目前钻探、物探等工作手段取得的资料,区内250 m深度范围内,地层岩性主要为粉砂、中细砂,只在局部地段发现少量厚度<3 m的亚砂土、亚粘土透镜体,上部、下部地下初见水位、水力特征一致,故从含水层介质结构特征,水文地质特征分析,该250 m深度内的地下水属统一的,存在相互水力联系的第四系松散岩类孔隙水”。其富水程度按井径377 mm、降深5 m单井涌水量划分:
1.2.2.1水量丰富区
该区呈NW—SE向的带状分布,与新大河平行。北起县界,南至乌鲁桥与卡尔墩农场一线;西起英艾日克的毛拉苏勒克、阿瓦提县城与乌鲁桥西侧,北东至新大河。
在100 m深度内含水层岩性为中细砂,厚度70~90 m不等,北厚南薄;渗透系数k多为5~8 m/d、最大可达11.30 m/d,北部及近新大河、老大河地段其值略大于其余地段。潜水埋深在伯什力克、东伟水厂一带多为3~5 m,局部可>5 m,沿新、老大河河床的局部地段则<1 m,其余地段一般为1~3 m。
1.2.2.2水量中等区
分布于“水量丰富区”的以西与以南之阿克苏河冲洪积平原及三河冲湖积平原广大地区;大致分布在英艾日克的毛拉苏勒克、阿瓦提县城与乌鲁桥一线以西,乌鲁桥与卡尔墩农场一线以南和科什库都克、下艾来木库都克、丰收三场一线以东地区。
含水层岩性:阿克苏河冲洪积平原为中细砂、细砂、粉细砂,渗透系数一般为3~5 m/d;潜不埋深多为1~3 m,局部可达3~5 m。三河冲湖积平原区为粉细砂,渗透系数多为1~3 m/d,于叶叶尔羌河一带最大可达8.24 m/d;潜水埋深一般为1~3 m,于喀什噶尔河与叶尔羌河之间,叶尔羌河与和田河之间可达到3~5 m或>5 m。
1.2.2.3水量贫乏区
分布于科什库都克、下艾来木库都克和丰收三场一线以西的阿克苏河冲洪积平原与三河冲湖积平原区。
含水层岩性以粉细砂、细砂为主,并有粉砂、亚砂土、亚粘土透镜体夹层;渗透系数多为1~7 m/d、且北大南小,近喀什噶尔河带仅为1.31 m/d。潜水埋深在喀什噶尔河以北为1~3 m,以南多为3~5 m。
1.2.3地下水动态特征
规划区地下水年内动态属灌溉—蒸发型,其变化过程基本与灌溉引水相一致,即于9-11月灌溉引水量减少,地下水位随之下降;11月末至12月初由于进入冬灌期,同时又由于蒸发减弱,则地下水位开始回升,并出现短暂的相对高水位期;12月至翌年1月,由于不现引水灌溉,地下水位即下降;至2月开始春灌引水,而地下水位又开始缓慢回升,继而由于大量引水灌溉至11月,则地下水位呈波状持续上升,于6-9月达高水位期。年变幅1.30 m左右。
在年际上,由于上世纪60年代开始土地盐渍化加重,至80年代大力开挖排水渠而使地下水位下降,目前已基本稳定。
阿瓦提县共布设地下水监测站8处,分别在阿瓦提县西面英艾日克乡7大队、19大队和22大队三处;阿瓦提县丰收灌区三处,分别在丰收一场、丰收二场和丰收三场;乌鲁却勒镇一处;阿依巴格乡一处由于监测站被损坏,在2012年尚未启用。全县监测范围内地下水位最大变幅2.35 m,出现在丰收二场的监测站。全县地下水埋深在0.71~4.98 m,最高水位3月、11月、12月,最低水位出现在1月6月9月10月。
阿瓦提县英艾日克乡7大队一带地下水埋深在2.99~4.98 m;英艾日克乡19大队埋深在0.71~1.87 m;从英艾日克乡22大队监测站的数据分析,阿瓦提县西南一带埋深在2.04~3.84 m;丰收灌区内丰收一场地下水潜水埋深在1.01~3.09 m;丰收二场埋深在0.74~3.09 m之间,丰收三场埋深在3.54~4.85 m之间;乌鲁却勒镇一带埋深在2.24~2.95 m之间。
从阿瓦提县内7个监测站的数据来看,英艾日克乡7大队监测站年平均埋深最大,为4.28 m。县内最大埋深为4.98 m,出现在英艾日克乡7大队监测站,最小埋深为0.71 m,出现在英艾日克乡19大队。从各监测站的年末差中可以看出,七个监测站的数据有4个为正值,3个为负值,说明阿瓦提县监测站内水位较2011年同期普遍在下降,由于没有阿瓦提县地下水的开发利用数据,暂无定论地下水位下降的原因。
从表1可以看出,阿瓦提县7个地下水潜水水位的分布情况,由高到低分别为英艾日克乡7大队、英艾日克乡19大队、丰收一场、英艾日克乡22大队、丰收三场、丰收二场、乌鲁却勒镇。从地形地貌上分析,阿瓦提县西北高于东南,地下水潜水水位与地形地貌的趋势一致。满足地下水潜水水面与地表表面相似但缓于地表面的一般规律。
从图1分析潜水水位年度变化规律,阿瓦提县潜水水位总体表现为:年内变化不大,变化幅度在2.35 m之内,县域内大部分站点1-4月份缓慢上升,5-9月份水位缓慢下降,10-12月份水位缓慢上升。总之,阿瓦提县监测站都处在灌区内,地下水受生产用水的影响较大,年内潜水水位变化较频繁,总体上1-4月份水位保持较高并有小幅增长,5-9月份水位变化受灌溉时间、灌溉水量的影响,没有固定的规律,大致表现为灌溉时抽取地下水,水位下降,灌溉结束后,有部分田间水补给、上游补给等影响,水位又会较快的上升,10-12月份水位趋于稳定并呈上升态势。
表1 阿瓦提县地下水监测平均潜水埋深表 单位:m
阿克苏地区阿瓦提县地处西北干旱区,降水稀少,蒸发量大,由于地表水时空分布不均匀性,已严重制约当地社会经济的发展。由于水源稳定、水质良好、可就地开采等优点,地下水资源的开发利用已成为阿瓦提县经济发展的重要水源。然而地下水的过度开采势必会带来一些不良后果,因此,
图1 阿瓦提县2013年地下水监测平均潜水水位过程线示意图
合理开发利用地下水,已成为当前十分紧迫的任务。
通过对区域地下水监测资料分析可知,监测区地下水水位受农业灌溉、地表来水、地下水开采等因素的影响,地下水位起伏变化,但地下水水位大部分仍在合理的范围之内,现就区域地下水开发提出几点建议:
阿瓦提县灌区地下水径流、补给条件相对较差。但开发程度较高。因此此区域在现有开采条件下,不宜再新增开采量。
地下水监测站网的运行监测,能够比较客观地反映阿瓦提县的地下水动态变化,为当地除旱抗涝,治沙治碱、水利建设规划、地下水水源地建设和管理、地下水资源评价、保护和合理利用及其生态环境提供监测数据,促进和保障地下水资源的可持续利用,因此应当进一步加大地下水监测站网的建设力度,为国民经济建设的可持续发展提供更加优质的服务。
(责任编辑:符蕾)
收稿日期:2015-01-07
作者简介:齐英宝(1981-),工程师,主要从事水利工程规划设计管理工作。
中图分类号:TV211. 1+2
文献标识码:A
文章编号:1673-8853(2016)02-0039-03