刘水辉
(新疆兵团勘测设计院(集团)有限责任公司,新疆 乌鲁木齐 830000)
为了完善和田地区水资源开发利用格局,合理配置生活、生产和生态用水,着力解决水利发展不平衡、不充分的问题,促进经济社会发展与水资源和水环境承载力相协调,逐步提高经济效益和水资源的利用效益,合理开发、有效保护、科学规划利用水资源,优化水资源利用结构,改变水资源利用不合理现状,以有限的水资源支撑经济社会的可持续发展,在持续更新评价地下水资源的基础上,做好地下水资源的利用和保护专项规划是十分必要和紧迫的。
山前第四纪冲洪积松散砂卵砾石层分布范围广,厚度大(一般厚>300m),是单一的松散层孔隙潜水富集区,地表为漂卵砾石、地形坡降大,含水层富水性虽好,但埋深较大。冲洪积砾质平原的下部地带地形相对平缓,山区河流和沟谷洪流成散网状入渗补给地下水。卵砾石含水层厚度一般大于100m,水位埋深多大于30m,富水性为强富水-极强富水。
冲洪积细土平原第四纪沉积层岩性较细,上部含水层为第四系上更新统-全新统冲洪积细粉砂层,厚约20m,水位埋深多小于10m,为中等富水。下部潜水含水层的水质比上部潜水好,含水层为强~极强富水。向北部沙漠带水质逐渐变差,富水性也逐渐减弱。
沙漠区地下水赋存于第四纪冲积-湖积地层之中,在沙垄间洼地地带,埋深200m以内含水层为冲积的大厚层细砂、中砂为主,地下水位埋深多在3~10m,局部低洼地段水位埋深1.5~3m,富水程度中等,该区地下水水质普遍较差。
山前冲洪积平原区地下水主要来源于山区河流和洪水在山前砂卵砾石带的入渗补给。除喀拉喀什河、玉龙喀什河、克里雅河常年有水流出评价区,其它河流只在夏季特大洪流可通过山前砂砾石带外,其余全部渗入地下,地表水对平原地下水的补给作用极其显著;而平原区大气降水量少,对地下水的影响极其微弱。
山前平原地下水的径流,其方向指向盆地腹地。径流强度在上游倾斜平原区较大,下游细土平原区缓慢。平原区地下水排泄方式有4种,一是向沙漠区缓慢径流侧向流出排泄;二是在细土平原区及其下缘溢出或以泉的方式向地表排泄;三是潜水的蒸发蒸腾排泄,为平原区地下水的主要途径;四是人工开采,也是地下水排泄的主要方式之一。
和田地区平原区地下水类型主要为第四系松散岩类孔隙潜水。从南到北,含水层岩性由单一的卵砾石、砂砾石层逐渐过渡到砂砾石、中粗砂、细砂、粉砂地层。评价区富水性划分标准依据SL 454—2010《地下水资源勘察规范》,以单位涌水量进行富水性等级划分。
(1)极强富水区:皮山县主要分布在皮山河、桑株河、普斯开河、杜瓦河冲洪积砾质平原中下部的串珠状东西向封闭区域,地下水矿化度<1g/L;和田河流域主要分布在玉河、喀河两河冲洪积平原区,从出山口到墨玉县的南坪水库、和田县的东方水库,东到洛浦县的拜什托格拉格乡西,西到墨玉县的新建水库、雅瓦乡以内的区域,水质矿化度在砾质平原区上部<1g/L,其它地区则在1~3g/L之间。
策勒县灌区的极强富水区分布在策勒河流域的策勒乡、策勒镇一带和努尔河流域下游的达玛沟乡的局部区域,地下水矿化度1~3g/L,局部<1g/L;于田县灌区的极强富水区则分布在克里雅河冲洪积细土平原上部的于田县城一带,地下水矿化度<1g/L;民丰县灌区极强富水区则分布在尼雅镇、若克雅镇及萨吾则克乡一带的封闭区域,地下水矿化度1~3g/L。
(2)强富水区:除极强富水区及中等富水区以外全部区域,该区在和田地区不同地貌单元均有分布,地下水矿化度多在1~3g/L之间。
(3)中等富水区:主要分布于皮山县以北至墨玉县西北的沙漠边缘区,地下水矿化度多大于3g/L。
地下水潜水动态特征反映了含水系统的补排条件。2008年和田地区正式开始建设地下水长期监测系统,一共布设了42眼长期观测孔。根据收集资料对地下水动态进行分析,通过对比各监测井13年年际变化数据,和田地区地下水水位基本稳定,局部略有下降,各县(市)地下水总体均未出现超采。
本次地下水资源评价范围主要为和田地区平原区,概算山区,不包括沙漠区。根据地质地貌及行政区界,均衡计算区东以民丰县东界与且末县相邻;西以皮山县西界与喀什地区叶城县为邻;南界为和田地区各河出山口,北界为各县灌区与沙漠区边界,总面积4.93×104km2,评价深度200m。地下水资源量计算按照SL 454—2010《地下水资源勘察规范》等相关规范要求执行,本着水量与水质并重的原则计算评价地下水资源量。本次计算地下水资源量为总补给量扣除地下水回归量后的地下水补给量,同时计算出地下水矿化度小于等于2g/L的地下水资源量和矿化度2~3g/L的地下水补给量,并将相应矿化度下的地下水补给量计算至各乡(镇)。
和田地区地下水资源评价范围为和田地区平原区,和田地区评价区地下水均衡计算表见表1。和田地区地下水补给量为292279.89×104m3/a,主要补给量为河道渗漏补给量、侧向流入量、渠道渗漏补给量、田间入渗补给量;地下水排泄量为297296.26×104m3/a,以潜水蒸发量、人工开采地下水量和泉水溢出量为主,说明区内地下水位埋藏较浅。
表1 和田地区评价区地下水均衡计算表
经计算,和田地区地下水总补给量为292279.89×104m3/a,扣除井、泉回归补给量后,地下水资源量(矿化度M≤2g/l)为248411.98×104m3/a,地下水补给量(矿化度M>2g/l)为29578.86×104m3/a(见表2)。
表2 各县(市)地下水资源量(地下水补给量)表 单位:104m3/a
采用“第三次全国国土调查”平原区地下水可开采量计算方法及“可开采系数法”对和田地区地下水可开采资源量(及可利用量)进行计算,最终确定和田地区地下水可开采资源量(矿化度≤2g/l)为120716.64×104m3/a,地下水可利用量(2<矿化度≤3g/l)为14936.17×104m3/a(见表3)。
表3 各县(市)地下水可开采资源量(可利用量)表 单位:104m3/a
和田地区属于典型的内陆干旱区,生态环境相对脆弱,地下水的开采对地下水浅埋区的地下水位及生态环境非常重要。本次采用可开采系数法计算时,根据《新疆地下水资源》(2005年)及咨询专家结果,可开采系数取值为0.40~0.50。各县(市)可开采系数综合考虑年际地下水位动态变化情况以及现状地下水开采量具体分析后取值,对于地下水位多年动态呈略有下降或局部已呈下降趋势且地下水现状开采量较大的县(市),表明现状地下水开采量已接近可开采量,可开采系数取值参考实际开采量确定,否则取值过大会引起地下水位的持续下降、形成地下水超采;对于地下水位多年动态呈稳定趋势且地下水现状开采量较小的县(市),表明现状地下水开采量小于可开采量,可开采系数综合考虑生态环境脆弱性等因素取值。因此,由于各县(市)上述客观条件的不同,各县(市)地下水可开采系数的选取有所差异。
近年来和田地区地表水引水量相对减少、灌区渠系改造及高效节水方式的不断推广,渠系渗漏补给量、田间入渗补给量有明显减小;喀拉喀什河、玉龙喀什河总体处于丰水年,以致山前侧向补给量、河道渗漏补给量有所增大。总体来看,与前人成果相比,本次计算的地下水总补给量符合客观条件的变化,比《和田地区地下水资源评价报告》(2014年)成果稍小,比“第三次全国国土调查”成果稍大,计算较为合理。