温宿县地下水埋深与水位动态分析

2019-08-27 03:52
陕西水利 2019年7期
关键词:测站潜水水位

李 楠

(阿克苏水文勘测局,新疆 阿克苏 843000)

1 概述

2 地下水位统测点布置及合理性分析

温宿县位于塔里木盆地北缘、天山南麓,总面积l4202.46 km2,人口24万人,属暖温带大陆性干旱气候,多年平均降水量75.7 mm,县境内主要有昆玛拉克河、托什干河和台兰河3条河流,均发源于天山南脉南坡。为了进行机井建设,有效开发利用和保护地下水资源,需对温宿县2009年地下水位变化情况进行分析。

在参考相关调查成果的基础上,本着全面控制的基本调查要求,在室内以1∶5万精度以上的图件为基础,以网格状布设地下水统测站,网格的纵向线以垂直地下水流向为基本要求,从控制区域地下水水位和绘制等水位线的角度出发,在温宿县境内的4乡5镇6场及与阿克苏市交界处,共布设了142处水位统测站,完成水位统测142站次。统测站分布见表1、图1。

表1 温宿县地下水水位统测站分布一览表

图1 温宿县统测站分辖区分布统计图

从统测站在水文地质单元的分布上看,142处统测站遍布了温宿县境内昆玛拉克河、托什干河及台兰河两个冲洪积平原的地下水补给-径流-排泄区,可较全面反映温宿县境内地下水的埋深、水位变化特征。在野外调查中,地下水埋深采用标准测绳进行测量,统测站位置采用GPS定位法确定,在内业工作时,采用大比例尺的国家测绘地形图,用直线内插法将每个统测站的高程求出,然后减去地下水埋深得到地下水水位值,其精度满足工作要求。在调查时段内,农业灌溉尚未开始,正常用水的只有居民生活用水,因此调查数据具有代表性,可以反映温宿县非开采期地下水埋深、水位特征。

3 地下水储存埋深分析

3.1 地下水的储存与分布

融冰雪水是温宿县北部地下水的补给源,山前巨厚的第四系松散堆积层是平原区地下水赋存的主要场所。依据地形地貌与水文地质条件将其分为两个水文地质单元。

3.1.1 库托河冲洪积平原

位于温宿-阿克苏一线坎坡以西,地下水多以孔隙潜水分布。阿合牙-恰克拉克以北,地下水埋深>5 m,以南均<5 m;两河附近潜水埋深多为1 m~3 m,地汗拉一带水位埋深<1 m、形成面积不大的片状沼泽。昆玛拉克河左岸以东富水程度较弱,潜水埋深基本都<5 m,托乎拉一带潜水埋深<3 m、有片段状沼泽分布,形成小面积湖泊。温宿县城附近为砂卵砾石夹砂质粘土层,使得地下水具承压性、并呈自流状态。

3.1.2 台兰河冲洪积平原

位于温宿的柯克亚河冲洪积平原以东,由台兰河等山前短小河流冲洪积形成。按地下水的储存,可分为:

(1)单一结构潜水区。古木别孜山前至314国道附近、洪积平原上部、中部,以及出山口至佳木乡一线,地下水埋深自北向南由>50 m降至10 m左右。库托河三角洲的吐木秀克以南地带,潜水埋深<20 m。以阿热力、恰格拉克乡一带富水性最强,单井涌水量>5000 m3/d,向北、向东至温宿县城附近,富水性有所减弱。吐木秀克-温宿镇-台兰河灌区北部一线及包孜山以北昆玛拉克河两岸,潜水埋深西浅东深,吐木秀克乡3 m~5 m,佳木乡则10 m左右。渗透系数5 m/d~15 m/d,单井涌水量可达 1000 m3/d~5000 m3/d。

(2)多层结构潜水-承压水区。314国道以南地区,潜水埋深一般1 m~3 m,实验林场、依希来木齐乡东一带为5 m左右。本区在200 m深度内,分布有三层承压水含水层。

3.2 地下水补、径、排特征分析

3.2.1 补给分析

地表水体在在平原区的转化是温宿县地下水的主要补给源之一。据统计,温宿县渠系现状年引水量达到10.0×108m3/a,使得渠系水入渗、田间灌溉水的入渗成为温宿县地下水的主要补给源之一。

3.2.2 径流分析

温宿县地下水基本是随地形由高而低运动,流向亦与库马拉克河、托什干河及台兰河现代河道走向基本一致。即在温宿县西部库马拉克河两岸地下水自北西向南东流动,地下水水力坡度5‰;托什干河两岸地下水自西向东流,地下水水力坡度3.75‰;台兰河平原地下水则由北向南流,水力坡度为3.84‰。

3.2.3 排泄分析

在温宿县境南侧及台兰河灌区下游地下水均向南流出,水力坡度在下游边界处平均为2.78‰。含水层岩性在上部以粉细砂为主,下部则以中细砂为主,含水层厚度较大,故地下水向下游的侧向径流是排泄方式之一。库托河灌区的地下水水位埋深较浅,有较多泉水出露。台兰河冲洪积平原314国道以南河道及泄洪沟也有大量的平原泉水出露。因此,蒸发蒸腾及泉水出露亦为温宿县地下水排泄方式。温宿县现已建成地下水集中式水源地2处,还有众多的分散开采井,人工开采也是温宿县地下水的排泄途径。

3.3 地下水水位动态特征

温宿县地下水水位动态变化规律与河流来水量、田间灌溉用水量及人工开采量相关,故地下水动态类型在库托河平原表现为水文型,在台兰河平原表现为灌溉蒸发型。

3.3.1 库托河平原

潜水主要补给源为昆玛拉克河入渗,故河流来水量的变化决定着地下水动态。每年6月~9月份昆玛拉克河洪水期,潜水得到河水渗漏补给,水位上升;9月份洪期结束,潜水水位达最高点,至翌年4月份潜水水位下降。4月~6月份库托河水量较小,部份被引水龙口引走,补给潜水较少,水位降至最低。潜水位峰值的变化与河水流量具明显对应关系,但峰值出现的时间及变幅随距河床远近而有所不同,即距河愈远,滞后期愈长,变幅愈小;反之则滞后期愈短,变幅愈大。一般潜水位年变幅约1.5 m,承压水位变化不大。

3.3.2 台兰河平原

潜水动态主要受灌溉水影响,灌水高峰期水位最高,停灌一段时间后水位降低。由于潜水水位相对较高,且植被发育,在渠系灌溉渗漏补给的同时,潜水也在强烈蒸发蒸腾,区内冲沟发育,也促使了潜水的散失加快,由此限制了潜水位的抬升,故潜水水位年变幅较小,约0.8 m,承压水位变化较小。

3.4 地下水水位、埋深分布特征

统测结果显示,温宿县地下水水位呈现出北高南低、北部地下水埋深大于南部的总体特征。受地形地貌、河流补给及地质构造的控制,温宿县北部地下水水位大于南部,且潜水面整体上由西北向东南倾斜。在温宿县北部,吐木秀克镇以北,潜水位最高达到1290 m;阿热勒镇红星干渠1号闸一带,潜水位1210 m;台兰河出山口一带,潜水位在1210 m左右;最东端的扎木台镇以北地带,潜水水位在1200 m。温宿县北部,阿热勒镇至水稻农场一线与阿克苏市相接地带,潜水位在1170 m~1130 m之间;温宿县以南至与阿克苏市交界处,潜水位1115 m;台兰河流域的古勒阿瓦提乡以北,潜水位最低至1060 m。

分流域看,温宿县托什干河流域潜水位由1210 m降至1130 m,吉格代牧场、恰格拉克乡、阿热勒镇潜水流向为北偏西向;库玛拉克河流域,潜水位由吐木秀克镇以北的1290 m变至两河汇合口处的1130 m左右,潜水流向亦为北偏西。台兰河流域潜水位由出山口处的1210 m左右,到古勒阿瓦提乡以北降低至1060 m,潜水流向则为近南北向。

根据统测成果,库玛拉克河、托什干河流域吉格代牧场以西的冲洪积平原,潜水埋深>10 m,托喀依、吐格曼贝西至吉格代牧场、恰克拉克北干渠一线,潜水埋深5 m~10 m,吐木秀克镇、恰克拉克乡、阿热勒镇一带潜水埋深变为3 m~5 m,托乎拉乡、水稻农场、塔拉布拉克至阿热勒镇江格尔一带,潜水埋深为2 m~3 m,库、托河流域潜水埋深较小的地方,分布在五七干校至阿亚喀其、托乎拉乡的提拉立克、二大队一带。从不同潜水埋深分布特征看,温宿县库、托河流域潜水埋深主要受地形和河流补给的控制。根据本次统测成果,在1∶5万电子地图上量算,温宿县潜水不同埋深面积统计具体见表2。

表2 2009年温宿县潜水不同埋深面积统计表

4 地下水水位与地下水的开发利用分析

2003年~2007年温宿县各行业地下水开采量统计见表3。

表3 温宿县近年地下水开采量统计表 单位:m3

据2002年完成的《新疆温宿县地下水资源开发利用规划》,2000年,温宿县地下水开采量为0.2298×108m3/a,近年来,随着经济发展和塔里木河综合治理对水资源开发利用格局的调整,温宿县地下水开采量不断增加,2007年开采量已超过2000年开采量的近2倍,温宿县潜水埋深不断下降。与统测结果相比,见表4,2002年埋深<1 m的面积为205.1 km2,本次统计只有1.7 km2,埋深1 m~2 m的面积2002年时为273.8 km2,本次统测数为151.7 km2,埋深2 m~3 m的面积2002年时为273.8 km2,本次统测值为642.0 km2,潜水埋深<5 m的总面积2002年为2484.3 km2,根据本次统测成果量算,埋深<5 m的总面积为1724.5 km2,以2002年为基数比较,潜水埋深<5 m的面积减少759.8 km2,减少幅度为30.6%。

表4 温宿县不同时期潜水埋深面积对比表 单位:km2

5 结语

通过本次温宿县地下水水位统测,对比分析区域潜水埋深不同年代的变化,虽然2009年潜水埋深小于5 m的面积较2002年相比减少幅度达到30%,但根据温宿县水文地质条件和地形地貌特征,其现状潜水埋深尚在合理的范围内,地下水的开采尚未引起本区地下水水位的大幅下降,甚至于部分地方还有地下水开采潜力。

从潜水埋深分布特征分析,虽然整个温宿县区域地下水水位没有大幅下降,但因其位于阿克苏市、阿瓦提县的上游,其地下水开采活动势必会引起下游地区地下水水位的变化,因此,在新的经济社会发展阶段,有必要在阿克苏河流域进行符合社会发展需要的流域综合规划,以达到地下水资源可持续利用的目的。

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