■楊靈均
(新疆地礦局第二區域地質調查大隊新疆昌吉831100)
淺談新疆巴里坤縣地下水開發利用及環境地質問題
■楊靈均
(新疆地礦局第二區域地質調查大隊新疆昌吉831100)
新疆地下水環境問題日益嚴峻。本文通過對新疆巴里坤縣水文地質條件論述和地下水開發利用歷史及現狀的調查研究,分析了地下水開發利用所引發的地下水水位持續下降、地下水污染及生態環境退化、土地沙化這3個方面的環境地質問題,旨在促進當地加強水資源的管理與保護,保障水資源的可持續利用。
地下水開發利用環境地質問題
巴里坤哈薩克自治縣位于新疆維吾爾自治區東部,天山東段北麓,南隔巴里坤山與哈密市為鄰,東毗伊吾縣,西接木壘哈薩克自治,北與蒙古國接壤。全縣總面積37303.79km2,下轄4個鎮、8個鄉、1場,2個開發區及2個兵團農場。巴里坤縣地勢東南高,西北低,受地質構造控制,大體可以分為高中山地、高原、盆地、戈壁荒漠、湖泊五大類。地形特征為三山(巴里坤山、莫欽烏拉山、東準噶爾斷塊山系)夾兩盆(巴里坤盆地、三塘湖盆地)。
(1)地下水類型受地形、氣象水文、巖性和構造的影響,巴里坤縣含水層賦存分布復雜,地下水類型多元,總體上巴里坤盆地賦存有第四系單一結構孔隙潛水和第四系多層結構孔隙潛水—承壓水;三塘湖盆地地下水類型為單一結構松散巖類孔隙潛水、第四系孔隙潛水—新近系碎屑巖類孔隙裂隙承壓水及古近系—新近系碎屑巖類孔隙裂隙承壓水。地下水富水性時空分布不均勻,其大小主要取決于地形地貌、地層厚度及巖性,儲水構造、補給源匯水面積等,補給源匯水面積愈大,地層厚度愈大,巖性空隙愈大,構造儲水空間愈大,地形地貌越有利于匯水,則富水性愈大;反之愈小。
(2)地下水補徑排條件。巴里坤氣候干旱,盆地平原區降水稀少,山區降水較豐富,因此地下水補給來源主要山區降水。山區降水通過河流、河谷潛流或暴雨洪流山口后,入滲補給平原區地下水。此外,平原區還受到山區基巖裂隙水側向補給、淺埋帶降雨入滲補給、渠系及水庫滲漏補給、田間灌溉入滲補給等。地下水徑流方向與地形坡向基本一致,總體上地下水由山前向盆地匯水中心匯聚。盆地中心(巴里坤湖和漢水泉洼地)成為地下水的最終排泄區,排泄方式主要為潛水蒸發蒸騰、人工開采、泉水溢出、自流井溢出。
地下水開發利用。歷史巴里坤縣開發利用地下水經過了利用泉水—開挖坎兒井—分散、局部打井開采—集中水源地開采4個階段。解放以前,以引用泉水和開挖坎兒井的形式開發利用地下水,有坎兒井21條,解放后隨著水利工程(引水渠)的修建,大部分已廢棄,截止到2012年,巴里坤縣還剩7條,引用地下水流量43.96L/s。
地下水的開發利用,特別是南部集中灌區及北部煤炭基地大量開發利用地下水,必然會引起一系列環境地質問題的發生。
3.1地下水位持續下降
巴里坤縣屬干旱地區,可供利用的地表水資源量十分有限,北部的三塘湖盆地地表水資源更為匱乏。規劃建設的三塘湖煤炭開發基地,供水水源部分靠引用地表水,其余部分則需要依賴開采地下水來滿足生產需求。大量的開采地下水,特別是煤炭開發過程中的地下疏干排水,將會造成地下水位的迅速下降。三塘湖盆地煤炭儲量巨大,開發時間較長,將不可避免的造成地下水位的持續下降。
3.2地下水污染
巴里坤縣三塘湖、牛圈湖等地進行了較大規模的石油勘探和開采,先后施工了眾多石油勘探井與采油井,同時也施工了一定數量的供水井,滿足油井開采注水和化工生產用水的需要。石油勘探井、開采井和供水井在第四系、新近系、古近系、白堊系、侏羅系各層潛水、承壓水間未進行止水,造成了承壓水層間及承壓水—潛水間的串通,使不同含水層間的水質相互影響,劣質水污染優質水。部分勘探鉆孔終孔后未做永久性止水處理,致使這些鉆孔長期涌水;有些油井隨著時間延長,套管嚴重腐蝕毀壞,使深部的劣質水污染新近系及第四系地下水。石油的泄漏也是造成地下水污染的原因之一。巴里坤盆地各灌區開鑿了大量的灌溉機井,以開采第四系潛水、承壓水及新近系承壓水為主,含水層間均未進行止水,大量開采地下水改變了含水層壓力,各含水層間不可避免的發生混合與污染,造成地下水水質的惡化。巴里坤盆地各灌區耕地面積大,由于大量使用農藥及化肥,有毒有害成分隨田間灌溉水入滲進入含水層,對地下水形成污染。另外巴里坤縣縣城等人口相對密集的城鎮,每年排放大量的生活污水及工業廢水,由于現狀下對污水的處理及利用程度較低,排放的污水及廢水也會對地下水形成污染,對城鎮生活及生產用水安全形成威脅。
3.3土地沙化
地下開發利用導致水位不斷下降,會加劇干旱區土地沙化。當地下水位持續下降超過植物生存的警戒水位時,植物根系層土壤由于得不到地下水補充的水份,地表植被逐步衰退和死亡,土地失去植被的保護出現沙化現象,且土地沙化的程度與速度呈加快的趨勢,致使沙丘活化,風沙、沙塵暴出現的頻率增加。
(1)全面規劃,科學管理。應以全局觀點,綜合利用地表水和地下水,進行水資源開發利用的全面規劃;加強管理,以法治水,協調好部門之間和地區之間用水矛盾,施行用水許可制度;建立統一的地下水動態監測系統,真正實現水資源開發利用的科學決策和嚴格管理。
(2)水資源開發與生態環境保護相結合。水資源的開發必須與生態環境保護相結合,礦業開發要確保生態環境和水環境不受破壞。要嚴格貫徹實施“退耕還林(草)”政策,保障生態用水。集中供水水源地要根據潛水水位與生態環境的關系,選定合理的開采深度,開采量也要量入為出,對已超采區進行控制性開采,確保水資源可持續利用,避免過量開采地下水引發環境地質問題。加強水資源保護,還要防止地下水水質污染。在水資源開發規劃和實施過程中,重視生態環境保護,采取必要措施,可以避免或減少對水資源和生態環境的破壞。
(3)加強對“三廢”污染物的綜合治理,對垃圾堆放場、化工場等易對地下水造成污染的企業的選址、排污治理的審查管理工作,防止污染物進入含水層而影響對地下水的利用;對局部已受污染的含水層,要查明污染原因,并加強監測工作。
[1]白銘,梁紅濤,呂國華,等.巴里坤-伊吾盆地地下水勘查報告 [R].昌吉:新疆地礦局第二水文工程地質大隊,2012.
[2]新疆巴里坤縣柳條河流域地下水資源調查評價報告 [R].烏魯木齊:新疆水利水電勘測設計研究院地質勘察研究所,2007.
P64[文獻碼] B
1000-405X(2016)-8-82-1