新疆吐魯番盆地水文地質條件變化特征

■　張曉　程強　賴增錚

（新疆地礦局第一水文工程地質大隊新疆烏魯木齊830091）

新疆吐魯番盆地水文地質條件變化特征

■張曉程強賴增錚

（新疆地礦局第一水文工程地質大隊新疆烏魯木齊830091）

吐魯番盆地目前水資源短缺已經成為了嚴重制約社會經濟發展的主要因素。如何合理評價和開發利用吐魯番盆地地下水資源，是擺在人們面前的重要課題。本文通過對水文條件的變化、河流引水量的變化、地下水開采量的變化等分析入手，剖析新疆吐魯番盆地因人類經濟活動所產生的水文地質條件變化特征。而查明其水文地質條件變化特征，是合理評價地下水資源的前提和保證。闡明和剖析吐魯番盆地水文地質條件變化特征，對吐魯番盆地地下水資源評價、規劃、開發、管理具有指導意義。

吐魯番盆地水文地質條件徑流量開采量變化

1　研究區概況

本文研究區確定為吐魯番盆地，東起鄯善縣，西至托克遜縣，南覺羅塔格山水嶺為界，北至博格達山分水嶺。博格達山，海拔最高點為5445m。喀拉烏成，勘查區內海拔最高點為4448m。覺羅塔格山，山勢較緩，地形西部高東部低，平均海拔1500～2000m。鹽山-火焰山，山勢較緩，最高海拔851m，呈近東西向條帶狀分布，東西向延伸216km，在吐魯番市附近，鹽山與火焰山不連續，之間的缺口寬度約為10km，在鄯善縣附近，火焰山被寬度約為16km的缺口所分開。

北盆地在鹽山、火焰山以北至北部山前，存在有吐魯番北、連木沁-鄯善縣城北和鄯善火車站三個沉降中心。巨厚的第四系松散沉積物，賦存有豐富的地下水。地下水類型為松散巖類孔隙水。地下水主要接受山區側向徑流、溝谷潛流、河道出山口后入滲、田間灌溉入滲、降水入滲、渠系入滲等的補給，以泉水溢出、蒸發蒸騰、人工開采等為主要排泄方式，具有典型干旱區水文地質特征[1]。

2　水文因素變化引起的水文地質條件變化特征

博格達山、喀拉烏成、覺羅塔格山水系發育，均屬艾丁湖水系，盆地內共發育有大小河流14條，總徑流量為8.9244×108m3/a，以博格達山南麓1978-2003年各河流多年徑流量資料分析，大部分河流70年代后期-80年代前期偏枯，八十年代后期-九十年代前期偏豐，2000年以后偏枯。

以喀拉烏成東麓的阿拉溝河1960-2003年河流多年徑流量資料分析，河流天然年徑流量1978—1981年流量為1.123×108m3，1986—1995年平均為1.373×108m3，1996—2003年平均為2.072× 108m3。

以覺羅塔格山北麓的祖魯木圖溝、烏通斯溝1994-2003年河流多年徑流量資料分析，河流天然年徑流量1994—1995年流量為0.1783×108m3，1996為 0.2645×108m3，1997年 0.1813×108m3，1997-2003平均為年0.2809×108m3。

由以上數據表明近幾年隨著大氣降水的增加，地表河流來水量也略有增加。河道水量呈上升趨勢，導致河道入滲量也在增加，以河道入滲量分析比較，呈逐年遞增趨勢，河道入滲補給量變化規律與地表水徑流量變化規律基本一致。

3　引水及引水工程引起的水文地質變化特征

自20世紀50年代以來，人們對地表水引用不斷加強，引水工程的修建與防滲能力的增強，促使上下游水文地質條件發生改變。主要表現如下：

3.1大規模地修建水利工程

引水工程的修建，一方面人為地將上游的補給區遷移至下游平原區；另一方面上游大量引水，使下游來水量減少，造成尾閭湖水面委縮甚至枯竭[2]。

3.2防滲能力的增強

3.2.1河谷潛流的變化

從1957年開始大規模修建取水閘、干渠和支渠等水利設施。后期相繼建成了3座山區水庫和10多處平原水庫。3座山區水庫的建成，基本將白楊河、柯柯亞河、坎兒其河等三條河流的河水全部攔截，三條河流的河道滲漏補給全部消失。2009年12月開始建設阿拉溝水庫，該水庫建成運行后，阿拉溝洪積扇上的河道滲漏補給量將不復存在。

3.2.2渠道滲漏補給變化

從1957年開始，吐魯番盆地進行了大規模的水利設施建設。20世紀80年代之后，水利工程建設的重點從取水閘、干渠和支渠等的建設轉向現有水渠的維護和提高襯砌率。據此以渠道為中心的水利設施的配備，水資源開發利用模式發生了很大的改變。北盆地從西部的大河沿河開始向東至坎兒其河，引水渠道的引水率從48.9%逐漸增大至100%。

渠道防滲方面自九十年代初開始引水渠系總長度為4460km,防滲長度為1850km，防滲長度占渠道長度的41.5%，到2000年引水渠系總長度為5197km,防滲長度為4160km，防滲長度占渠道長度的80.0%。

4　開采地下水引起的水文地質條件變化特征

50年代及其以前，盆地內地下水的排泄方式主要是：坎兒井開采、泉水地下水淺埋帶的蒸發排泄地下水。60年代以后至今，地下水的排泄在原來基礎上增加了機電井開采，坎兒井、泉水的數量和流量、地下水的蒸發量均發生了很大的改變。

4.1機電井數量、開采量的變化

4.1.1機電井數量的變化

20世紀70年代，吐魯番盆地中的水井數量不到100眼，70年代后半期至80年代后期，新打水井的增加速度達到100眼/a，20世紀90年代后半期成為，水井數量增為400眼/a。從2000年開始，水井增加速度比90年代后半期要慢。

4.1.21950-2010年機電井增加數量變化趨勢

吐魯番盆地內1950-2010年機電井數量自70年代開始增加迅猛，在1995-2000年達到最高值，每5年增加1 145-1 891眼之間，年平均增長230-370眼之間，此后逐年減少，但仍然保持在每年100眼之上。

4.2機電井的開采量變化

自1994年開始全盆地地下水的開采量是3.1620×108m3，至2001年增加到7.393×108m3,7年間增長了1.3倍,年增長數率為60.4%。從增長速度來看，1999年之前，持續增長的速率最快，但從2002年開始政府控制地下水開采，開采量處于下降趨勢，從2008年開始至今，地下水開采量又呈現出增大趨勢。

4.2.1坎兒井數量的變化

從吐魯番地區坎兒井數量變化來看，1949～2009年坎兒井數量變化呈遞減趨勢，在此50年期間共干涸837條坎兒井，每年平均干涸17條坎兒井，其中1957年至1961年、1966年至1979年、1998年至2009年、1998年至2009年間遞減速度最快。

4.2.2坎兒井流量的變化

從吐魯番地區坎兒井總水量變化來看，1949年～2009年坎兒井總水量變化也呈遞減趨勢，坎兒井總水量平均每年減少0.0716×10m。

4.2.3影響坎兒井數量和流量的因素

1949年，吐魯番地區有坎兒井1084條。1957年發展到最高峰共有1237條。1985年吐魯番地區共打井3431眼，年開采水量1.756×108m3，在此期間還建成中小型水庫10座，總庫容0.62× 108m3，灌溉面積增加到99.69萬畝，地表水、地下水間的轉化關系發生了變化，坎兒井數量也隨著此變化逐漸減少。到2009年吐魯番地區有水坎兒井僅存247條，總水量減少到1.427×108m3（見圖1）。

圖1　吐魯番地區1949-2009年坎兒井數量與流量變化圖

4.2.4開采地下水引起的水文地質條件變化特征

①改變了地下水排泄方式。大量的人工開采地下水活動，一方面使地下水水位下降。另一方面，使排泄區由分布于中下游向上、中、下游均有分布轉變。

②對地下水的高強度開采，使地下水水位持續下降和部分承壓水水頭下降，局部改變了地下水流場，同時產生降落漏斗。

③對地下水的開采，人為地改變了下游細土平原區上下層地下水內部的補給關系。

④地下水開采引起坎兒井、自流井流量衰減甚至消亡，泉水溢出帶南移或消失。

5　結語

以上論述了新疆吐魯番盆地的水文地質條件變化特征。吐魯番盆地作為新疆維吾爾自治區經濟發展的重點地區，水資源短缺已經成為了嚴重制約社會經濟發展的主要因素。如何合理評價和開發利用吐魯番盆地地下水資源，是擺在人們面前的重要課題。而查明其水文地質條件變化特征，是合理評價地下水資源的前提和保證。本文闡明和剖析了吐魯番盆地的水文地質條件變化特征，對吐魯番盆地地下水資源評價、規劃、開發、管理具有現實指導意義。

[1]趙運昌.中國西北地區地下水資源 [M].北京:地震出版社，2002年.

[2]董新光，鄧銘江等，新疆地下水資源[M].烏魯木齊：新疆科學技術出版社，2005年.

F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-3-103-1

張曉（1984～），女，畢業于長安大學，本科，研究方向為水文地質、環境地質、工程地質。