新疆某水源地地下水資源評價及開發(fā)潛力分析

石新

摘 要：本文結合新疆某水源地概況，重點對其地下水資源條件與質量進行了評價，并對其開發(fā)潛力進行了分析，通過對該區(qū)地下水資源進行綜合評價與分析，可充分了解該地下水資源使用情況，進而提出措施加以改善，確保地下水資源的合理利用。

關鍵詞：新疆 水源地 地下水 資源評價 開發(fā)

該地區(qū)位于新疆伊犁盆地北緣，且靠近礦區(qū)，總體地形呈北高南低的形態(tài)，地面高程在620～1280m之間，地貌類型大致可分為中高山區(qū)、低山丘陵區(qū)和平原區(qū)三大類型，屬亞濕潤大陸性溫帶氣候，近三年的年降水量在207.2～423.6mm之間，主要發(fā)育有伊犁河和皮里青河兩條地表河流。

1.水源地地下水資源條件

1.1地下水賦存條件及分布規(guī)律

松散巖類孔隙水主要分布在河谷和山前沖洪積平原區(qū)，碎屑巖類孔隙裂隙水主要分布在低山丘陵區(qū)，其單位涌水量變化在0.004～0.001L/ s·d之間，水位埋深60～135m，礦化度一般大于1g/L，屬微弱含水層位。

1.2地下水補給、徑流和排泄條件

區(qū)內(nèi)地下水因受地形、地貌變化的影響，河谷段地下水主徑流帶方向與河流方向基本一致，約為SW210°，潛水的水力坡度為9～11‰；沖洪積平原區(qū)地下水的主徑流方向約為S W 2 2 3°，潛水的水力坡度為11～14‰。區(qū)內(nèi)主要的地下水排泄方式為側向徑流。

1.3地下水水化學特征

該區(qū)第四系松散巖類孔隙水水化學類型為HCO3–Ca·Mg和HCO3·SO4–Ca·Mg型水，其中，HCO3–Ca·Mg型水主要分布在平原區(qū)大部分范圍內(nèi)，礦化度較低，一般為0.3～0.5g/L；HCO3·SO4–Ca·Mg型水主要分布在河谷區(qū)一帶，礦化度一般小于0.5g/L。碎屑巖類孔隙裂隙水化學類型為SO4·HCO3–Ca·Na型水，礦化度為0.817～1.4g/L，pH值為7.77～8.0。

2.水源地地下水資源質量評價

2.1平原區(qū)地下水資源評價

平原區(qū)的均衡區(qū)面積為210km2，計算均衡周期為一年時間。根據(jù)該區(qū)內(nèi)水文地質條件及調查結果，綜合確定地下水均衡方程如式1所示：

在式1、式2和式3中：ΔQ為地下水儲存量的變化量（m3/a）；Q補為地下水的補給量（m3/a）；Q排為地下水的排泄量（m3/a）；Q潛為溝谷潛流補給量（m3/a）；Q暴雨為暴雨洪流入滲補給量（m3/a）；Q降水為降水入滲補給量（m3/a）；Q河補為河水入滲補給量（m3/a）；Q渠補為渠系水的入滲補給量（m3/a）；Q田補為田間灌溉入滲補給量（m3/a）；Q蒸發(fā)為潛水蒸發(fā)量（m3/a）；Q流出為地下水側向流出量（m3/a）；Q采為地下水開采量（m3/ a）；Q泉為泉水溢出量（m3/a）。以式1地下水均衡方程為計算依據(jù)，對區(qū)內(nèi)平原區(qū)的各項均衡要素進行計算，可分別得到地下水的補給總量 Q補=13131.62×104m3/a；地下水的總排泄量Q排=1003.1×104m3/a。具體每一項的均衡要素計算結果見表1所示。

對于區(qū)內(nèi)平原區(qū)地下水儲存量的變化量主要采用給水度法進行計算，計算公式如式4所示：

ΔQ儲=μ·F·ΔH/Δt（式4）

式4中：μ為含水層給水度，取值0.25；F為參與均衡計算的面積（210km2）；ΔH/Δt為水位年降幅0.25m。根據(jù)式4計算可得，平原區(qū)地下水儲存量為-1312.5×104m3/a。因此，從以上計算結果中可看出，平原區(qū)ΔQ與Δ儲相比，均衡差較小，該區(qū)平原區(qū)處于負均衡狀態(tài)，均衡差值不大，補排基本平衡。

2.2河谷區(qū)地下水資源評價

河谷區(qū)內(nèi)以水文站至河谷出山口為南北邊界，河谷兩側因基巖隆起，地下水交換較弱，可視為隔水邊界，均衡區(qū)面積為12.5km2，計算均衡周期為一年時間。根據(jù)該區(qū)內(nèi)水文地質條件及調查該結果，綜合確定地下水均衡方程如式5所示：

以式5地下水均衡方程為計算依據(jù)，對區(qū)內(nèi)平原區(qū)的各項均衡要素進行計算，可分別得到地下水的補給總量Q補=1588.25×104m3/a；地下水的總排泄量Q排=5048×104m3/a。具體均衡要素計算結果見表2所示。從以上計算可看出，河谷區(qū)段內(nèi)地下水總補給量為1588.34×104m3/a，而總排泄量為5048×104m3/a，均衡差為-3459.75104m3/a，排泄量約是補給量的3.17倍，因此河谷區(qū)均衡結果為負均衡，而排泄量中礦區(qū)排水占地下水總排泄量的94%。

3.水源地地下水資源的開發(fā)潛力3.1區(qū)域地表水

該區(qū)水資源地表水為伊犁河和皮里青河，且根據(jù)該區(qū)河流監(jiān)測資料顯示，多年平均徑流量為35.69×108m3，年最大徑流量119.0×10 8m3，最小徑流量6.69×108m3，河底標高38.6m，低于兩側地面。多年平均水位41.11m，最高水位51.71m，最低水位39m。在平水期、枯水期，河水位低于兩岸地下水位，可成為地下水排泄通道，且僅在洪水期河水位高于兩岸地下水位，因此河水又成為兩岸地下水的補給來源。

3.2區(qū)域地下水

該區(qū)地下水主要為淺層承壓水，地下水儲量為0.648億m3，可利用0.447億m3，歷年統(tǒng)計地下水開采為0.32億m3，占儲水量50%，是目前農(nóng)田灌溉和生活用水的主要開采水層。地下水流向與地表水流向一致，由西北向東南流，水力坡度1/2100徑流，淺層水深度2～12m，主要補給形式有降水入滲補給、地表水徑流補給。

3.3地下水的有效開發(fā)

（1）充分利用雨洪資源；該區(qū)地表暴雨洪流量較大，相關人員可在雨洪資源豐富的溝口處修建引洪渠，將洪水資源引至灌溉渠道，以增加對雨洪資源的利用量和利用率。（2）發(fā)展節(jié)水經(jīng)濟；該區(qū)現(xiàn)狀年用水量為26704.92×104m3，需水量為 26453.56×104m3，后幾年需水總量呈逐漸增加的趨勢。其中，農(nóng)業(yè)灌溉占總用水的88.6%，節(jié)水潛力巨大，由此可通過改造灌溉工藝和設備，提高水資源的重復利用率。

4.總結

總之，通過對新疆該地區(qū)水源地的地下水資源評價及開發(fā)潛力進行分析，并采用給水度法計算了地下水儲存量，同時在該區(qū)地下水排泄量中，礦區(qū)排水占地下水總排泄量的94%，所以礦區(qū)排水會造成河谷區(qū)段內(nèi)礦區(qū)周邊地下水水位下降，影響周邊地質環(huán)境，但通過合理利用地下水，可實現(xiàn)采補平衡，促使地下水環(huán)境狀況得到有效改善。

參考文獻：

[1]鄧銘江.新疆地下水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀及潛力分析[J].干旱區(qū)地理，2009（05）.

[2]關克然，蓋春平，王治.新疆煤礦區(qū)地下水資源開發(fā)前景[J].新疆有色金屬，2010（03）.

[3]陸峰.新疆地下水資源合理開發(fā)利用的探討[J].能源與節(jié)能，2016（09）.