和田河流域典型剖面地下水位動態研究

卡地爾丁·買買提吐爾地

(和田水文水資源勘測局，新疆 和田 848000)

1 流域水文地質概況

1.1 地下水的埋藏條件

和田河灌區的地下水補給主要來源于農業生產區的灌溉用水和水庫水體下滲，再其次是喀河河谷與玉河潛流和昆侖山前流域的地表水(包括雨水和洪水入滲)。和田河灌區地下水屬于單一第四系松散巖型孔隙潛水，徑流強度從南部向北部漸漸減小，山前傾斜平原的中上部等位置主要是礫石和卵石為主的含水層，透水性較強，水力坡降超過5‰，具有良好的徑流條件；傾斜平原中部和下部位置的含水層是砂礫和中粗砂，兩者之間有亞砂和亞粘透鏡體，水力梯度大多低于3‰，徑流條件漸漸削弱。從北部到沙漠邊緣，含水層以水力坡降低于2‰的粉細砂為主，也受到隆升的影響，徑流緩慢，水位高，并且地下水具有水平流入和垂直蒸發兩種情況。

1.2 區域地下水的補給、徑流和排泄條件

和田河灌區地下水的補給，徑流和排泄，以受地理地貌、區域水文、氣象和地質構造等自然因素，以及當前水資源開發利用等人為因素影響為主。

堆積在山前沖洪積平原上的較厚的第四系松散砂礫卵石層，給地下水的埋藏留存了優良的空間。在接受自然補給(包括出山口河道的潛流和該地區的大氣降水滲入)的同時，主要接受該地區河流和水渠等部分的地表水入滲，并通過田間農業灌溉用水滲入進行補給。單一結構潛水區的地層主要由沙子和卵石構成，徑流條件比較好，下游區域土層顆粒漸漸變得細小，地下水徑流受到阻礙，徑流速度變慢，徑流條件比較差。

排泄條件主要是沿地勢差方向下游地表徑流，然后通過淺層地下水蒸發，泉水溢流等方法排放。

1.3 地下水埋深

地下水埋深的總體趨勢是從南部到北部，從深處到淺處。山前傾斜的沖積砂礫平原地區，上部位置是疏松堆積層中孔隙水的主要聚集地，深度是80 m～120 m。在斜坡平原的中下部位置，地下水是孔隙潛水的單一結構，潛水深度通常高于20 m。

在朝北的沖積細土平原位置，隨著地形的坡度變慢，地層顆粒大小變得細小，地下水徑流逐漸從強變慢，水力坡降減小，水位埋深變低，地下水的埋深總體上呈環帶形分布，從南部到北部水位埋深由10 m～3 m。極少數位置水位埋深是1 m～3 m甚至小于1 m，主要分布在兩條河的洪泛區，泉水溝和水庫周邊等位置。

2 地下水監測動態研究分析

2.1 地下水監測概況

為了真實有效的顯示項目區地下水的細微變化，在和田子項目區建設了16口長觀井，對地下水變化情況開展定期不間斷式觀察和記錄。每10天間隔監測一次地下水埋深和水溫，一般在每月的6日、16日和26日分別觀察記錄水位和水溫，并在汛期和枯水季分別觀察一次水質情況。長觀井的16口按照由GW1到GW16分別編號，其中該地區的長觀井分別是：和田GW8和GW9、洛浦GW10、墨玉縣的GW7；進區側長觀井：GW1～GW6；出區側長觀井：GW11～GW16。

2.2 地下水埋深監測分許

2.2.1 地下水埋深監測結果

和田子項目區地下水埋深變化過程線，見圖1～圖6。從圖可知，進區側長觀井的地下水埋深都較深，其中GW1、GW2井的地下水埋深深度幾乎都超過30 m；墨玉縣內的GW7井地下水埋深也比較深，超過10 m；出區側長觀井中的GW11、GW12、GW13地下水埋深相對比較淺，基本都在2 m～4 m。通過GW1～GW16井監測期間2001年～2003年地下水埋深變化數據分析，與同年比較來看，5月和6月的地下水埋藏深度最深，7月則有漸漸上浮的勢頭，等到10月份，地下水的埋藏深度漸漸上浮。這是因為6月以后，河流的水量增加了，引入灌溉農業區的水量也增加了，借助各種渠道向地下水供應的水量增加補給形成。

圖1 GW1井地下水埋深過程線

圖2 GW2井地下水埋深過程線

圖3 GW7井地下水埋深過程線

圖4 GW11井地下水埋深過程線

圖5 GW12井地下水埋深過程線

圖6 GW13井地下水埋深過程線

雖然進區側長觀井的地下水埋深很深，但進區側長觀井附近的井口高程也較高，進區地下水水位高于出區水位，也高于區域內地下水水位，從零點調查的結果看，潛水流向是從進區向出區方向流動。

2.2.2 地下水埋深的變化規律

從圖1～圖6可知，出區側地下水埋深變化幅度情況最明顯，進區側較為平穩。主要是因為出水區側的監測點位于主排水渠道的尾端，但干渠主排水量和季節息息相關，一般而言，主汛期引水量大，排水量就最大。引水灌溉也有一個不連續的頻率，即排水渠道中的水流量也上下浮動，從而導致汛期地下水埋深的急劇變化；相反，在其它時間范圍內，排水量相對較小，地下水補給量較小，埋深較大。

另外，從圖中還可看出，和田子項目區的地下水水位存在明顯的升高趨勢，即地下水埋深在逐漸變淺，其中尤以GW1～GW3、GW10、GW12、GW15、GW16最為明顯。按照觀測井分布的位置，前3眼井處于項目區進區側，上游灌區邊緣的引水干渠附近位置；后3眼井處于項目區出區側，下游邊緣的排水干渠末端位置；而GW10設置洛浦縣吉牙干渠中段洛浦大橋北的和田地區技工學校里面，與玉龍喀什河垂直距離有2 km，即上述7眼井附近均具備充足的補給水源，地下水位在逐漸上升的狀態。和田子項目區內分布的排水系統還有待進一步更新改造，排水應盡可能返回河道，或流入綠洲邊緣位置，著力于保持和優化綠洲的生態人居環境和下游綠色生態走廊.可以適度有規劃的開采利用地下水資源，以防止地下水位升高，減少潛水蒸發量。

根據GW1～GW16井監測期間2001年～2003年地下水埋深變化數據可知，進區側地下水埋深變化幅度最大，其中GW1、GW4、GW2的變幅分別達到6.89 m、6.87 m和3.53 m，原因是它們位于引水總干渠附近，水位的升降與引水量有一定的聯系，而引水量又隨季節變化。埋深變幅最小的是GW16和GW8，分別是0.39 m和0.73 m，地下水位相對較穩定。其余的觀測點的地下水埋深變幅在1 m～2 m。另外，監測點的地下水埋深基本小于2 m，對于干旱灌區，有利于控制潛水蒸發。但監測點基本不在灌區農田內，實際上農田內由于灌水量大，局部抬升地下水位明顯，潛水蒸發相對較大。因此，根據目前掌握的地下水埋深資料，并不能說明灌區農田的地下水埋深情況，需要加密監測農田內地下水變化，分析其變化規律。

2.2.3 地下水埋深的主要影響因素分析

影響地下水埋深的因子眾多，包括地質的、氣象的、生物的、水文的和人為的等諸多因素，例如河流、降水入滲、地區的下墊面性質、蒸發、氣壓、包氣帶巖性及厚度、火災和地震等等。

本文主要以墨玉縣內GW7井、和田的GW8井和洛浦縣的GW10井為研究對象，分析大氣降水對三個縣的地下水埋深過程線的影響，三個位置地下水埋深與降水關系分別見圖7、圖8和圖9。從圖可知，地下水埋深過程線與大氣降水具有同步性，但相關性較差。

圖7 墨玉縣地下水埋深與降水關系

圖8 和田縣地下水埋深與降水關系

圖9 洛浦縣地下水埋深與降水關系

氣溫的變化不僅會引起地下水溫度的變化，而且會導致地下水補給條件變化。冬季氣溫在0℃以下時，大氣降水以雪的形式出現，不發生入滲補給，地面凍土層的存在，即使有暫時的化雪天氣，融雪水也只能消耗于蒸發和補充土壤水，或產生地表徑流，不能進入飽和帶。當冬季溫度低于0℃，大氣降水便會以雪的方式出現，并且不會發生水的滲透補給。地面凍結土壤的形成，即便出現暫時的融雪氣候，融化的雪也只能以蒸發和補充土壤水的形式被耗散，或者產生地表徑流而不進入飽和地帶。但到開春融凍季節，包氣帶隨著地溫逐漸上升而全面解凍，這時也可發生大量持續的融凍水的下滲，從而補給地下水，使短期內地下水有明顯的上升趨勢。但是，到春季解凍的時候，隨著地面溫度的逐漸升高，包氣帶已經完全融化，此時還可能發生大量的融化冰水的連續滲透，進而大大補充了地下水，使得地下水在短期內出現明顯升高的趨勢。

實際上，因為和田地區處在新疆維吾爾自治區最南端區域，屬于典型的大陸性干旱氣候，年降水量較小，和田河流域地下水位動態變化還是主要受灌溉方式、灌溉量、時間和頻次因素的影響，降水量和大氣溫度會在一定程度影響地下水位，但都不是影響地下水位變化的關鍵因素。

3 結語

和田河流域區域的地下水埋深存在明顯的上升趨勢，即地下水的埋深在逐漸變淺。出區側地下水埋深變幅最劇烈，進區側相對平穩。影響和田河流域地下水水位動態變化的主要因素分別是灌水方式、灌水量、灌水時間及次數，降水量及大氣溫度對地下水水位產生一定程度的影響，但不是主要因素。經過后期對資料的分析處理后得知，喀拉喀什河與地下水之間常年存在河流補給地下水狀況，而不是地下水補給河流。而玉龍喀什河的監測資料由于不完整，且部分反常，而難以得出結論。由于兩個監測剖面均處于上游河段，河流補給地下水是基本流向，在下游是否如此，有待更多監測數據來證實。