吐魯番坎兒井水質(zhì)分析

摘要：坎兒井與長城、京杭大運河并稱為中國古代三大工程，它是世界上最大的地下水利灌溉系統(tǒng)。本文采用秩相關(guān)系數(shù)法，分析2011—2020年吐魯番坎兒井水質(zhì)變化。研究表明，十年間坎兒井水質(zhì)均符合《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB 3838—2002）的Ⅱ類標準，未發(fā)生明顯變化，滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與群眾生活用水要求。

關(guān)鍵詞：坎兒井；水質(zhì)；秩相關(guān)系數(shù)

中圖分類號：X83 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2023）07-0-04

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2023.07.041

Analysis of Karez Water Quality in Turpan

DUAN Chunxia

（Turpan Environmental Monitoring Station of Xinjiang Uygur Autonomous Region， Turpan 838000， China）

Abstract： Karez， together with the Great Wall and the Beijing-Hangzhou Grand Canal， is known as the three major projects in ancient China， which is the largest underground water conservancy irrigation system in the world. This paper uses the rank correlation coefficient method to analyze the water quality change of Karez in Turpan from 2011 to 2020. The research shows that the water quality of Karez meets the Class Ⅱ standard of the \"Environmental Quality Standard for Surface Water\" （GB 3838—2002）， has not changed significantly， and meets the water requirements for agricultural production and people's living.

Keywords： Karez; water quality; rank correlation coefficient

吐魯番盆地位于天山東部，整個盆地十分封閉，屬于典型的溫帶大陸性氣候區(qū)，素有“火洲”之稱。古代，吐魯番人民為了把天山雪水引來滋潤戈壁沙漠中的綠洲，同時避免雪水沿途高溫蒸發(fā)，發(fā)明了明渠、暗渠、豎井、澇壩相結(jié)合的引水方法——坎兒井[1-3]?？矁壕加谖鳚h，在歷史長河中，一直是吐魯番農(nóng)業(yè)和人民生活的主要水源[4]。吐魯番坎兒井總長最盛時約為5 000 km，

是我國最長的地下水利灌溉系統(tǒng)[5]。天山雪水通過坎兒井澆灌滋潤著吐魯番大地，滋養(yǎng)林草、灌溉農(nóng)田，使火洲戈壁變成綠洲良田，生產(chǎn)出馳名中外的特色農(nóng)產(chǎn)品。近些年，由于人類活動影響等原因，坎兒井水質(zhì)不斷發(fā)生變化，本文采用秩相關(guān)系數(shù)法分析吐魯番坎兒井水質(zhì)，為水資源保護和合理開發(fā)利用提供參考。

1 吐魯番坎兒井水質(zhì)監(jiān)測斷面和評價方法

本文選取2011—2020年的監(jiān)測數(shù)據(jù)，對流經(jīng)吐魯番中心城區(qū)、受人類活動影響最大的3條坎兒井的監(jiān)測斷面（上游、中游、下游）進行水質(zhì)分析，每個斷面枯水期、豐水期和平水期（即5月、8月和11月）分別進行一次水質(zhì)監(jiān)測，布設(shè)的監(jiān)測斷面均在明渠段，采用《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB 3838—2002）和《地表水環(huán)境質(zhì)量評價辦法（試行）》對其進行評價。

2 水質(zhì)分析

坎兒井水質(zhì)監(jiān)測因子有水溫、pH、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、化學需氧量、五日生化需氧量、氨氮、總磷、總氮、銅、鋅、氟化物、硒、砷、汞、鎘、六價鉻、鉛、氰化物、揮發(fā)酚、石油類、陰離子表面活性劑、硫化物、糞大腸菌群、硝酸鹽、硫酸鹽、氯化物、電導(dǎo)率、礦化度、懸浮物，共計30項。

參與評價的監(jiān)測因子中，高錳酸鹽指數(shù)、五日生化需氧量、氨氮、總磷、銅、鋅、硒、砷、汞、鎘、六價鉻、鉛、氰化物、揮發(fā)酚、石油類、陰離子表面活性劑、硫化物均未檢出，符合《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB 3838—2002）的Ⅰ類標準，pH介于7.2～8.4，符合Ⅰ類水質(zhì)標準，因此不對其進行分析。主要對檢出的溶解氧、氟化物、硫酸鹽、硝酸鹽、氯化物的監(jiān)測結(jié)果進行分析，其中硝酸鹽、硫酸鹽、氯化物三項因子僅作為集中式飲用水源補充項目時有標準限值。

2.1 溶解氧

2011—2020年，各監(jiān)測斷面的溶解氧均符合《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB 3838—2002）的Ⅱ類標準（≥6 mg/L），水質(zhì)狀況為優(yōu)，如表1所示。經(jīng)Spearman秩相關(guān)系數(shù)（顯著性水平為0.05，臨界值wp=0.564）檢驗，10年間，東門坎兒井各斷面溶解氧監(jiān)測結(jié)果穩(wěn)定，無顯著意義；北門坎兒井、西門坎兒井下游斷面監(jiān)測結(jié)果呈上升趨勢，有顯著意義；北門坎兒井、西門坎兒井上游和中游斷面監(jiān)測結(jié)果均穩(wěn)定，無顯著意義。

2.2 氟化物

2011—2020年，各監(jiān)測斷面的氟化物均符合《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB 3838—2002）的Ⅰ類

標準（≤1.0 mg/L），水質(zhì)狀況為優(yōu)，如表2所示。經(jīng)Spearman秩相關(guān)系數(shù)（顯著性水平為0.05，wp=0.564）檢驗，10年間，東門坎兒井、西門坎兒井和北門坎兒井各斷面氟化物監(jiān)測結(jié)果均穩(wěn)定，無顯著意義。

2.3 硫酸鹽

2011—2020年，各監(jiān)測斷面的硫酸鹽（以SO42-計）年際變化如表3所示。經(jīng)Spearman軼相關(guān)系數(shù)（顯著性水平為0.05，wp=0.564）檢驗，10年間，東門坎兒井硫酸鹽監(jiān)測結(jié)果較穩(wěn)定，無顯著意義；北門坎兒井、西門坎兒井監(jiān)測結(jié)果呈上升趨勢，有顯著意義。

2.4 硝酸鹽

2011—2020年，各監(jiān)測斷面的硝酸鹽（以N計）年際變化如表4所示。經(jīng)Spearman軼相關(guān)系數(shù)（顯著性水平為0.05，wp=0.564）檢驗，10年間，東門坎兒井硝酸鹽監(jiān)測結(jié)果較穩(wěn)定，無顯著意義；北門坎兒井和西門坎兒井監(jiān)測結(jié)果呈上升趨勢，有顯著意義。

2.5 氯化物

2011—2020年，各監(jiān)測斷面的氯化物（以Cl-計）年際變化如表5所示。經(jīng)Spearman軼相關(guān)系數(shù)（顯著性水平為0.05，wp=0.564）檢驗，10年間，東門坎兒井和西門坎兒井氯化物監(jiān)測結(jié)果較穩(wěn)定，無顯著意義；北門坎兒井監(jiān)測結(jié)果呈上升趨勢，有顯著意義。

3 結(jié)論

多年來，吐魯番市政府堅持以改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量為目標，在政府和廣大人民群眾的共同努力下，吐魯番坎兒井水質(zhì)2011—2020年未發(fā)生顯著變化，各因子監(jiān)測結(jié)果均符合《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB 3838—2002）的Ⅱ類標準，滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與群眾生活的水質(zhì)要求。近些年，吐魯番新建諸多水利設(shè)施，但是坎兒井仍然在人們的生產(chǎn)生活中發(fā)揮重要作用，繼續(xù)為地方經(jīng)濟發(fā)展做出貢獻。

參考文獻

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4 裴建生，王 新，艾尼瓦爾·卡德爾，等.新疆吐魯番盆地的坎兒井保護利用及工程措施[J].干旱區(qū)地理，2008（5）：737-742.

5 高春蓮.談吐魯番坎兒井的利用與保護[J].邊疆經(jīng)濟與文化，2012（3）：76-77.