新疆于田縣地下水資源分析評價

馬 龍

(新疆水利水電勘測設計研究院有限責任公司，新疆 烏魯木齊 830000)

0 引言

地下水作為水資源的重要組成部分，是支撐社會經濟發展的重要戰略資源，是維系良好生態環境的要素之一，也是抗旱和應急供水的重要水源，在國民經濟發展中具有重要支撐作用。為適應和田地區于田縣社會經濟發展的需要，著力解決水資源利用和保護中存在的問題，進一步加強水資源科學管理、提高水的利用效率、促進水資源可持續利用，開展新的地下水資源評價工作是一項必要工作。

通過計算評價于田縣綠洲平原區淺層地下水資源量及可開采量，為水功能區劃分、超采區評價及地下水保護措施的制訂，治理地下水超采，保護地下水水質，實現地下水資源可持續利用提供支撐，為加強地下水管理提供技術依據。

1 水文地質條件

1.1 地下水埋藏分布與含水巖組特征

評價區地處昆侖山北麓礫質平原區和沖洪積細土平原區，不同地貌單元地下水的賦存條件與分布規律具有明顯的差異性。

(1)礫質平原區。山前礫質平原區沉積了巨厚的卵礫石層，地下水以松散巖類孔隙潛水的方式賦存于其中。據前人物探資料，傾斜礫質平原的南緣潛水埋深大于100m，向北部下游水位埋深逐漸減小，至礫質平原前緣潛水埋深為10～15m。礫質平原為評價區地下水富集帶，東西向橫貫全區，以地下水位深埋及含水層巨厚為其特征。含水層巖性以卵礫石為主，滲透性良好。

(2)細土平原區。于田縣中部沿315國道兩側為沖積細土平原前緣帶，據00929部隊《區域水文地質普查報告(于田幅)》(1∶200000)資料，基底存在走向大致與昆侖山脈平行，傾向NE的隱伏斷裂，1∶50萬彩色衛片上可見其影像。該斷裂使喀拉克爾鄉—希吾勒鄉一線以北基底抬升，第四系松散堆積物厚度迅速變薄，此處沖積細土平原上部為厚度3～58m不等的粉細砂等弱含水層。在該構造北側，含水層厚度增大，巖性上部為粉細砂、下部為砂礫石，水位埋深多在3～6m，含水層厚度多在60～150m，滲透性良好。

(3)沙漠區。巖性結構較復雜，地層顆粒變細，地下水以潛水形式賦存于細顆粒地層中，含水層巖性上部為粉砂，下部為細砂、粉細砂。該區潛水埋深淺2～4m，含水層厚度一般小于150m。

1.2 地下水的補給、徑流與排泄

區內南部戈壁礫質平原卵礫石層孔隙較為發育，透水性良好，水力坡度大，地下水具有徑流速度快、徑流強度大的特點，水力坡度為0.0047，至沖積—洪積平原，松散堆積物顆粒變細，且地形坡度由陡變緩，水力坡度為0.0035，使地下水位雍高，潛水埋深變淺，地下水溢出形成濕地，或在地下水位較淺處，被河谷和沖溝切割，地下水以下降泉的形式排泄形成泉水溝。即從西側喀拉克爾到克里雅河之間，集中在和田—民豐公路兩側的沖積扇緣潛水溢出帶和克里雅河下游兩岸草灘葦湖地段，有喀爾克泉、拉依蘇泉、巴什庫勒泉、博斯坦泉、解放渠泉、團結渠及克里雅河沿線泉流。沖洪積平原下部及前緣潛水位埋深小于6m區域較大，且發育植被，該區域蒸發蒸騰排泄地下水量較大，是區內的主要排泄之一，地下水還以北部下游的側向徑流排入沙漠、區內下游地形平緩，地下徑流遲緩，排水渠淤積嚴重，排水量均排入下游沙漠區，人工開采主要用于生活和農業灌溉，年開采量為17122.1萬m3。

1.3 地下水類型與含水層(組)富水性

(1)水量極強富水區。分布于315國道兩側，上部0～50m為亞砂土、粉細砂，下部為砂卵礫石，透水性較好，單井涌水量>10m3/(h·m)，滲透系數10～40m/d，涌水量3000～5000m3/d。該區渠系縱橫，地表徑流、灌溉回歸水大量滲入地下，地下水補給較豐富。先拜巴扎-巴什庫勒一帶為克里雅古河道，含水層透水性較好，含水層富水性好，其它地帶富水性相對較弱。

(2)水量強富水區。分布于項目區南部，含水層為上更新統松散中粗砂充填的含漂卵礫石層。含水層雖然顆粒粗大，但其分選較差，密實度較好，呈半膠結狀，透水性較南部沖洪積平原區下部砂礫石層含水巖組差，富水性相對較弱，單井涌水量為1000～3000m3/d。和田—民豐公路以北礦化度一般1～3g/L，和田—民豐公路以南礦化度小于1g/L。

(3)水量中等富水區。分布在項目區北部灌區與非灌區交界處，含水層巖性為夾亞砂土透鏡體的粉砂層，厚53～70m。含水層透水性較弱，富水性中等，單井涌水量100～1000m3/d。礦化度1～3g/L，個別地段3～5g/L。

1.4 地下水的動態特征

(1)地下水年內動態。于田縣平原灌區地下水位年內動態主要為徑流型和水文型，徑流型地下水動態主要表現為受河水豐枯期入滲補給影響，洪水期地下水位高，枯水期地下水位低；水文型地下水動態主要表現為受地表水入滲補給影響，地下水位有較明顯的回升，從而地下徑流加強，徑流排泄也隨之加強，又使水位差減小，水位漸趨穩定。地下水位高水位期主要在5～10月豐水期(灌溉期)，豐水期(灌溉期)受河道水補給以及灌區渠系大量引入地表水灌溉入滲補給，地下水位出現上升；11—4月枯水期由于河道來水相對減少，農田灌溉引水量減少，地下水位有所回落，據收集的地下水位觀測數據統計，于田縣平原灌區現狀地下水位年內最大變幅為1.92m。

(2)本次收集了于田縣5眼觀測井近10a監測數據，5眼地下水位監測井中，有4眼監測井呈穩定狀態，年下降速率小于0.1m/a，1眼呈慢速下降趨勢，下降速率0.18m/a，位于奧依托格拉克鄉二農場；另外將本次地下水等水位線與2012年進行對比，整體基本吻合，變化不大，總體來看，于田縣多年地下水位動態基本穩定。

2 地下水資源量計算與評價

2.1 評價方法

采用地下水均衡法計算全流域平原區地下水資源量。首先研究分析計算分區內地表水與地下水的轉換關系及地下水的補給、徑流、排泄條件，從均衡要素入手，建立地下水均衡方程，對地下水均衡要素進行逐項計算，然后將地表水、地下水視為一個系統，建立水均衡方程，對計算區地下水資源量進行分析校核，最終確定地下水資源量。

2.2 地下水均衡分析

于田縣平原灌區地下水均衡計算結果見表1。

表1 現狀年地下水補排均衡表 單位：104m3/a

根據計算地下水補給量為58951.2×104m3/a，地下水排泄量為57380.6×104m3/a，地下水均衡差為1570.7，地下水資源基本處于均衡狀態。

2.3 地下水資源量評價

均衡區地下水總補給量58951.2×104m3/a，主要補給量為河道沿途滲漏補給、渠道沿途滲漏補給、基巖裂隙水側向補給。區內河道滲漏補給量為30654.0×104m3/a，占地下水總補給量52.0%；渠道沿途滲漏補給量為8032.3×104m3/a，占地下水總補給量的13.6%；基巖裂隙水補給量為5823.0×104m3/a，占地下水總補給量的9.9%；田間入滲補給量為5085.2×104m3/a，占地下水總補給量的8.6%；泉水回灌入滲2824.1×104m3/a，占地下水總補給量的4.8%；鄰區側滲補給量為2102.4×104m3/a，占地下水總補給量的3.6%；井灌入滲補給量為2443.2×104m3/a，占地下水總補給量4.1%；無匯流區暴雨洪流入滲補給量為850.5×104m3/a，占地下水總補給量1.4%；水庫入滲補給量為902.5×104m3/a，占地下水總補給量的1.5%。河床潛流入滲補給量為234.0×104m3/a，占地下水總補給量的0.4%；

從上述分析可看出，地下水的補給量中，河道滲漏補給是區內地下水的主要補給來源，所占比例較大，反映出了目前河流地表水的利用率較低。

均衡區內地下水總排泄量為57380.6×104m3/a。在地下水排泄量中，主要有地下水開采量為17122.1×104m3/a，占總排泄量的29.8%；潛水蒸發量13943.0×104m3/a，占總排泄量的24.3%；泉水溢出量為12419.0×104m3/a，占總排泄量的21.6%；作物及野生植被騰發地下水量7860.3×104m3/a，占總排泄量的12.7%；地下水側向排出量6036.2×104m3/a，占總排泄量的10.5%。

地下水排泄量中，以人工開采、潛水蒸發量和泉水溢出為主，說明區內地下水位埋藏較淺，由此形成灌區內的土壤次生鹽漬地。

2.4 地下水可開采量分析

經綜合分析確定于田縣全縣開采系數ρ值為0.5。其中克里雅河區開采條件上游相對較好，下游相對較差，本次評價開采系數取0.45，克里雅河以東小河區主要為于田縣純井灌區，開采條件較好，本次評價開采系數取0.65。

均衡區地下水總補給量為58951.2×104m3/a，W可開采量=58951.2×0.5=29475.6×104m3/a。通過可開采系數法計算均衡區不區分礦化度地下水可開采量為29475.62×104m3/a，其中克里雅河區(Ⅰ)區地下水可開采量為22006.4×104m3/a，克里雅河以東小河區(Ⅱ區)地下水可開采量為7469.2×104m3/a。

根據礦化度分區計算，均衡區不分礦化度總可開采量及不同礦化度可開采量結果見表2。

表2 均衡區可開采量計算成果表 單位：104m3/a

根據各鄉鎮面積及富水性權重，分別計算出各鄉鎮地下水補給量及可開采量，見表3。

表3 于田縣各鄉鎮地下水可利用量評價表

3 結論

本次評價地下水補給量略高于歷次評價結果。地下水資源量位于“13版”評價與“新疆第三次地下水資源調查評價”2次評價之間。側向補給量與歷次評價結果基本相同。河道滲漏補給量主要與河道下泄水量有關，歷次評價中引用地表水量差異較大，本次評價中引用地表水量較小，故河道下泄量較大，河道滲漏補給量隨之增大。渠系與田間灌溉水入滲補給量較前人成果偏小，分析認為主要是2個方面的原因：①近年來評價區隨著渠系防滲改造、高效節水灌溉工程的實施，灌溉水的利用系數有所提高；②本次計算時將下游河段引用河水(泉水)的渠道滲漏補給量和田間入滲補給量計入回歸入滲補給，故渠系滲漏補給量與田間入滲補給量較前人成果略偏小是合理的。

通過分析對比認為，本次計算評價地下水補給量、地下水資源量變化符合客觀事實，計算較為合理，可作為于田縣地下水開發利用及保護規劃的技術依據。