范鶴至 楊鵬年 張勝江 崔瑞 李志鵬 王永鵬



摘 要:為探明新疆尉犁縣綠洲區微咸水水化學特征、成因及可利用潛力,促進非常規水資源利用與水資源優化配置,綜合采用Piper 三線圖、描述性統計分析、Gibbs 圖、離子比值法、水均衡法等對研究區地下水進行分析計算。結果表明:研究區微咸水水化學類型主要為SO4·Cl-Na、SO4·Cl-Na·Ca、SO4·Cl-Na·Mg 型,蒸發濃縮作用是微咸水形成的主要因素,其次是巖石風化作用;微咸水分布面積3 851.35 km2,占研究區總面積的56.18%,可利用量為19 237 萬m3 / a,開利用潛力較大。
關鍵詞:微咸水;水化學特征;可利用潛力;尉犁縣
中圖分類號:TV213 文獻標志碼:A doi:10.3969/ j.issn.1000-1379.2024.05.016
引用格式:范鶴至,楊鵬年,張勝江,等.新疆尉犁縣綠洲區微咸水水化學特征及可利用潛力分析[J].人民黃河,2024,46(5):98-103.
0 引言
微咸水是礦化度(TDS)為2~5 g/ L 的水,主要因地表淡水和地下水轉化、運移過程中溶濾作用而形成[1-2] 。目前,國內外學者多采用數理統計[3] 、Piper三線圖[4] 、Gibbs 圖[5] 、離子比值分析[6] 、同位素示蹤法[7] 等進行地下水水化學特征研究,識別水體的水化學類型、成因及離子來源,揭示地下咸水的來源。微咸水成因復雜,地下咸水的形成機制包括水巖相互作用、灌溉水的溶濾作用等[8-9] ,需要結合研究區地理、水文地質條件等進行研究。
近年來,國內外學者對微咸水的研究主要包括微咸水利用方式、土壤鹽分分布、微咸水灌溉對土壤物理和化學性質的影響、微咸水灌溉對農作物產量和品質的影響等方面。高聰帥等[10] 研究表明,在淡水資源匱乏且淺層地下水相對豐富的環渤海平原地區利用微咸水灌溉冬小麥并沒有使小麥減產,在保證土壤和作物安全的前提下,可長期使用微咸水。Zied 等[11] 在不同氣候條件下對兩種大麥品種的耐鹽性能進行評價表明,鹽水灌溉可降低49%的用水成本。Silva 等[12] 研究了微咸水灌溉對番茄果實品質、產量等的影響。
新疆南疆地區自然條件以及地質構造條件特殊,賦存豐富的淺層地下咸水[13] 。新疆尉犁縣綠洲區屬干旱缺水地區,水資源短缺,供需矛盾突出,一般采用“棄耕”“休耕”、提高農業水資源利用效率等方式控制用水總量。根據“三條紅線”規定的新疆用水總量控制方案,TDS 大于2 g/ L 的微咸水不計入地下水開采量指標,被認為是一種極其重要的非常規水源。尉犁縣綠洲區現狀微咸水開發利用率較低,在地下水存量不變的情況下,微咸水用于農業灌溉可以緩解淡水資源短缺的問題。目前有關新疆尉犁縣綠洲區微咸水分布特征及成因分析的研究較少,本文研究尉犁縣綠洲區微咸水的水化學特征、成因及可利用潛力,以期為當地微咸水資源的評估和高效利用提供科學依據。