塔里木盆地地下水動態變化及其影響因素分析

摘 要：塔里木盆地地下水資源對維系綠洲生態系統和社會經濟發展至關重要。通過收集和分析塔里木盆地地下水動態變化數據，探討了影響地下水變化的主要因素。結果表明，近年來，塔里木盆地地下水位呈下降趨勢，主要受到氣候變化、地表水過度開發利用和農業灌溉等人為活動的影響。為了實現塔里木盆地地下水資源的可持續利用，需要加強地下水管理，優化水資源配置，提高灌溉效率，并推進節水型社會建設。

關鍵詞：塔里木盆地；地下水；動態變化；影響因素

中圖分類號：P641.2 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）08–0-03

塔里木盆地位于中國西北部，是世界上最大的內陸盆地。盆地分布著廣袤的沙漠、戈壁和綠洲，水資源稀缺，生態環境脆弱。地下水是塔里木盆地維系綠洲生態系統和支撐當地經濟發展的關鍵水源。然而，近年來受氣候變化和人為活動的雙重影響，塔里木盆地地下水資源面臨嚴峻挑戰。為了實現地下水資源的可持續利用，需要加強對地下水動態變化及其影響因素的研究。

1 塔里木盆地概況

1.1 自然地理

塔里木盆地位于新疆維吾爾自治區南部，總面積約53萬km2。盆地北部和南部分別為天山山脈和昆侖山脈，中部為塔克拉瑪干沙漠，是世界第二大流動沙漠。塔里木盆地地勢西高東低，海拔在800～1 400 m之間。盆地內氣候干旱，年降水量僅為50～80 mm，而年潛在蒸發量高達2 000～3 000 mm。塔里木河是盆地內的主要河流，發源于天山南麓，流經盆地北部邊緣，最終消失在臺特瑪湖附近的塔里木盆地東部[1]。塔里木盆地獨特的自然地理條件造就了其脆弱的生態環境和極為有限的水資源。

1.2 水文地質條件

塔里木盆地地下水主要賦存于第四系松散沉積物，包括沖積、洪積和風積等類型的沉積物。盆地北部山前平原區和南部山前傾斜平原區是地下水的主要補給區，地下水埋深較淺，水質較好。中部沙漠區地下水埋深較大，水質差，多為咸水。塔里木盆地地下水的補給主要來自山區降水、冰雪融水和河流滲漏等，而蒸發和人工開采是地下水的主要排泄方式。受氣候變化和人為活動的影響，塔里木盆地地下水資源呈現出明顯的時空變化特征，部分區域地下水位持續下降，水質惡化，面臨著嚴重的超采問題[2]。

1.3 社會經濟

塔里木盆地是新疆維吾爾自治區的重要組成部分，行政區劃上涵蓋阿克蘇、喀什、和田、巴音郭楞蒙古自治州等地。塔里木盆地是新疆重要的農業生產基地，主要種植棉花、小麥、玉米、水果等經濟作物。盆地還蘊藏著豐富的石油、天然氣和礦產資源，是中國重要的能源和資源基地。隨著西部大開發戰略的實施，塔里木盆地社會經濟得到了快速發展，城鎮化水平不斷提高，交通、能源、水利等基礎設施建設取得顯著進展。然而，經濟發展也帶來了水資源短缺、生態環境惡化等問題，亟須加強水資源管理和生態環境保護，實現經濟社會與環境的協調發展。

2 數據來源與研究方法

2.1 數據來源

（1）塔里木河流域管理局提供的塔里木盆地各觀測井多年地下水位監測數據，時間跨度為1980—2020年，覆蓋塔里木盆地的主要區域。這些數據是分析塔里木盆地地下水動態變化的基礎[3]。

（2）中國氣象數據網提供的塔里木盆地各氣象站1980—2020年的氣溫、降水、蒸發等氣象要素數據，用于分析氣候變化對地下水的影響。

（3）塔里木盆地各綠洲灌區的農業灌溉用水量、灌溉面積等統計數據，主要來源于當地水利部門和統計年鑒，時間跨度為1980—2020年。這些數據有助于分析農業灌溉活動對地下水的影響。

（4）塔里木盆地主要河流的逐年徑流量、輸沙量數據，來源于塔里木河流域管理局和相關水文站點，用于分析地表水開發利用對地下水的影響。

（5）通過實地考察和調研，獲取塔里木盆地部分典型區域的社會經濟發展狀況、水資源利用現狀等方面的第一手資料，為深入分析地下水動態變化的影響因素提供支撐。

利用以上多源、多尺度的數據，全面分析了塔里木盆地地下水動態變化特征及其影響因素，為制定地下水資源可持續利用對策提供了科學依據。

2.2 研究方法

（1）文獻分析法。通過收集、整理和分析國內外關于塔里木盆地地下水、水資源管理等方面的研究文獻，了解塔里木盆地地下水研究的進展和不足，明確研究的切入點和創新之處。

（2）數理統計法。利用SPSS、R等統計軟件，對塔里木盆地地下水位、水質等監測數據進行統計分析，揭示地下水動態變化的時空特征。采用Mann-Kendall檢驗等方法，判別地下水位時間序列的變化趨勢。運用相關分析、多元回歸等方法，探討地下水變化與氣候因子、河流徑流、農業灌溉等因素之間的關系。

（3）地理信息系統（GIS）技術。利用Arc GIS軟件，對塔里木盆地地下水監測數據和影響因素數據進行空間制圖和可視化表達。采用克里金插值法，分析地下水位的空間分布特征?；贕IS的空間分析功能，探索地下水變化與各影響因素的空間相關性[4]。

（4）情景分析法。根據塔里木盆地地下水開發利用現狀，結合未來氣候變化、社會經濟發展等因素，設置不同的地下水開發利用情景。運用數值模擬等方法，預測不同情景下塔里木盆地地下水資源的變化趨勢，評估其對生態環境和社會經濟的影響，為制定地下水管理政策提供依據。

（5）實地調研法。通過實地考察塔里木盆地典型綠洲區，訪談當地水管部門、農戶等利益相關者，了解塔里木盆地水資源開發利用的現狀和存在的問題。收集第一手資料，驗證研究結果，提出有針對性的對策。

綜合運用以上研究方法，從定性和定量、宏觀和微觀等不同角度，系統分析塔里木盆地地下水動態變化特征及其影響因素，力求獲得客觀、全面、可靠的研究結果。

3 塔里木盆地地下水的動態變化分析

3.1 地下水位的變化趨勢

塔里木盆地地下水位變化呈現出明顯的區域差異。總體而言，塔里木盆地邊緣山前平原區地下水位呈下降趨勢，而內部綠洲區地下水位相對穩定或略有升高（表1）。

20世紀80～90年代，受塔里木河斷流的影響，下游地區地下水位快速下降。進入21世紀以來，隨著塔里木河生態輸水工程的實施，下游地區地下水位有所回升，生態環境明顯改善。塔里木盆地地下水位變化趨勢反映了流域水資源開發利用的時空格局，未來，應加強對山區來水、地表水和地下水的統一管理，促進流域水資源的可持續利用。

3.2 地下水水質的變化特征

塔里木盆地地下水水質總體較差，礦化度普遍偏高。監測數據顯示，塔里木盆地47.3%的地下水監測井水質超標，礦化度＞1 g/L。

北部山前平原區地下水水質較好，主要得益于天山冰雪融水和降水入滲補給（表2）。中部綠洲區地下水礦化度較高，與土壤鹽漬化和農業灌溉回歸水入滲有關。南部庫爾勒—若羌一帶地下水礦化度普遍超標，局部地區甚至超過10 g/L，與石膏巖溶解有關。農業灌溉導致中下游綠洲區淺層地下水礦化度呈上升趨勢?？傮w而言，塔里木盆地地下水水質現狀不容樂觀，今后應加強農田水利基礎設施建設，科學調配灌溉用水，控制地下水開采強度，遏制水質惡化趨勢。

3.3 地下水開采量的變化特征

塔里木盆地地下水開采量呈逐年增加趨勢。分區域來看，阿克蘇地區和巴州地區地下水開采量增幅較大，喀什地區和和田地區增速相對較緩（表3）。

塔里木盆地地下水開采主要用于農業灌溉，占年總開采量的78%以上。生活、工業用水所占比例相對較小，但增長較快。伴隨著地下水開采強度的不斷加大，塔里木盆地許多地區出現了地下水位下降、水質惡化、鹽漬化加劇等問題。未來，應進一步加強地下水超采區的用水管理，大力發展節水灌溉技術，優化調整產業rUZyL96zq6w069fYuNCEJQ==結構，壓減地下水開采總量，推進地下水資源的保護與恢復。

4 塔里木盆地地下水變化的影響因素

4.1 氣候變化的影響

塔里木盆地地處干旱區，氣候變化對其地下水資源的影響顯著。近年來，塔里木盆地氣溫呈上升趨勢，而降水量變化不明顯，導致冰雪融水補給減少，蒸發加劇，地下水補給條件惡化。同時，極端氣象事件頻發，干旱和洪澇災害對地下水位變化產生沖擊。氣候變暖還可能加劇土壤鹽漬化，影響地下水水質。未來氣候變化可能使塔里木盆地地下水資源面臨更大壓力。

4.2 地表水開發利用的影響

塔里木河及其主要支流是塔里木盆地地下水的重要補給來源。隨著上游地區水利工程建設和用水量增加，塔里木河中下游來水量減少，河道斷流，地下水補給減少。20世紀80～90年代，塔里木河下游地區地下水位大幅下降[5]。近年來，塔里木河流域實施生態輸水，河道來水增加，有助于改善下游地區地下水狀況。合理調控河流來水，對保障塔里木盆地地下水資源至關重要。

4.3 農業灌溉的影響

農業灌溉是塔里木盆地地下水開采的主要用途。灌溉規模擴大導致地下水開采量不斷增加，地下水位持續下降。同時，不合理的灌溉方式和低效的輸水系統，加劇了灌溉水的蒸發和滲漏損失，造成地下水資源浪費。農田灌溉入滲補給了淺層地下水，但長期灌溉導致土壤鹽漬化，灌溉回歸水攜帶大量鹽分入滲，造成地下水礦化度升高。節水灌溉和輸配水系統改造刻不容緩。

4.4 其他人為活動的影響

除農業灌溉外，塔里木盆地不斷增長的工業和生活用水需求，加劇了地下水資源的開發利用強度。石油天然氣等資源開發活動，一方面，需要大量地下水；另一方面，油氣田注水開采等活動也影響著地下水的賦存條件和水質狀況。此外，城鎮化進程加快，不透水地面面積增加，減少了大氣降水入滲補給地下水的機會。人類活動影響日益凸顯，需統籌考慮資源環境承載力，優化調整產業結構。

5 塔里木盆地地下水資源可持續利用的策略

5.1 加強地下水管理

建立健全的塔里木盆地地下水管理體系，完善地下水開發利用和保護的法律法規。加強地下水監測網絡建設，掌握地下水動態變化情況。嚴格管控地下水開采，實施取水許可和水資源論證制度。在地下水超采區，限制新增取水許可，壓減地下水開采總量。健全水資源管理機構，加強部門協調聯動，強化監管執法。增強全社會地下水保護意識，鼓勵公眾參與管理。

5.2 優化水資源配置

統籌塔里木河流域地表水與地下水、山區與平原、上游與下游的水資源配置。加強塔里木河干流和主要支流的水量調度，增加下游生態輸水，提高河道輸水效率。在地下水超采區，利用塔里木河豐水期河水補給地下水，促進地下水回升。在綠洲灌區，充分利用引河灌溉，減少地下水開采。優化行業用水結構，發展節水產業，提高水資源利用效率。

5.3 提高農業灌溉效率

大力推廣節水灌溉技術，加快高效節水灌溉體系建設。因地制宜發展噴灌、滴灌、管道輸水等節水灌溉方式，減少灌溉水蒸發和滲漏損失。加強農田水利基礎設施建設與改造，襯砌渠道，降低輸水損失。優化灌溉制度，推行定額管理，避免過量灌溉。開展農民節水技術培訓，增強農戶節水意識。調整種植結構，選育推廣耐旱作物品種，發展設施農業。

5.4 推進節水型社會建設

將節約用水作為塔里木盆地經濟社會發展的基本政策，推進節水型社會建設。完善水價形成機制，實行階梯水價，促進水資源高效利用。加強供水管網改造，降低公共供水管網漏損率。推廣節水器具，提高生活和工業用水效率。加強水資源循環利用，推進廢水和污水處理再生利用。開展全民節水教育，普及節水知識，營造珍惜水資源的社會氛圍。

6 結束語

塔里木盆地地下水資源的可持續利用關系到區域生態安全和社會經濟的可持續發展。通過分析塔里木盆地地下水動態變化及其影響因素，為塔里木盆地地下水資源管理提供了科學依據。未來，需要加強對塔里木盆地地下水監測和科學研究，完善地下水管理制度和措施，促進水資源的節約保護和高效利用，推動塔里木盆地走向生態文明和可持續發展之路。

參考文獻

[1] 閆志雲，曾妍妍，周金龍，等.新疆塔里木盆地灌區地下水水質空間變化及其影響因素[J].灌溉排水學報，2022，41（8）： 70-79.

[2] 阿麗亞·阿不都克里木.新疆塔里木盆地水資源評價及其開發利用[J].地下水，2022，44（3）：212-213.

[3] 潘希哲.新疆塔里木盆地淺層地下水水化學特征及形成原因[J].西部探礦工程，2021，33（11）：144-148.

[4] 王博.喀什噶爾河流域平原區地下水系統特征和生態環境演化分析[D].烏魯木齊：新疆農業大學，2021.

[5] 曹阿楠，李斌，張靜，等.新疆塔里木盆地南緣綠洲帶地下水質量評價[J].西部探礦工程，2020，32（8）：119-120，123.