郝玉萍

(甘肅省疏勒河流域水資源管理局，甘肅 玉門 735211)

1 流域概況

疏勒河為甘肅省第二大內(nèi)陸河，流域總面積2.41萬 km2，位于東經(jīng) 96°15'～98°30'、北緯39°40'～41°00'之間。流域?qū)侔肷衬珊敌詺夂?，平均風(fēng)速2.3m/s，年平均氣溫6.90℃，年蒸發(fā)量2897.70～3042.60mm，年降水量47.40～63.40mm，降雨年內(nèi)分布極不均勻，主要集中在6～10月，約占全年降水量的60%。年平均日照時數(shù)為3056.40h，年平均相對濕度為46%，最冷時凍土深度為1.32m。

2 流域水文地質(zhì)

昌馬洪積扇:屬粗顆粒的砂卵礫石單一結(jié)構(gòu)，是地下水的主要補給徑流區(qū)。潛水的埋深與含水層厚度變化一致。

玉門～踏實盆地:潛水含水層屬第四系全新統(tǒng)的亞黏土、亞砂土和砂層，厚度一般5～10m，在南北及山區(qū)邊緣小于5m。承壓水頂板埋深大多在8～12m。

瓜州盆地:瓜州東部的孔隙水為中粒含水層的單一潛水結(jié)構(gòu)，層厚15～20m，水位埋深4～6m。中部和西部則為細粒含水層和黏性土隔水層的雙層結(jié)構(gòu)，上部為潛水，下部為承壓水。水量除南部豐富外其余均屬中等。

花海盆地:礫石平原區(qū)，地下及田間灌溉入滲，其補給量約占盆地地下水總補給量的11%，在盆地南部地下水由南向北徑流的同時，水位埋深大于20m，地下水位向北東方向徑流，水量豐富。細土平原區(qū)為孔隙潛水—承壓水，具有雙層結(jié)構(gòu)。

流域內(nèi)昌馬灌區(qū)位于玉門—踏實盆地、雙塔灌區(qū)位于瓜州盆地、花海灌區(qū)位于花海盆地，這三大盆地為3個相對獨立的水文地質(zhì)單元。

3 地下水運動方式

地下水通過補給和排泄，完成運動過程。

3.1 地下水補給方式

在昌馬洪積扇頂部以河(渠)的形式大量入滲，滲漏量達50%以上，入滲量占盆地地下水補給量的80%左右。到細土平原區(qū)，地下水補給原則主要為灌溉渠系在含水層內(nèi)部還存在由淺部向深部的徑流，北部深層地下水又由深部向淺部移動，頂托補給上層潛水［3］。大氣降水和疑結(jié)水入滲補給量很小，一般忽略不計。

3.2 地下水排泄方式

第一排泄方式為灌區(qū)農(nóng)田灌溉提水;次大用水量為生活、生產(chǎn)用水;同時，一部分水以地面蒸發(fā)、植物蒸騰、地下徑流等方式泄出本區(qū)。

4 地下水位變化分析

1993年、1998年、2001年，流域昌馬灌區(qū)、雙塔灌區(qū)、花海灌區(qū)開始建地下水位觀測點?，F(xiàn)對流域2001～2009年的觀測數(shù)據(jù)進行分析。

4.1 地下水運行規(guī)律分析

地下水受重力影響向下游流動，一旦灌區(qū)某地點地下水被提取，上游地下水將會向下游流動對其進行補充。如果流域長時間補給量小于排泄量，地下水位因得不到補充而逐年下降。在地下水受重力作用不斷向下游移動時，地下水位高的水位點會最先顯示出下降趨勢，水位最高點下降最大，第二水位高點次之，依此類推。

針對當(dāng)前高校在信息與計算科學(xué)人才培養(yǎng)方面普遍存在的問題，圍繞構(gòu)建的復(fù)合型人才三維協(xié)同培養(yǎng)體系做好４個方面的工作．

4.2 地下水位變化趨勢分析

昌馬灌區(qū)地下水位最高點昌2，多年平均地下水位為1513.92m，比其地面高程低16.02m(見表1、圖1)。昌馬灌區(qū)排名在前的3個高水位點水位埋深之和為34.80m，占全部測點水位埋深總和64.88m的54%，出現(xiàn)了最大水位埋深點，正好符合地下水受重力作用向下游運動規(guī)律，說明昌馬灌區(qū)地下水位變化趨勢是由于地下水補給量小于排泄量造成的，地下水失衡明顯。

表1 昌馬灌區(qū)最高水位與最低水位幅度差單位:m

圖1 昌馬灌區(qū)地下水位與地面高程

雙塔灌區(qū)地下水位最高點是雙 CG1(見表2、圖2)，多年平均地下水位1254.59m，比其地面高程低2.93m。雙塔灌區(qū)排名前3個高水位點水位埋深之和為10.07m，占全部測點水位埋深總和96.67m的10%，沒有出現(xiàn)高水位埋深點，地下水位總體上沒有較大變化，說明地下水補給量與排泄量均衡。

表2 雙塔灌區(qū)最高水位與最低水位幅度差 單位:m

續(xù)表

圖2 雙塔灌區(qū)地下水位與地面高程

花海灌區(qū)地下水位最高點是花CG6，多年平均地下水位為1268.25m，比其地面高程低35.97m(見表3、圖3)。花海灌區(qū)排名前3個高水位點水位埋深之和為60.02m，占全部測點水位埋深總和80.21m的75%，出現(xiàn)了最大水位埋深點，正好符合地下水受重力作用向下游運動的規(guī)律，說明花海灌區(qū)地下水位變化趨勢是下降的，這是由于地下水補給量小于排泄量造成的，地下水失衡嚴(yán)重。

表3 花海灌區(qū)最高水位與最低水位幅度差 單位:m

圖3 花海灌區(qū)地下水位與地面高程

4.3 地下水位均衡分析

根據(jù)水文地質(zhì)部門提供的參數(shù)、系數(shù)，通過地下水補給量與排泄量平衡計算，地下水位變化分析情況如下:

4.3.1 參數(shù)(表4)

表4 均衡計算參數(shù)取值

4.3.2 系數(shù)

昌馬水庫—昌馬大壩河水入滲系數(shù)0.90;昌馬大壩處向昌馬戈壁棄水入滲率取0.68;洪水入滲率0.68;灌區(qū)渠系干、支、斗綜合利用率滿足0.53。

4.3.3 計算公式

式中 Q渠滲——渠系入滲補給量;

Q渠引——渠口引水量;

α——渠系利用率。

表5 昌馬灌區(qū)年地下水平衡分析

昌馬灌區(qū)地下水年補給量4.48億m3，地下水年排泄量4.59億m3，補給量比排泄量少0.11億m3，補給不足，地下水位總體將呈下降趨勢(見表5)。

表6 雙塔灌區(qū)年地下水平衡分析

雙塔灌區(qū)地下水年補給量2.06億m3，地下水年排泄量2億m3，補給量比排泄量多0.06億m3，基本均衡，地下水位將不會有太大變化(見表6)。

花海灌區(qū)地下水年補給量為0.61億m3，地下水年排泄量為0.59億m3，地下水補給量比排泄量少0.02億m3，補給量不足，地下水位總體將呈下降趨勢(見表7)。

表7 花海灌區(qū)年地下水平衡分析

以上計算，從理論上分析了地下水下降的原因，進而說明高水位點最先受到影響而出現(xiàn)最大水位埋深的現(xiàn)象。

5 地下水水位影響因素分析

5.1 內(nèi)因分析

水文地質(zhì)構(gòu)造對地下水位影響。地下孔隙水間有毛細現(xiàn)象，土壤顆粒間孔隙越小，吸水能力就越強，水位上升;孔隙越大，吸水能力就越弱，水位下降。砂層和礫石層，因土壤顆粒間孔隙較大，蓄水能力差，地下水位上升高度較低。黏土、亞黏土，由于土壤顆?？紫遁^小，水位上升較高。因而，水文地質(zhì)構(gòu)造對地下水位有一定影響。

昌馬灌區(qū)和花海灌區(qū)處于戈壁周邊，上游均為砂層和亞砂土，中、下游是細土平原為亞黏土，雙塔灌區(qū)處于細土平原區(qū)，土質(zhì)為黏性土，具備了毛細現(xiàn)象基本條件。昌馬灌區(qū)前3個最大水位埋深和后9個較小水位埋深、雙塔灌區(qū)所有測點水位埋深、花海灌區(qū)前3個最大水位埋深和后3個較小水位埋深，都符合毛細現(xiàn)象。這說明不同地質(zhì)條件一定會影響地下水位的埋深，出現(xiàn)上、下游水位埋深相差懸殊的現(xiàn)象。

5.2 外因分析

a.地下水補給量對地下水位的影響。入滲包括戈壁上的降水和河道、渠系、田間水入滲等因素。每年入滲量大則地下水位上升，入滲量小則地下水位下降。

b.地下水排泄量對地下水位的影響。排泄包括地下水開采、蒸發(fā)與蒸騰、側(cè)向流出等因素。因為蒸發(fā)、蒸騰和側(cè)向流出量每年均衡穩(wěn)定，而地下水提取量每年都在遞增，是一個變量，因此，地下水提取量是影響地下水排泄量變化的主要因素。

c.觀測精度對地下水位的影響。各灌區(qū)觀測設(shè)備陳舊，技術(shù)人員素質(zhì)高低不齊，有觀測和記錄不精準(zhǔn)現(xiàn)象發(fā)生。

d.水庫蓄水對地下水位的影響。由于水庫蓄水產(chǎn)生水壓力，可使水庫周邊因孔隙水壓力而使地下水位升高。同時水庫入滲水量在水壓力作用下可以及時補充周邊地下水，使地下水保持在一個穩(wěn)定水位。雙塔灌區(qū)水位埋深最小點恰好距離雙塔水庫最近。

昌馬灌區(qū)前3個高水位點(昌2、昌3、昌1)和花海灌區(qū)前3個高水位點(花CG6、花CG1、花CG4)的水位埋深過大，既有內(nèi)因，也有外因，根本原因還有待于我們繼續(xù)探索。只有找到了地下水位變化的真正原因，才能在管理上采取正確的措施，科學(xué)管理和有效保護地下水資源，實現(xiàn)地下水資源的可持續(xù)利用?！?/p>

1 甘肅省地質(zhì)災(zāi)害防治工程勘查設(shè)計院.甘肅省河西走廊(疏勒河)農(nóng)業(yè)灌溉暨移民安置綜合開發(fā)建設(shè)項目建設(shè)用地地質(zhì)災(zāi)害危險性評估報告［R］.2005.

2 疏勒河流域水資源管理局.疏勒河流域初始水權(quán)分配方案［R］.2007.

3 甘肅省水利水電勘測設(shè)計研究院.灌區(qū)地下水動態(tài)預(yù)測研究報告［R］.2004.