趙志江，陳 立

(新疆地礦局第一水文工程地質(zhì)大隊，新疆烏魯木齊830091)

1 流域概況

白楊河流域位于新疆準噶爾盆地的西北緣，流域北部、東部與塔城地區(qū)和布克賽爾縣和布克河流域接壤，南部及西南部分別與準噶爾盆地南緣的瑪納斯河、奎屯河流域相接，西部與塔城地區(qū)額敏縣的額敏河流域毗鄰，面積約1.64萬km2，其中山區(qū)0.76萬 km2，平原區(qū)0.88萬 km2。

1.1 地形地貌

白楊河流域?qū)儆谛陆鳒矢翣柹降?，由西北部吾爾喀夏爾山、北部的賽米斯臺山、南部的扎依爾山、成吉思汗山組成的一個周圍環(huán)山，中部向東南方敞開的半封閉谷地，地勢整體呈西北高東南低的總體特征，山峰與洼地相間出現(xiàn)，地形起伏較大。西北部的吾爾喀夏爾山為流域最高處，海拔2 651 m。山頂多為平臺狀，受強烈侵蝕切割，常見有峽谷陡壁;中部白楊河谷地呈東西向由西向東延伸，谷地兩側(cè)形成東西向丘陵隆起，山體方向大致與斷陷谷地方向一致，海拔高度為800～1 000 m，山頂均被殘積物覆蓋。南部為扎伊爾山、吉思汗山，海拔1 100～1 200 m，為起伏不平的荒山丘陵。東南部百口泉—烏爾禾一帶，為丘陵、平原和湖沼地形，海拔250～1 300 m。艾里克湖為流域內(nèi)最低處，海拔257 m。位于烏爾禾東部丘陵一帶，俗稱“魔鬼城”。流域內(nèi)平均海拔高程949 m，最大高差2 394 m。

1.2 河流水系

白楊河流域河流均屬于內(nèi)陸河流[2]，主要河流有白楊河、布爾闊臺河、科克塔勒河、達爾布特河、木哈塔依河。

白楊河發(fā)源于額敏縣境內(nèi)的吾爾喀夏爾山東南坡，流域海拔最高2 345 m，源流為丹木約任，自北向南流，沿途兩岸支流眾多，與干流呈枝狀水系。

布爾闊臺河為木哈塔依河源流之一，發(fā)源于吾爾喀夏爾山南麓的克爾克孜勒，海拔高程2 562 m，河流自西北流向東南，出山口后河流呈散流狀下泄，補給莫合臺洼地。其后又在下游匯入木哈塔依河。

達爾布特河發(fā)源于扎伊爾山東坡的阿金勒山，源頭與科克塔勒河相鄰，海拔高程為1 763 m。

木哈塔依河由發(fā)源于吾爾喀夏爾山南坡和扎伊爾山北坡、在山區(qū)成獨立水系的諸河流出山口后，滲入地下，其后又在兩山之間東側(cè)的莫合臺洼地逐漸溢出匯合形成。

流域內(nèi)除上述河流外，還有發(fā)源于西北部及南部山區(qū)的泉及泉集河，這些河溝泉水流出所在山區(qū)的山口后，很快就滲入地下轉(zhuǎn)變?yōu)榈叵滤蛳掠螐搅鳌?/p>

2 流域地表水與地下水基本特征

2.1 地表水

2.1.1 地表徑流

對流域內(nèi)的主要河流白楊河、達爾布特河、科克塔勒河和布爾闊臺河進行了多年平均徑流量的統(tǒng)計[2]。

(1)白楊河沿途匯入了賽米斯臺河烏圖順、科勒迭能蘇、布臘特河等支流，河長67.4 km，多年平均年徑流量2.438億m3。

(2)達爾布特河河流全長157 km，出山口以上集水面積727 km2，多年平均徑流量是0.3107億 m3。

(3)科克塔勒河河長37 km，多年平均年徑流量為0.221 7億 m3。

(4)布爾闊臺河河長31.7 km，多年平均年徑流量為0.430 0億m3。

2.1.2 地表水資源量

對流域內(nèi)地表水資源系列進行頻率計算，求得各分區(qū)不同頻率地表水資源量[2]，見表1。

由表1可知，全流域地表水資源總量為3.972億 m3。

2.2 地下水

2.2.1 地下水的賦存與分布

流域西北側(cè)的烏爾喀夏爾山山勢高俊，阻擋了西來的潮濕氣流，形成豐富的降水[1]。由于地處巴爾魯克帚狀構(gòu)造北段，多發(fā)育有東西向的壓扭性和張性斷裂，沿斷裂帶多發(fā)育深大溝谷和河流，導(dǎo)水性良好，易接受大氣降水和融雪水的補給、存儲。山體西部為迎風坡，氣候濕潤，降水較多，水系發(fā)育，山體大部分被風化殘積物質(zhì)覆蓋，形成具有自由水面的裂隙潛水帶，因此在山谷底部或山頂?shù)屯萏幙梢姷饺雎?。巖漿巖風化裂隙水單泉流量一般大于1 L/s，含水巖系由古生界碎屑巖和花崗巖組成。

表1 白楊河流域水資源量表

流域南側(cè)的扎伊爾山由西向東海拔逐漸下降，以扎伊爾山大斷裂為界，呈現(xiàn)出東西兩側(cè)較大的差異。西北端山體相對高大，正對盆地敞口，可接受來自塔城盆地的潮濕氣流，同時阻擋潮濕氣流的東移。此外侵入體本身遭受分化剝蝕后，形成負地形(洼地和低地)，殘積覆蓋層和風化裂隙發(fā)育，有利于地下水的補給和賦存，風化覆蓋層的泉的流量小于0.1 L/s;無覆蓋的風化裂隙泉的流量則大，一般為1～3 L/s，含水巖系由凝灰砂巖、鉀質(zhì)花崗巖等組成;扎伊爾大斷裂以東為低山丘陵區(qū)，受荒漠氣候影響，降水稀少，水系極不發(fā)育，因而地下水補給源極端貧乏。一般泉流量都小于0.1 L/s，含水巖系由下石炭統(tǒng)凝灰砂巖組成。

中部谷地為東西方向延伸的地塹式斷陷谷地，形成了西北部山前—白楊河西岸附近的第四系盆底狀及新近系條狀坳陷中心和近似三角形的莫合臺現(xiàn)代沉降中心。沉降中心帶上部的Qapl3-4礫石層為潛水的良好含水層，下部的Qapl1-2砂層為承壓水的含水層，其間的粘土層為隔水的頂?shù)装濉Ｒ圆紶栭熍_河為界，西邊水系密布，并在出山口不遠的山前礫石帶中滲漏消失，地下水由北向南潛流到隆起帶受阻回水，形成大量泉水溢出，這些泉水匯集形成了溪流，切割丘陵繼續(xù)南流，其余泉水形成沼澤而蒸發(fā)。東部水系減少，多匯集于大河流，出山口滲失在谷地內(nèi)，形成結(jié)構(gòu)單一結(jié)構(gòu)的松散巖類孔隙水;白楊河出山口，河床即切入新近系砂礫巖中，河水大量河水沿河道滲漏，同時北部山前暴雨洪流對第四系的補給，形成了白楊河兩岸的第四系松散巖類孔隙水及新近系碎屑巖類裂隙—孔隙水。

2.2.2 地下水資源量

區(qū)域上以水均衡理論為指導(dǎo)，采用水量均衡法，計算流域地下水資源量[1]。其中，地下水的補給量扣除重復(fù)量和地下水回歸量，地下水資源總量為27 867.07萬 m3/a，見表2。

表2 地下水資源計算結(jié)果統(tǒng)計一覽表

3 流域地表水與地下水開發(fā)利用現(xiàn)狀

3.1 地表水

目前，流域內(nèi)已建水利工程主要有:6座水庫，分別是白楊河水庫、白堿灘水庫、黃羊泉水庫、風城水庫、三坪水庫和阿依庫勒水庫，總庫容28 350×104m3;1座引水渠-白楊河龍口;各類引水渠道長773.2 km，其中防滲渠道593.5 km[2]。

引額濟克“635”引水工程是向克拉瑪依市供水的大(ⅠⅠ)型水利工程，年引水總量為8.4×108m3，其中沿線農(nóng)牧業(yè)用水4.4×108m3，克拉瑪依市工農(nóng)業(yè)用水4.0×108m3。整個工程由“635”引水樞紐、總干渠、西干渠及風克(風城水庫至克拉瑪依市)干渠組成，全長462.5 km，由克拉瑪依市負責建設(shè)與管理的西干渠與風克干渠工程全長329 km，設(shè)計引水流量28.0～73.0 m3/s。

3.2 地下水

從上世紀50年代開始，區(qū)內(nèi)地下水的開發(fā)利用經(jīng)歷了先分散、局部開采，到后期的集中、大面積開采階段。目前，已經(jīng)形成民井、淺井零星開采、水源地供水井集中開采、井渠雙灌、井泉聯(lián)合等四種地下水開發(fā)利用模式。

目前，區(qū)內(nèi)地下水開發(fā)利用以機井集中式及分散式開采為主，泉水量利用率不高，大的泉流被渠系引流進行局部地帶農(nóng)業(yè)灌溉。機民井主要集中在下游烏爾禾至百口泉一帶，零星機民井的主要分散在流域中部白楊河谷地鐵廠溝、一七零團地帶，全區(qū)共有機井2 152眼[1]，地下水開采量2 291萬m3/a;泉水流量2 061.13萬 m3/a，利用程度不高。

4 流域地表水與地下水開發(fā)利用問題

4.1 地表水與地下水統(tǒng)一規(guī)劃缺失

由于沒有統(tǒng)一的規(guī)劃，造成流域內(nèi)水利建設(shè)以地下水為主，缺少地下水資源開發(fā)利用規(guī)劃，機電井配套工程沒有納入到水利基本建設(shè)程序，造成地下水開發(fā)利用程度較低，且分布均布均衡。

4.2 落后的灌溉方式產(chǎn)生嚴重浪費

區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)用水采用大水漫灌的方式，畝均用水量為500～700 m3。如若使用滴灌、噴灌等節(jié)水灌溉方式，可大量節(jié)約水資源，提高單位水效益。

4.3 地表水與地下水的開發(fā)利用缺乏全局觀念

由于流域內(nèi)涉及到的行政區(qū)域較多，形成多龍治水局面。各自行政區(qū)內(nèi)，受到增加GDP的影響，只管本轄區(qū)內(nèi)的水資源開發(fā)事宜，在制定、實施水資源開發(fā)利用規(guī)劃時，易產(chǎn)生短視行為。在水源豐富地區(qū)，僅考慮使用地表水，造成地下水閑置;在水源不豐富地區(qū)，僅考慮就近取水方便、節(jié)約成本，而造成地下水過度開發(fā)等。

4.4 生態(tài)環(huán)境與水資源的演化關(guān)系缺乏系統(tǒng)研究

流域水資源相互轉(zhuǎn)化循環(huán)途徑被地表水引水工程及地下水開發(fā)工程破壞，導(dǎo)致地表水與地下水轉(zhuǎn)化失衡，造成流域生態(tài)環(huán)境遭到破壞。如白楊河上游修建水庫，致使河道下游斷流，使得下游地區(qū)地下水位持續(xù)下降，沙塵暴日數(shù)增多，樹林大面積枯死，沿河綠色走廊瀕臨消亡，嚴重威脅著當?shù)厝嗣袢罕姷纳a(chǎn)和生活。同時，下游農(nóng)田地表水的使用加重了地下水淺埋帶土壤次生鹽漬化。如地下水溢出帶以下的細土平原由于引灌水量不減，地下水開采力度又小，排水條件較差，地下水位高，導(dǎo)致土壤次生鹽漬化現(xiàn)象嚴重。

4.5 地表水與地下水動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)不完善

流域內(nèi)的地表水監(jiān)測點僅限于各水利工程處，如水庫、引水渠等，但在河流出山口處普遍沒有監(jiān)測點，這對計算地表水入滲補給地下水造成很大困難;同時地下水動態(tài)監(jiān)測點僅局限于綠洲帶的人類聚集區(qū)及水源地內(nèi)，且監(jiān)測內(nèi)容、監(jiān)測頻率和監(jiān)測時段都不盡相同，更沒有完善的預(yù)測預(yù)報系統(tǒng)。如有的地方政府監(jiān)測的內(nèi)容僅有水位，沒有水溫、水質(zhì)等內(nèi)容;即便是有水位監(jiān)測內(nèi)容，監(jiān)測序列也不完整，僅有冬季，缺少夏季等問題。上述問題對科學有序開發(fā)流域水資源造成很大影響。

4.6 流域地下水資源研究程度低

流域內(nèi)地下水資源研究程度在20～50萬比例尺精度，無法滿足國民經(jīng)濟對地下水開發(fā)利用的所需的最低精度要求，可持續(xù)利用的地下水資源量不是十分清楚。同時，由于研究程度精度達不到，導(dǎo)致水質(zhì)惡化、污染等問題得不到及時有效控制與解決。

5 流域地表水與地下水開發(fā)利用建議

5.1 建立地表水與地下水聯(lián)合調(diào)度管理模型，區(qū)域水資源統(tǒng)一配置規(guī)劃

在現(xiàn)有資料基礎(chǔ)上，開展流域水資源開發(fā)利用綜合分析研究工作，利用成熟的科學方法和技術(shù)能力構(gòu)建流域地表水與地下水的水力管理模型，實現(xiàn)地表水與地下水的聯(lián)合調(diào)度與配置。以現(xiàn)狀條件的地表水引水量、地下水開采量及生態(tài)環(huán)境為約束條件，研究區(qū)內(nèi)地表水、地下水與生態(tài)環(huán)境的合理配置關(guān)系，實現(xiàn)開發(fā)利用水資源與生態(tài)環(huán)境、社會經(jīng)濟發(fā)展相適應(yīng)，并具有可持續(xù)性。

5.2 政府積極倡導(dǎo)，轉(zhuǎn)變落后的灌溉方式

當?shù)卣畱?yīng)該積極倡導(dǎo)節(jié)約用水及節(jié)水灌溉的新方法及新工藝，并在政策上給予一定支持。如設(shè)立階梯水價可以很好的解決這個問題。每增加一畝節(jié)水灌溉(噴灌、滴管或其他節(jié)水方式)農(nóng)田，可以減免一定額度的水費。這不僅節(jié)約了水資源，提高單位水效益。而且有助于改變?nèi)藗兊挠盟晳T，促進經(jīng)濟社會向節(jié)水型社會轉(zhuǎn)變。

5.3 對流域地表水與地下水實行統(tǒng)一管理與開發(fā)

在流域范圍設(shè)立專門的水資源管理部門，負責流域水資源整體的開發(fā)與利用。此部門獨立于各行政區(qū)政府，向新疆自治區(qū)人民政府直接負責。各行政區(qū)內(nèi)使用水資源，需要到此部門申請并登記備案。這樣既解決了流域水資源研究經(jīng)費，又避免了“多龍治水”的局面。既可以保護好生態(tài)環(huán)境，又可以促進當?shù)亟?jīng)濟持續(xù)健康發(fā)展。

5.4 強化流域水資源與生態(tài)環(huán)境的演化關(guān)系研究

進一步深化研究水資源開發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境的演化關(guān)系，摸清區(qū)內(nèi)水資源轉(zhuǎn)化與生態(tài)環(huán)境變遷的主要因素及影響因子，設(shè)立在不同生態(tài)環(huán)境條件下，水資源開發(fā)利用的“紅線”，保持國民經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境變化相對穩(wěn)定。

5.5 完善流域地表水與地下水動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)

查清地表水與地下水的基本動態(tài)規(guī)律，服務(wù)于區(qū)域水資源評價。地表水監(jiān)測點布設(shè)水庫、引水渠、河流出山口、農(nóng)田等處;同時在各河流的上、中、下游處設(shè)立流量監(jiān)測點，以便于系統(tǒng)掌握地表水的滲入流失情況;地下水動態(tài)監(jiān)測點按照水文水文地質(zhì)單元布設(shè)在山區(qū)及平原區(qū)。山區(qū)以監(jiān)測泉水流量、水溫及水質(zhì);平原區(qū)以監(jiān)測井的形式，采用自計水位儀監(jiān)測水溫、水質(zhì)、水位等內(nèi)容，統(tǒng)一監(jiān)測頻率和監(jiān)測時段，完善預(yù)測預(yù)報系統(tǒng)。

5.6 提高流域地表水與地下水資源研究程度

盡快實施流域1:20萬區(qū)域水資源普查工作，為滿足當?shù)貒窠?jīng)濟對地下水開發(fā)利用的需要，查清可持續(xù)利用的地下水資源量。同時，對水質(zhì)惡化、污染等問題開展專題研究，使之得到有效控制與修復(fù)。隨著研究程度的提高，以及科學技術(shù)的發(fā)展，在前人尚難開發(fā)利用地表水與地下水的地區(qū)，有可能被重新開發(fā)利用。

[1]向永，趙志江，李強，等.新疆和什托洛蓋煤田白楊河勘查區(qū)供水水文地質(zhì)詳查報告.2013.

[2]尤平達，謝源源，李新賢，等.新疆和什托洛蓋煤田白楊河勘查區(qū)供水水文地質(zhì)詳查地表水資源評價報告.2013.

[3]陳鵬.新疆地下水資源合理開發(fā)利用與保護措施.地下水.2002，24(3):156-159.