■　張曉　程強(qiáng)　賴增錚

（新疆地礦局第一水文工程地質(zhì)大隊(duì)新疆烏魯木齊830091）

新疆吐魯番盆地水文地質(zhì)條件變化特征

■張曉程強(qiáng)賴增錚

（新疆地礦局第一水文工程地質(zhì)大隊(duì)新疆烏魯木齊830091）

吐魯番盆地目前水資源短缺已經(jīng)成為了嚴(yán)重制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素。如何合理評(píng)價(jià)和開發(fā)利用吐魯番盆地地下水資源，是擺在人們面前的重要課題。本文通過對(duì)水文條件的變化、河流引水量的變化、地下水開采量的變化等分析入手，剖析新疆吐魯番盆地因人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)所產(chǎn)生的水文地質(zhì)條件變化特征。而查明其水文地質(zhì)條件變化特征，是合理評(píng)價(jià)地下水資源的前提和保證。闡明和剖析吐魯番盆地水文地質(zhì)條件變化特征，對(duì)吐魯番盆地地下水資源評(píng)價(jià)、規(guī)劃、開發(fā)、管理具有指導(dǎo)意義。

吐魯番盆地水文地質(zhì)條件徑流量開采量變化

1　研究區(qū)概況

本文研究區(qū)確定為吐魯番盆地，東起鄯善縣，西至托克遜縣，南覺羅塔格山水嶺為界，北至博格達(dá)山分水嶺。博格達(dá)山，海拔最高點(diǎn)為5445m?？瓰醭桑辈閰^(qū)內(nèi)海拔最高點(diǎn)為4448m。覺羅塔格山，山勢(shì)較緩，地形西部高東部低，平均海拔1500～2000m。鹽山-火焰山，山勢(shì)較緩，最高海拔851m，呈近東西向條帶狀分布，東西向延伸216km，在吐魯番市附近，鹽山與火焰山不連續(xù)，之間的缺口寬度約為10km，在鄯善縣附近，火焰山被寬度約為16km的缺口所分開。

北盆地在鹽山、火焰山以北至北部山前，存在有吐魯番北、連木沁-鄯善縣城北和鄯善火車站三個(gè)沉降中心。巨厚的第四系松散沉積物，賦存有豐富的地下水。地下水類型為松散巖類孔隙水。地下水主要接受山區(qū)側(cè)向徑流、溝谷潛流、河道出山口后入滲、田間灌溉入滲、降水入滲、渠系入滲等的補(bǔ)給，以泉水溢出、蒸發(fā)蒸騰、人工開采等為主要排泄方式，具有典型干旱區(qū)水文地質(zhì)特征[1]。

2　水文因素變化引起的水文地質(zhì)條件變化特征

博格達(dá)山、喀拉烏成、覺羅塔格山水系發(fā)育，均屬艾丁湖水系，盆地內(nèi)共發(fā)育有大小河流14條，總徑流量為8.9244×108m3/a，以博格達(dá)山南麓1978-2003年各河流多年徑流量資料分析，大部分河流70年代后期-80年代前期偏枯，八十年代后期-九十年代前期偏豐，2000年以后偏枯。

以喀拉烏成東麓的阿拉溝河1960-2003年河流多年徑流量資料分析，河流天然年徑流量1978—1981年流量為1.123×108m3，1986—1995年平均為1.373×108m3，1996—2003年平均為2.072× 108m3。

以覺羅塔格山北麓的祖魯木圖溝、烏通斯溝1994-2003年河流多年徑流量資料分析，河流天然年徑流量1994—1995年流量為0.1783×108m3，1996為 0.2645×108m3，1997年 0.1813×108m3，1997-2003平均為年0.2809×108m3。

由以上數(shù)據(jù)表明近幾年隨著大氣降水的增加，地表河流來水量也略有增加。河道水量呈上升趨勢(shì)，導(dǎo)致河道入滲量也在增加，以河道入滲量分析比較，呈逐年遞增趨勢(shì)，河道入滲補(bǔ)給量變化規(guī)律與地表水徑流量變化規(guī)律基本一致。

3　引水及引水工程引起的水文地質(zhì)變化特征

自20世紀(jì)50年代以來，人們對(duì)地表水引用不斷加強(qiáng)，引水工程的修建與防滲能力的增強(qiáng)，促使上下游水文地質(zhì)條件發(fā)生改變。主要表現(xiàn)如下：

3.1大規(guī)模地修建水利工程

引水工程的修建，一方面人為地將上游的補(bǔ)給區(qū)遷移至下游平原區(qū)；另一方面上游大量引水，使下游來水量減少，造成尾閭湖水面委縮甚至枯竭[2]。

3.2防滲能力的增強(qiáng)

3.2.1河谷潛流的變化

從1957年開始大規(guī)模修建取水閘、干渠和支渠等水利設(shè)施。后期相繼建成了3座山區(qū)水庫和10多處平原水庫。3座山區(qū)水庫的建成，基本將白楊河、柯柯亞河、坎兒其河等三條河流的河水全部攔截，三條河流的河道滲漏補(bǔ)給全部消失。2009年12月開始建設(shè)阿拉溝水庫，該水庫建成運(yùn)行后，阿拉溝洪積扇上的河道滲漏補(bǔ)給量將不復(fù)存在。

3.2.2渠道滲漏補(bǔ)給變化

從1957年開始，吐魯番盆地進(jìn)行了大規(guī)模的水利設(shè)施建設(shè)。20世紀(jì)80年代之后，水利工程建設(shè)的重點(diǎn)從取水閘、干渠和支渠等的建設(shè)轉(zhuǎn)向現(xiàn)有水渠的維護(hù)和提高襯砌率。據(jù)此以渠道為中心的水利設(shè)施的配備，水資源開發(fā)利用模式發(fā)生了很大的改變。北盆地從西部的大河沿河開始向東至坎兒其河，引水渠道的引水率從48.9%逐漸增大至100%。

渠道防滲方面自九十年代初開始引水渠系總長(zhǎng)度為4460km,防滲長(zhǎng)度為1850km，防滲長(zhǎng)度占渠道長(zhǎng)度的41.5%，到2000年引水渠系總長(zhǎng)度為5197km,防滲長(zhǎng)度為4160km，防滲長(zhǎng)度占渠道長(zhǎng)度的80.0%。

4　開采地下水引起的水文地質(zhì)條件變化特征

50年代及其以前，盆地內(nèi)地下水的排泄方式主要是：坎兒井開采、泉水地下水淺埋帶的蒸發(fā)排泄地下水。60年代以后至今，地下水的排泄在原來基礎(chǔ)上增加了機(jī)電井開采，坎兒井、泉水的數(shù)量和流量、地下水的蒸發(fā)量均發(fā)生了很大的改變。

4.1機(jī)電井?dāng)?shù)量、開采量的變化

4.1.1機(jī)電井?dāng)?shù)量的變化

20世紀(jì)70年代，吐魯番盆地中的水井?dāng)?shù)量不到100眼，70年代后半期至80年代后期，新打水井的增加速度達(dá)到100眼/a，20世紀(jì)90年代后半期成為，水井?dāng)?shù)量增為400眼/a。從2000年開始，水井增加速度比90年代后半期要慢。

4.1.21950-2010年機(jī)電井增加數(shù)量變化趨勢(shì)

吐魯番盆地內(nèi)1950-2010年機(jī)電井?dāng)?shù)量自70年代開始增加迅猛，在1995-2000年達(dá)到最高值，每5年增加1 145-1 891眼之間，年平均增長(zhǎng)230-370眼之間，此后逐年減少，但仍然保持在每年100眼之上。

4.2機(jī)電井的開采量變化

自1994年開始全盆地地下水的開采量是3.1620×108m3，至2001年增加到7.393×108m3,7年間增長(zhǎng)了1.3倍,年增長(zhǎng)數(shù)率為60.4%。從增長(zhǎng)速度來看，1999年之前，持續(xù)增長(zhǎng)的速率最快，但從2002年開始政府控制地下水開采，開采量處于下降趨勢(shì)，從2008年開始至今，地下水開采量又呈現(xiàn)出增大趨勢(shì)。

4.2.1坎兒井?dāng)?shù)量的變化

從吐魯番地區(qū)坎兒井?dāng)?shù)量變化來看，1949～2009年坎兒井?dāng)?shù)量變化呈遞減趨勢(shì)，在此50年期間共干涸837條坎兒井，每年平均干涸17條坎兒井，其中1957年至1961年、1966年至1979年、1998年至2009年、1998年至2009年間遞減速度最快。

4.2.2坎兒井流量的變化

從吐魯番地區(qū)坎兒井總水量變化來看，1949年～2009年坎兒井總水量變化也呈遞減趨勢(shì)，坎兒井總水量平均每年減少0.0716×10m。

4.2.3影響坎兒井?dāng)?shù)量和流量的因素

1949年，吐魯番地區(qū)有坎兒井1084條。1957年發(fā)展到最高峰共有1237條。1985年吐魯番地區(qū)共打井3431眼，年開采水量1.756×108m3，在此期間還建成中小型水庫10座，總庫容0.62× 108m3，灌溉面積增加到99.69萬畝，地表水、地下水間的轉(zhuǎn)化關(guān)系發(fā)生了變化，坎兒井?dāng)?shù)量也隨著此變化逐漸減少。到2009年吐魯番地區(qū)有水坎兒井僅存247條，總水量減少到1.427×108m3（見圖1）。

圖1　吐魯番地區(qū)1949-2009年坎兒井?dāng)?shù)量與流量變化圖

4.2.4開采地下水引起的水文地質(zhì)條件變化特征

①改變了地下水排泄方式。大量的人工開采地下水活動(dòng)，一方面使地下水水位下降。另一方面，使排泄區(qū)由分布于中下游向上、中、下游均有分布轉(zhuǎn)變。

②對(duì)地下水的高強(qiáng)度開采，使地下水水位持續(xù)下降和部分承壓水水頭下降，局部改變了地下水流場(chǎng)，同時(shí)產(chǎn)生降落漏斗。

③對(duì)地下水的開采，人為地改變了下游細(xì)土平原區(qū)上下層地下水內(nèi)部的補(bǔ)給關(guān)系。

④地下水開采引起坎兒井、自流井流量衰減甚至消亡，泉水溢出帶南移或消失。

5　結(jié)語

以上論述了新疆吐魯番盆地的水文地質(zhì)條件變化特征。吐魯番盆地作為新疆維吾爾自治區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點(diǎn)地區(qū)，水資源短缺已經(jīng)成為了嚴(yán)重制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素。如何合理評(píng)價(jià)和開發(fā)利用吐魯番盆地地下水資源，是擺在人們面前的重要課題。而查明其水文地質(zhì)條件變化特征，是合理評(píng)價(jià)地下水資源的前提和保證。本文闡明和剖析了吐魯番盆地的水文地質(zhì)條件變化特征，對(duì)吐魯番盆地地下水資源評(píng)價(jià)、規(guī)劃、開發(fā)、管理具有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

[1]趙運(yùn)昌.中國西北地區(qū)地下水資源 [M].北京:地震出版社，2002年.

[2]董新光，鄧銘江等，新疆地下水資源[M].烏魯木齊：新疆科學(xué)技術(shù)出版社，2005年.

F407.1[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-3-103-1

張曉（1984～），女，畢業(yè)于長(zhǎng)安大學(xué)，本科，研究方向?yàn)樗牡刭|(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、工程地質(zhì)。