■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）

淺談哈密盆地水資源與環(huán)境演化特點(diǎn)

■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）

哈密盆地歷經(jīng)了天山運(yùn)動(dòng)、印支運(yùn)動(dòng)和燕山運(yùn)動(dòng)等較大的地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，晚第三紀(jì)與早第四紀(jì)，經(jīng)過劇烈的新構(gòu)造變動(dòng)。盆地水系均發(fā)源于天山東段南坡徑流形成區(qū)，以山區(qū)雪冰融水和降水補(bǔ)給為主，地表水豐枯變化非常大，地下水的開采已超出地下水的可開采量，生態(tài)環(huán)境十分脆弱。本文試圖通過地質(zhì)構(gòu)造作用、地下水的補(bǔ)給條件、地下水開采方式等的分析入手，剖析新疆哈密盆地因人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)所產(chǎn)生的水資源量的變化特征。

環(huán)境演化山間斷陷盆地水資源特征開采量

1　哈密盆地環(huán)境演化

哈密盆地是天山東段較大的一個(gè)封閉式山間斷陷盆地，盆地的基底為石炭—二疊系海相槽型火山-雜陸屑建造，南北兩側(cè)受大斷裂控制。哈密盆地在二疊世晚期，由于天山運(yùn)動(dòng)形成了巨大的湖盆凹陷，開始進(jìn)入陸相湖泊發(fā)育時(shí)期，三疊-白堊紀(jì)為斷陷盆地發(fā)展階段，湖盆逐漸向南擴(kuò)展，形成一套分布面積廣、厚度大的中生代含煤的內(nèi)陸河湖相沉積。中生代到早第三紀(jì)，這一地區(qū)時(shí)有構(gòu)造運(yùn)動(dòng)發(fā)生，造成某些時(shí)段的沉積間斷。整個(gè)盆地是歷經(jīng)多次構(gòu)造變動(dòng)逐步演化而成的，而新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在盆地的最后形成中起到了關(guān)鍵性作用。晚第三紀(jì)與早第四紀(jì)，經(jīng)過新構(gòu)造變動(dòng)，最后演變成沉積蓋層的厚度達(dá)數(shù)千米盆地的外貌。覺羅塔格屬中天山的東段，地勢(shì)低矮，西段的海拔為l300～2100m，東段為1000～1200m，呈現(xiàn)低山丘陵荒漠景觀，主要為石灰?guī)r、硅質(zhì)砂巖和粉砂巖，華力西期花崗巖在東部大片出露。

2　水系演變與現(xiàn)代河流特征

哈密盆地地表徑流空間分布特征顯明，北部依山河流稀少，南部低山丘陵，戈壁沙漠遍布、地表缺失徑流。盆地水系均發(fā)源于天山東段南坡徑流形成區(qū)，以山區(qū)雪冰融水和降水補(bǔ)給為主[1]，平原無徑流補(bǔ)給。盆地北部巴里坤山和哈爾里克山南坡有冰川94條，冰川面積88.69km2，冰川的儲(chǔ)量4.9118km3。哈爾里克山南坡5Y822C2號(hào)冰川最大，是廟爾溝的河源。其面積為6.59km2，長(zhǎng)達(dá)6.5km，寬約1.0km；消融區(qū)的面積3.lkm2，冰川厚度82m，冰川雪線為4170m，冰舌延伸到3610m，儲(chǔ)冰量0.5404km。哈密盆地河流受高山雪冰融水，特別是夏季降雨與融雪的制約地表徑流不能形成大河，多為間歇性、流程短、分布稀疏和相對(duì)獨(dú)立的河溝水系。它們自成流域，每條山溝就是一個(gè)自然的水分循環(huán)系統(tǒng)。河流從山口到河源逐漸增高，河床一般坡降較大；相反河流從河源到山口水量逐漸增加，水流湍急，河水礦化度低，水質(zhì)優(yōu)良。徑流散失區(qū)都在出山口以下的山前地帶，除修建引水干渠將水引入灌區(qū)外，河溝徑流出山口后少部分蒸發(fā)，大部分滲入地下，形成地下水。河流水文特點(diǎn)為徑流量小、年季變化大、滲漏強(qiáng)烈。哈密荒漠自然區(qū)內(nèi)的較大一部分河流沒有雪冰融水常年補(bǔ)給，河流年際與年內(nèi)徑流量變化很大。全年的徑流量主要集中在4～6月份，占年徑流量的60%左右，其中5月份占年徑流量的30%以上。夏季徑流調(diào)節(jié)是本區(qū)河流的主要特征。同時(shí)，水量豐枯變化非常大，其中特豐和特枯的年份占總年數(shù)的30%和25%，超過總年數(shù)的50%。平均每2年就會(huì)出現(xiàn)特豐或特枯現(xiàn)象。年徑流量≥正常年份占總年數(shù)的50%，正常年份僅占總年數(shù)的15.4%。天山東段南坡流入哈密盆地的河溝主要有八木墩、榆樹溝、石城子、五道溝等29條，均為季節(jié)性內(nèi)陸河，年徑流量4.8×108m3；山澗泉水13處，年徑流量0.1×108m3；地表水年總徑流量?jī)H為4.8×108m3（表1）。

表1　哈密盆地15條較大河溝徑流量統(tǒng)計(jì)表Tab.1 Statistical table of runoff of 15 rivers in Hami Basin

3　地下水資源分布及特征

哈密荒漠自然區(qū)地下水和地表水同源于山區(qū)的特點(diǎn)明顯，山前沖洪積扇是盆地平原地下水主要形成區(qū)。潛水埋藏在透水性強(qiáng)、顆粒粗、松散的砂礫石沉積層中。哈密盆地地下水埋深在10m以下。潛水從山前沖洪積扇傾斜平原向其下部和扇緣排泄帶水平運(yùn)動(dòng)，距離約40km，其上部主要含水層是礫石、砂礫石，平均孔隙度大于30%，透水性極強(qiáng)，，涌水量大于3 000m3/a，水力坡降大于2%，水質(zhì)優(yōu)良，下伏新近系產(chǎn)狀平緩的不透水層，地下水循環(huán)交替強(qiáng)烈，徑流條件非常好。

哈密盆地地下水是平原農(nóng)牧業(yè)用水的主要來源。地下水埋藏淺，易開采、水質(zhì)好、水源補(bǔ)給相對(duì)穩(wěn)定。哈密平原區(qū)地下水資源量7.2×108m3，可開采量近5.0×108m3。盆地中心大小泉眼近千處，可供農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)的較大泉有142眼，年平均流量1.2m3/s，年流量3.8× 104m3。主要由泉水形成的河流有五堡的東西白楊溝，年平均流量0.57m3/s；年徑流量1788×104m3；1965年東西河壩泉水流量為1.1×108m3，1975年降為0.4×108m3，1981年又回升到0.72×108m3。2000年哈密市泉流量為0.4234×108m3，主要是五堡鄉(xiāng)泉水溢出量為0.118×108m3，東西河壩泉水溢出量有0.2×108m3，沁城鄉(xiāng)泉水溢出量有0.1054×108m3。2003年，據(jù)統(tǒng)計(jì)哈密市有泉眼142處，年溢出量為1.0311×108m3；利用量為0.1439×108m3/a。截止到2010年，哈密市泉104眼。1964年哈密市有坎兒井431條，流量為5.9m3/s，平均單條流量達(dá)1182m3/d；2003年，有坎兒井148條，水量0.3175×108m3/a，利用量為0.1504×108m3/a。1990年以后坎兒井的利用逐年減少，2010年坎兒井?dāng)?shù)目?jī)H為126條。

1990年以后泉水、坎兒井的利用逐年減少，機(jī)井開采呈較快速度發(fā)展。1981年哈密市有機(jī)井2243眼，有30眼自流井，開采量約2.8×108m3；開采井混合開采地下水，農(nóng)業(yè)井以砼管井為主，深度30～80m，口徑450～650mm。1994年哈密市機(jī)井?dāng)?shù)為2932眼，開采量約3.7×108m3。2000年哈密市機(jī)井為3 183眼，開采量約4.0× 104m3。2003年，據(jù)統(tǒng)計(jì)哈密市機(jī)電井2517眼，配套井2410眼。七角井10眼自流井，年自流量約0.0175×108m3。因此，地下水利用程度較高，且全部投入生產(chǎn)使用，機(jī)井提水為城市生活用水和工礦業(yè)生產(chǎn)用水的主要來源[2]，亦是農(nóng)業(yè)用水的輔助來源。

盆地平原區(qū)地下水水質(zhì)由北向南逐漸變差，礦化度由0.1g/L，增大到7g/L。上部礦化度大都小于1g/L，沖積扇扇緣及其以下，礦化度介于1～3g/L。二堡至大泉灣以南成帶狀分布的沼澤鹽土區(qū)域，地下水pH值介于6～7.75之間，總硬度250 mg/L。氟化物除南湖、五堡個(gè)別地段含量較高外，其余皆小于1 mg/L。

綜上所述，哈密荒漠區(qū)土地面積廣闊，干旱少雨，地下水資源和地表水資源極度匱乏，荒漠環(huán)境十分脆弱。

4　結(jié)語

以上論述了新疆哈密盆地的水文地質(zhì)條件特點(diǎn)，地下水的補(bǔ)給、開發(fā)如何有機(jī)的結(jié)合，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，是合理開發(fā)利用地下水資源的前提和保證。本文闡明和剖析了哈密盆地的地表水與地下水的形成特征，對(duì)哈密盆地地下水資源評(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(guó)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）-1-311-2

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)。