庫(kù)爾班江·依提
(阿克蘇水文勘測(cè)局,新疆 阿克蘇 843000)
地下水在沙雅縣社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著重要作用,渭干河平原區(qū)為沙雅縣主要地下水開(kāi)發(fā)利用區(qū),包括沙雅鎮(zhèn)、英買(mǎi)力鎮(zhèn)、海樓鄉(xiāng)、努爾巴克鄉(xiāng)、紅旗鎮(zhèn)、托依堡勒迪鎮(zhèn)、古力巴克鄉(xiāng)、新墾農(nóng)場(chǎng)8個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)及農(nóng)場(chǎng),面積2200 km2。為了科學(xué)利用地下水資源,需對(duì)沙雅縣地下水最新情況進(jìn)行統(tǒng)測(cè)分析。
沙雅縣地下水可開(kāi)采量2.167×104m3,現(xiàn)有配套機(jī)電井526 眼,未配套機(jī)電井37 眼,年地下水開(kāi)采量8935×104m3,共有地下水水位監(jiān)測(cè)站13 處、水質(zhì)監(jiān)測(cè)站16處。為較全面掌握沙雅縣地下水埋深、水位分布特征和地下水變化最新情況,滿足監(jiān)測(cè)要求,在野外調(diào)查時(shí),水位測(cè)量點(diǎn)以機(jī)電井為主,民用手壓井和臨時(shí)開(kāi)挖試坑為輔。共完成地下水水位觀測(cè)144 點(diǎn)計(jì)288 次,水質(zhì)統(tǒng)測(cè)43 站次,采集水樣43 組,滿足規(guī)范要求的統(tǒng)測(cè)站布設(shè)密度規(guī)定。
沙雅縣各行政轄區(qū)面積大、開(kāi)采井多的區(qū)域,統(tǒng)測(cè)站數(shù)量就多,轄區(qū)面積不大,但有集中式地下水水源地分布的區(qū)域,統(tǒng)測(cè)站分布密度也大。從控制區(qū)域地下水水位和繪制等水位線的角度出發(fā),在沙雅縣北部塔里木河灌區(qū)及牙哈鎮(zhèn)東部的荒漠區(qū)均布設(shè)了一定數(shù)量的水位統(tǒng)測(cè)站。統(tǒng)測(cè)站分布見(jiàn)表1、圖1。
表1 沙雅縣地下水水位統(tǒng)測(cè)站分布一覽表
圖1 沙雅縣統(tǒng)測(cè)站分轄區(qū)分布統(tǒng)計(jì)圖
從統(tǒng)測(cè)站在水文地質(zhì)單元的分布上看,144 處統(tǒng)測(cè)站遍布了沙雅縣渭干河沖洪積平原、沖積平原的地下水徑流-排泄區(qū),多數(shù)分布在渭干河灌區(qū)地帶,還有部分分布在塔里木河沖積平原的地下水排泄區(qū),如東南部荒漠區(qū),可較全面反映沙雅縣境內(nèi)主要地下水開(kāi)發(fā)利用區(qū)的潛水埋深、水位變化特征。
在野外調(diào)查時(shí),地下水埋深是采用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)繩進(jìn)行測(cè)量的。經(jīng)分析,由于統(tǒng)測(cè)區(qū)地下水埋深普遍不大,144 統(tǒng)測(cè)數(shù)據(jù)中,有22 個(gè)實(shí)測(cè)地下水埋深<2 m,占全部地下水埋深統(tǒng)測(cè)數(shù)據(jù)的15.3%,埋深2 m~3 m統(tǒng)測(cè)站67 處,占統(tǒng)測(cè)站總數(shù)的46.5%,埋深3 m~5 m統(tǒng)測(cè)站55 處,占統(tǒng)測(cè)站總數(shù)的38.2%。因此,在利用測(cè)繩進(jìn)行埋深測(cè)量時(shí),發(fā)生誤測(cè)的概率很小。而在后期進(jìn)行數(shù)據(jù)整理時(shí),項(xiàng)目組根據(jù)各統(tǒng)測(cè)站在1∶5 萬(wàn)紙質(zhì)地形圖上的位置,逐一進(jìn)行復(fù)核,即所有點(diǎn)據(jù)應(yīng)符合上游埋深大于下游,地形平坦區(qū)域地下水埋深不應(yīng)發(fā)生劇烈變動(dòng)的一般性規(guī)律。在內(nèi)業(yè)工作時(shí),采用正式出版的1∶2.5 萬(wàn)或1∶1 萬(wàn)大比例尺的國(guó)家測(cè)繪地形圖,在圖上用直線內(nèi)插法將每個(gè)統(tǒng)測(cè)站的高程求出,然后減去地下水埋深得到地下水水位值。
從以上分析可以看出,水位統(tǒng)測(cè)的3 項(xiàng)關(guān)鍵數(shù)據(jù),統(tǒng)測(cè)站地理位置、地下水埋深、統(tǒng)測(cè)站高程通過(guò)野外質(zhì)量控制、室內(nèi)整編分析、復(fù)核等手段,其精度滿足本次工作要求。
本次野外調(diào)查歷時(shí)近一月。沙雅縣目前開(kāi)發(fā)利用地下水主要用于農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)生產(chǎn)用水和居民生活用水,在調(diào)查時(shí)段內(nèi),農(nóng)業(yè)灌溉尚未開(kāi)始,調(diào)查區(qū)域沒(méi)有用于灌溉的地下水開(kāi)采量,部分季節(jié)性生產(chǎn)的工業(yè)企業(yè)也沒(méi)有開(kāi)采地下水,正常用水的只有居民生活用水,因此調(diào)查數(shù)據(jù)受地下水開(kāi)采的影響較小,可以反映沙雅縣非開(kāi)采期地下水埋深、水位特征。
統(tǒng)測(cè)時(shí)記錄的井深表明,144 個(gè)統(tǒng)測(cè)站,井深最小的為2 m,井深最大的160 m,有133 眼井、探坑深度<120 m,根據(jù)沙雅縣含水層分布特征分析,本次統(tǒng)測(cè)數(shù)據(jù)基本反映了本區(qū)潛水埋深狀況。
(1)山前沖洪積平原區(qū),范圍大致為沙雅縣海樓鄉(xiāng)、紅旗鎮(zhèn)至沙雅鎮(zhèn)一帶。據(jù)鉆孔揭露,砂礫石地層厚度超過(guò)250 m,地下水埋深1 m~5 m。
(2)沖積平原區(qū),主要為塔里木河沖積平原下部,單井出水量多在500 m3/d左右,一般為高礦化水,但在塔河兩岸水質(zhì)有所淡化,形成淡水透鏡體,礦化度1 g/L~3 g/L,含水層層厚多為60 m左右,淡化帶寬1 km~4 km。
根據(jù)收集到的2 個(gè)水鹽監(jiān)測(cè)站2001 年~2006 年地下水埋深長(zhǎng)觀資料分析,沙雅縣灌區(qū)在每年的3 月份以后,受春灌和冰雪融水下滲影響,潛水位開(kāi)始上升,在4 月份達(dá)到年內(nèi)最高;6 月~8 月由于蒸發(fā)強(qiáng)烈,加之農(nóng)作物生長(zhǎng)需求,地下水開(kāi)采量增加,使得地下水位降低。水鹽監(jiān)測(cè)站地下水位動(dòng)態(tài)多年變化趨勢(shì)見(jiàn)圖2、圖3。
圖2 沙雅縣海樓鄉(xiāng)阿其墩村地下水位動(dòng)態(tài)多年變化趨勢(shì)圖
圖3 沙雅縣紅旗鎮(zhèn)塔里河坦村地下水位動(dòng)態(tài)多年變化趨勢(shì)圖
從觀測(cè)井地下水埋深過(guò)程線圖來(lái)看,海樓鄉(xiāng)阿其墩村2001 年~2005 年期間地下水埋深年際變化較小,相對(duì)比較穩(wěn)定;從紅旗鎮(zhèn)塔里河坦村觀測(cè)井地下水埋深過(guò)程線圖來(lái)看,2001 年~2003 年地下水位處于緩慢上升趨勢(shì),2004 年至今地下水位處于緩慢下降趨勢(shì),但變幅較??;紅旗鎮(zhèn)觀測(cè)井5 年間地下水位下降了0.15 m,年下降幅度0.03 m,地下水水位觀測(cè)結(jié)果表明該區(qū)埋深變化比較穩(wěn)定。
經(jīng)對(duì)比分析,可以看出,紅旗鎮(zhèn)潛水埋深由2001 年3 月的2 m~3 m,變?yōu)?006 年的3 m~5 m為主。新墾農(nóng)場(chǎng)、古力巴克鄉(xiāng)由潛水埋深1 m~2 m、2 m~3 m為主,變?yōu)楝F(xiàn)在的3 m~5 m為主。而英買(mǎi)力鎮(zhèn)以西,潛水埋深則由2001 年的3 m~5 m上升至現(xiàn)在的1 m~2 m,沙雅鎮(zhèn)一帶潛水埋深則變化較小。可以看出,隨著地下水開(kāi)采量的不斷增加,沙雅縣大部分地方地下水位也有所下降。
統(tǒng)測(cè)結(jié)果顯示,沙雅縣地下水水位呈現(xiàn)出西北高、東南低,地下水埋深西部小、東半部大、北部大、南部小的總體特征。
受地形地貌、河流補(bǔ)給及地質(zhì)構(gòu)造的控制,沙雅縣總體上北部地下水水位高于南部。西北部的英買(mǎi)力鎮(zhèn)闊生蘇蓋提一帶,潛水水位1000 m,是沙雅縣潛水水位最高的地方,而在此地潛水埋深多為2 m~3 m。
以南北劃分,沙雅縣北半部潛水埋深的特點(diǎn)是:靠近新和縣的地方,潛水埋深小,多在1 m~2 m、2 m~3 m間變化,僅小部分地方潛水埋深在3 m~5 m。如英買(mǎi)力鎮(zhèn)帕夏力克、克孜爾沙一帶,潛水埋深1 m~2 m,而英買(mǎi)力鎮(zhèn)、努爾巴克鄉(xiāng)、海樓鄉(xiāng)的大部分地域,潛水埋深在2 m~3 m之間變化。紅旗鎮(zhèn)6 號(hào)閘、努爾巴格英賣(mài)力1 隊(duì)、努爾巴格柯克布云1 小隊(duì)一線,由于開(kāi)采影響形成地下水水位“沉降帶”,沙雅縣北半部潛水水位由1000 m降低至981 m,地下水流向西部為近南北向,東部為北偏西向,等水位線總體上分布均勻,只是在上述水位“沉降帶”,由于水位下降使得等水位線密集且向北凸起。
沙雅縣南半部,潛水位由981 m下降至965 m,潛水流向總體為近東西向。潛水埋深亦隨著微地形的變化而變化,即地勢(shì)高處潛水埋深較大、地勢(shì)低洼處潛水埋深變小。此區(qū)基本為渭干河沖積平原,潛水埋深多為2 m~3 m,但在東西兩側(cè)有埋深3 m~5 m的區(qū)域分布,如英買(mǎi)力鎮(zhèn)夏當(dāng)至海樓鄉(xiāng)阿依墩波孜一帶,新墾農(nóng)場(chǎng)、古力巴克鄉(xiāng)小西大隊(duì)、夏庫(kù)爾達(dá)西等地潛水埋深達(dá)到3 m~5 m。
在由渭干河沖洪積平原向沖積平原過(guò)渡當(dāng)中,潛水水位逐漸降低,潛水埋深逐漸變小,局部地方受開(kāi)采影響,潛水埋深相對(duì)變大,如新墾農(nóng)場(chǎng),沙雅總干渠沿線等,有些地方則是受地勢(shì)及地層巖性影響,潛水埋深也較大,如英買(mǎi)力鎮(zhèn)夏當(dāng)村一帶。從全縣潛水等水位線的變化趨勢(shì)分析,在沙雅縣的大部分區(qū)域,表現(xiàn)出潛水補(bǔ)給平原河流的特征。
根據(jù)統(tǒng)測(cè)成果,在1∶5萬(wàn)電子地圖上量算,沙雅縣潛水埋深<1 m的面積為0 km2,埋深1 m~2 m的面積為189.9 km2,埋深2 m~3 m的面積為1269.2 km2,埋深3 m~5 m的面積為562.9 km2,沒(méi)有埋深>5 m的面積。
據(jù)監(jiān)測(cè)資料顯示,本次分析的43組潛水水樣,其潛水礦化度最低的為紅旗鎮(zhèn)欄桿村的294 mg/L,最高的為在海樓鄉(xiāng)漢族農(nóng)場(chǎng)采取的潛水水樣,達(dá)到5410 mg/L。
43 組潛水水質(zhì)分析結(jié)果表明,有19 組潛水水樣礦化度<1000 mg/L,占樣品總數(shù)的44.2%,其值在294 mg/L~975 mg/L之間,其中9 組礦化度<500 mg/L;有10 組礦化度介于1000 mg/L~2000 mg/L,占樣品總數(shù)的23.3%,9組礦化度介于2000 mg/L~3000 mg/L,占樣品總數(shù)的20.9%,礦化度>3000 mg/L的分析結(jié)果有5 組,占樣品總數(shù)的11.6%。
從潛水礦化度分布的地域變化特征分析,沙雅縣轄區(qū)大部分地方潛水礦化度<2000 mg/L,滿足生活飲用和灌溉水質(zhì)要求,但在部分地方潛水礦化度>2000 mg/L。潛水礦化度較高的地方比較集中的分布在沙雅縣的東南部,海樓鎮(zhèn)漢族農(nóng)場(chǎng)、古力巴克鄉(xiāng)蘇布空1 隊(duì)一帶潛水礦化度超過(guò)5000 mg/L,古力巴克鄉(xiāng)農(nóng)場(chǎng)3 隊(duì)、古力巴克鄉(xiāng)夏庫(kù)爾達(dá)西、英買(mǎi)力鎮(zhèn)英買(mǎi)力2 小隊(duì)一帶3240 mg/L~3310 mg/L。托依堡勒迪鎮(zhèn)阿克熱克、英買(mǎi)力鎮(zhèn)庫(kù)如勒克木、努爾巴克鄉(xiāng)蘇阿提馬拉村一帶,潛水礦化度也達(dá)到2000 mg/L~2500 mg/L。
統(tǒng)測(cè)結(jié)果表明,沙雅縣中部、北部、西南部潛水礦化度均<2000 mg/L,而在西北部、東南部2 個(gè)對(duì)角地方潛水礦化度較高。建議對(duì)海樓鎮(zhèn)漢族農(nóng)場(chǎng)、古力巴克鄉(xiāng)蘇布空1 隊(duì)進(jìn)行復(fù)核采樣,以確定礦化度值偏高原因。
此次地下水水質(zhì)統(tǒng)測(cè)工作,進(jìn)行的均是水質(zhì)簡(jiǎn)分析,有20 組的總硬度達(dá)到Ⅲ類(lèi)水質(zhì)類(lèi)別,19 組的礦化度值達(dá)到Ⅲ類(lèi)水類(lèi)別,18 組的硫酸鹽含量達(dá)到Ⅲ類(lèi)水類(lèi)別,21 組的氯化物含量達(dá)到Ⅲ類(lèi)水類(lèi)別,從以上數(shù)據(jù)可以看出,沙雅縣潛水水質(zhì)達(dá)到Ⅲ類(lèi)水類(lèi)別的比重<50%,從以上分析結(jié)果可以看出,沙雅縣淺層潛水水質(zhì)較差,不能直接飲用或灌溉。
通過(guò)統(tǒng)測(cè)分析探討,沙雅縣潛水埋深<5 m的面積為2022 km2,較2011 年相比變化較大,8 年間埋深<5 m的面積減少398.7 km2,隨著近年來(lái)沙雅縣地下水開(kāi)采量不斷增加,地下水位呈下降趨勢(shì),水質(zhì)有惡化傾向。建議沙雅縣適當(dāng)調(diào)整地下水開(kāi)發(fā)利用布局,即控制現(xiàn)有埋深3 m~5 m區(qū)域的地下水開(kāi)采量,大力發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè),將地下水開(kāi)采的重點(diǎn)向潛水埋深較小的地域轉(zhuǎn)移,即沙雅縣的海樓鄉(xiāng)、英買(mǎi)力鎮(zhèn)、托依堡鎮(zhèn)潛水埋深<3 m的區(qū)域,以豎井排灌的形式降低地下水位,以實(shí)現(xiàn)地下水資源的可持續(xù)利用。