李怡博
(新疆博州水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院,新疆博州 833400)
近些年來(lái),全球氣候變化和人類對(duì)水資源的不合理開發(fā)利用,導(dǎo)致水資源數(shù)量減少,質(zhì)量惡化,這已成為困擾許多地區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的嚴(yán)重問(wèn)題。在干旱地區(qū),水資源惡化往往導(dǎo)致沙漠化迅速擴(kuò)展[1-3]。因此,對(duì)地下水水資源動(dòng)態(tài)變化及其合理利用的研究已成為當(dāng)今世界普遍關(guān)注的問(wèn)題。
新疆博樂(lè)市地處新疆西北部,是亞歐大陸橋的連接動(dòng)脈,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,開始大規(guī)模開發(fā)利用地下水,水資源供需矛盾日益突出,地下水位持續(xù)下降和地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題已成為影響該區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的瓶頸,前人研究新疆地區(qū)地下水的文章較多[4-7],但受資料等方面的限制,對(duì)博樂(lè)市地區(qū)地下水系統(tǒng)的研究不多,因此,研究博樂(lè)市地下水系統(tǒng)地下水位的變化規(guī)律,對(duì)實(shí)現(xiàn)該區(qū)域地下水資源可持續(xù)利用及區(qū)域可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。作者利用博樂(lè)市3個(gè)地下水位的觀測(cè)資料,研究地下水水位的年內(nèi)變異特征,以揭示其變化規(guī)律,更深刻、全面地理解地下水水位變化特征。
博樂(lè)市位于新疆西北部、天山西段北麓,南與伊犁地區(qū)毗鄰,東西分別與精河、溫泉兩縣相連,北部與哈薩克斯坦共和國(guó)接壤??偯娣e7 956 km2,灌區(qū)面積4.75萬(wàn) hm2,研究區(qū)深居內(nèi)陸,降水稀少,蒸發(fā)強(qiáng)烈,溫差大,風(fēng)大沙多,日照時(shí)間長(zhǎng),為典型的大陸性氣候。該區(qū)年均降水量為190 mm,蒸發(fā)量為1 568 mm,平均氣溫為6.1℃,極端最高、最低氣溫分別為 31℃和 -32.9℃。
博樂(lè)市境內(nèi)主要常年流經(jīng)的河流為博爾塔拉河,為內(nèi)陸水系,全長(zhǎng)252 km,博樂(lè)水文站多年平均徑流量為4.90×108m3,P=75% 的徑流量 4.55 ×108m3。
表1 艾比湖流域氣象站點(diǎn)分布表
眾所周知,用于地下水變化的資料必須滿足觀測(cè)的一致性、代表性和可比性。根據(jù)上述原則,本文選定博樂(lè)市的3個(gè)站(青鄉(xiāng)、客運(yùn)公司、城南1)作為代表站,統(tǒng)一利用2012年逐月的觀測(cè)資料進(jìn)行分析。表1列出了3個(gè)代表站的地理位置,海拔高度等基本情況。
表2 地下水月平均埋深表
從表2監(jiān)測(cè)資料分析,青鄉(xiāng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)年平均埋深為5.87m,年內(nèi)最大埋深為6.60m,發(fā)生在3月,最小埋深為5.12m,發(fā)生在7月;客運(yùn)公司監(jiān)測(cè)點(diǎn)年平均埋深為7.06m,年內(nèi)最大埋深為7.73m,發(fā)生在8月,最小埋深為6.51m,發(fā)生在3月;城南1監(jiān)測(cè)點(diǎn)年平均埋深為7.19m,年內(nèi)最大埋深為7.56m,發(fā)生在3月,最小埋深為6.47m,發(fā)生在7月。
從3個(gè)地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)來(lái)看,博樂(lè)市內(nèi)水位最大變幅1.48m,出現(xiàn)在青鄉(xiāng)監(jiān)測(cè)點(diǎn),市內(nèi)地下水埋深在5.12~7.73m之間。城南1監(jiān)測(cè)點(diǎn)平均埋深最大,為7.19m;單月最大埋深出現(xiàn)在客運(yùn)公司,為7.73m;單月最小埋深出現(xiàn)在青鄉(xiāng)監(jiān)測(cè)點(diǎn),為5.12m。
圖1 博樂(lè)市2012年地下水平均水位過(guò)程線
從圖1可以看出,博樂(lè)市3個(gè)地下水潛水水位的分布情況從高到低依次為青鄉(xiāng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)、城南1監(jiān)測(cè)點(diǎn)和客運(yùn)公司監(jiān)測(cè)點(diǎn)。從地形地貌上分析,博樂(lè)市總體上北高南低,中部略低于南部,地下水水位與地形地貌的趨勢(shì)基本一致,滿足地下水潛水與地表表面一致的基本規(guī)律。
圖2 青鄉(xiāng)2012年地下水平均水位過(guò)程線
圖3 客運(yùn)公司2012年地下水平均水位過(guò)程線
圖4 城南1 2012年地下水平均水位過(guò)程線
從圖2至圖4分析潛水水位的年內(nèi)變化規(guī)律可以看出,青鄉(xiāng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)和城南1監(jiān)測(cè)點(diǎn)年內(nèi)變化基本一致,最大埋深都出現(xiàn)在3月,而最小埋深都出現(xiàn)在7月,兩監(jiān)測(cè)點(diǎn)都處于灌區(qū),水位總體特征為灌溉期水位較低,停灌期水位高的總體特點(diǎn),年內(nèi)1-3月水位較高且基本保持不變,隨著地下水開發(fā)利用力度加大,4月開始直到7份地下水水位逐漸下降,8月以后,水位開始逐漸上漲。
客運(yùn)公司監(jiān)測(cè)點(diǎn)與其他兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)剛好相反,最大埋深出現(xiàn)在8月,而最小埋深出現(xiàn)在3月,該監(jiān)測(cè)點(diǎn)地下水主要用于城區(qū)綠化,1-5月,地下水水位變化不大,6月開始直至8月,由于大量抽取地下水用于綠化灌溉,地下水水位持續(xù)下降,9月水位開始持續(xù)上升。
博樂(lè)市地處西北干旱區(qū),降水稀少且蒸發(fā)量較大,干旱指數(shù)達(dá)到8.34,由于地表水的匱乏和時(shí)空分布不均勻性,嚴(yán)重限制社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,地下水資源的開發(fā)利用對(duì)博樂(lè)市經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著至關(guān)重要的作用,然而地下水的過(guò)度開發(fā)利用勢(shì)必引發(fā)一些不良后果,首先是植被破壞和土壤沙化,因此,合理開發(fā)和利用地下水已經(jīng)成為一個(gè)重要課題。
由于博樂(lè)市特殊的地理環(huán)境和氣候條件,導(dǎo)致博樂(lè)市的生態(tài)系統(tǒng)比較脆弱。通過(guò)2012年的地下水監(jiān)測(cè)資料可知:
(1)博樂(lè)市地下水埋深5.12~7.73m之間,最大埋深出現(xiàn)在客運(yùn)公司監(jiān)測(cè)點(diǎn),最小埋深出現(xiàn)在青鄉(xiāng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。
(2)博樂(lè)市3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)中,城南1監(jiān)測(cè)點(diǎn)平均埋深為7.19m,青鄉(xiāng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)年平均埋深為5.87m,客運(yùn)公司監(jiān)測(cè)點(diǎn)年平均埋深為7.06m,城南1監(jiān)測(cè)點(diǎn)和青鄉(xiāng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)最大埋深均出現(xiàn)在3月,最小埋深出現(xiàn)在7月,而客運(yùn)公司監(jiān)測(cè)點(diǎn)與之相反。
(3)從青鄉(xiāng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)和城南1監(jiān)測(cè)點(diǎn)水位年內(nèi)變化過(guò)程線可以看出灌區(qū)地表水與地下水的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系,非汛期地表水來(lái)水量減小,地下水水位較低,汛期開始,地表水來(lái)水量增加,地表水補(bǔ)給地下水,地下水水位較高。而客運(yùn)公司由于處于非灌區(qū),地下水主要用于綠化灌溉,水位變化受汛期影響較小。
[1]李新.塔里木水資源利用與土地荒漠化效應(yīng)分析[J].中國(guó)沙漠.1998,18(1):46 -50.
[2]趙哈林,趙學(xué)勇,張銅會(huì).等.內(nèi)蒙古奈曼旗中部沙漠化地區(qū)近20a地下水時(shí)空變化特征及其原因分析[J].中國(guó)沙漠.1999,19(1):7-11.
[3]鐘巍,熊黑鋼,王立國(guó),等.塔里木盆地南緣策勒綠洲近4000年來(lái)的環(huán)境變化[J].地理科學(xué).2004,24(6)687-692.
[4]楊奎生,魏守忠.新疆吉木薩爾縣地下水開發(fā)利用淺析[J].地下水.2012,34(4):50 -51.
[5]李春梅,王書峰.新疆塔里木河生態(tài)脆弱區(qū)河灌區(qū)地下水特征分析[J].地下水.2010,32(6):43 -45.
[6]阿依古麗,托合提,魏守忠.新疆青格達(dá)湖水源地地下水開發(fā)利用淺析[J].地下水.2011,33(3):50-51.
[7]徐敬東.2011年庫(kù)車縣地下水動(dòng)態(tài)分析[J].地下水.2012,33(4):78-80.