木娜瓦爾·買買提
(新疆維吾爾族自治區(qū)吐魯番水文勘測局,新疆 吐魯番 838000)
(1)吐魯番北盆地
從地質(zhì)剖面調(diào)查情況來看(圖1),北盆地第四系分布區(qū)海拔在250 m~1200 m之間,地形坡度較陡,一般在30‰~40‰。第四系沉積厚度一般在300 m~500 m之間,最大沉積厚度大于750 m。第四系厚度南北向的變化規(guī)律為:在北部山前小于50 m逐漸過渡到盆地中心大于750 m,再向南受火焰山隆起的影響,厚度逐漸又變?yōu)樾∮?0 m,可以看出北盆地中部第四系厚度大,到盆地邊緣,厚度逐漸變薄。
圖1 北盆地勘探剖面位置圖
(2)吐魯番南盆地
南盆地第四系厚度一般在200 m~600 m之間。在南盆地西部托克遜地區(qū),大部分第四系厚度都在200 m~600 m之間,只有山區(qū)與平原交界處,第四系厚度從大于400 m過渡到小于50 m。在南盆地中部由北向南,第四系厚度從小于50 m過渡到大于500 m,然后又逐漸過渡到小于50 m。在南盆地東部,第四系厚度在200 m~300 m之間。南盆地三面環(huán)山,從山前到盆地中心艾丁湖區(qū),地層巖性由卵礫石和砂礫石逐漸過渡到粗砂、中砂、細砂、粉土和粘土等。
吐魯番盆地地下水按水量極豐富、水量豐富、水量中等、水量貧乏、水量極貧乏,可分為北盆地單一結(jié)構(gòu)潛水含水層、北盆地多層結(jié)構(gòu)潛水-承壓水含水層、南盆地單一結(jié)構(gòu)潛水含水層、南盆地多層結(jié)構(gòu)潛水-承壓水含水層等5個層次。按單井涌水量評價,5個層次的富水性分別為>5000 t/d、1000 t/d~5000 t/d,100 t/d~1000 t/d、10 t/d~100 t/d 和 <10 t/d。
2017年吐魯番市監(jiān)測區(qū)潛水監(jiān)測井總數(shù)27眼,其中:高昌區(qū)8眼、鄯善縣9眼、托克遜縣10眼。監(jiān)測井網(wǎng)基本涵蓋了吐魯番市各區(qū)縣內(nèi)平原綠洲區(qū)主采層位的淺層地下水開采區(qū)。監(jiān)控總面積約3442.8 km2,其中,高昌區(qū)1394.4 km2、鄯善縣1350.6 km2、托克遜縣697.8 km2,分別占總監(jiān)控面積的40.5%、39.2%和20.3%,井網(wǎng)密度為118 km2/點,基本滿足《地下水監(jiān)測規(guī)范》(SL 183-2016)要求。
2017年吐魯番監(jiān)測區(qū)內(nèi)地下水監(jiān)測點總計27個,其中,已安裝地下水位信息采集傳輸一體化設(shè)備的有11個,每天自動采集地下水位、水溫數(shù)據(jù),并采用GPRS無線遠程傳輸方式將監(jiān)測數(shù)據(jù)自動上報到監(jiān)測中心;人工監(jiān)測點位16個,每月監(jiān)測4次,基本滿足國家《地下水監(jiān)測規(guī)范》(SL I83-2005)的技術(shù)要求。
降水量是地下水的重要補給水源,現(xiàn)分兩個區(qū)域?qū)?017年降水量進行分析。
2017年度各站點年降水量與上年同期比,鄯善縣辟展鄉(xiāng)、高昌區(qū)艾丁湖鄉(xiāng)駱駝刺草原、三堡鄉(xiāng)等雨量站分別偏多9.1 mm、9.3 mm、27.6 mm外,其余各站均減少,減少幅度在0.1 mm~48.4 mm之間。
從雨量站點分布上看,各站點實測年降水量,自北部前山區(qū)向平原區(qū)方向隨海拔高程增高而逐步遞減趨勢,而平原區(qū)內(nèi)降水量較少。與上年同期比,庫米什、柯柯亞水庫、甘溝鹽場路、烏斯通溝、勝金鄉(xiāng)蘇侖溝、鄯善縣二塘溝、托縣黑山礦區(qū)等11個雨量站年降水量均有偏少,減少幅度1 mm~148.3 mm之間。
總體來看,2017年吐魯番盆地內(nèi)降水稀少、蒸發(fā)量大。降水量山區(qū)大于平原,東部大于西部,北部大于南部,降水量主要集中在夏季,屬少雨干旱苦水年份。
地下水動態(tài)變化規(guī)律一般隨地表徑流量的變化而變化,根據(jù)2017年吐魯番市監(jiān)測區(qū)地下水動態(tài)類型分區(qū)及淺層地下水水位動態(tài)數(shù)據(jù)分析顯示:
(1)地下水水位下降區(qū)(降幅>0.5 m)面積約1585 km2,占監(jiān)控面積的46%;與上年同期相比,下降區(qū)面積增加了836 km2,其面積占監(jiān)控總面積的24.3%。說明地下水位變化較上年出現(xiàn)良性特征。
(2)地下水水位相對穩(wěn)定區(qū)(變幅在-0.5 m~0.5 m)的面積為1210 km2,占監(jiān)控總面積的35.1%;與上年同期相比,地下水穩(wěn)定區(qū)萎縮558 km2,占監(jiān)控總面積的16.2%。其中,穩(wěn)定區(qū)面積有所擴大,與往年相同,局部區(qū)域強下降的動態(tài)特征基本消失。
(3)地下水水位上升區(qū)(升幅>0.5 m)面積647 km2,占監(jiān)控面積的18.8%;與上年同期相比,地下水上升區(qū)萎縮278.3 km2,占監(jiān)控總面積的8%。說明地下水變化較上年出現(xiàn)良性特征。
總之,隨著近年來吐魯番市對農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的大力調(diào)整,地下水開采力度得到有效控制,使地下水變化呈現(xiàn)出逐步穩(wěn)定或部分區(qū)域略有回升的趨勢。
受降雨影響,統(tǒng)計時段內(nèi)(2016年12月~2017年12月)吐魯番市地下水監(jiān)測區(qū)地下水水位平均降幅0.13 m,地下水儲存量較上年同期減少了1923.8萬m3。地下水儲存量減少速率較上年同期略有緩解。
根據(jù)2007年12月至2017年12月10年間埋深資料統(tǒng)計,吐魯番市監(jiān)測區(qū)平均每年下降0.49 m,其中高昌區(qū)、鄯善縣、托克遜縣分別下降0.32 m、0.75 m、0.29 m。根據(jù)吐魯番市28眼監(jiān)測井(潛層水)10年埋深資料統(tǒng)計,時段末平均埋深在3.64 m~124.94 m,多年累計降幅0.20 m~34.03 m,每年平均降幅在0.02 m~3.40 m之間(除了個別站點上升外);其中,地下水位呈持續(xù)下降的態(tài)勢的有24眼站點(占85.7%);地下水位略有上升或呈相對穩(wěn)定的狀態(tài)的站點有4眼(占14.3%)。見圖2~ 圖4。
統(tǒng)計時段內(nèi),降幅最大的監(jiān)測點為鄯善縣吐峪溝英買里1隊監(jiān)測井,累計下降34.03 m;第二位是高昌區(qū)恰特咯勒鄉(xiāng)塘努爾11隊監(jiān)測井,累計下降13.10 m;第三位的是鄯善縣達浪坎鄉(xiāng)阿扎提村監(jiān)測井,累計下降8.68 m;其余21眼監(jiān)測井十年間水位均下降10 m以下,其中,累計降幅5 m~10 m的有3眼(占12.5%);累計降幅5 m以下的18眼(占79.1%),有5眼監(jiān)測井水位稍有回升。
圖2 高昌區(qū)亞爾鎮(zhèn)西溝1隊Ⅱ1-5埋深過程線圖
圖3 鄯善縣電力公司Ⅱ2-2井埋深過程線圖
圖4 托克遜縣夏鄉(xiāng)喀格恰克村Ⅱ3-1井埋深過程線圖
依據(jù)水利部頒布的《地下水超采區(qū)評價導(dǎo)則》(SL 286-2003)中的有關(guān)規(guī)定,用以下兩種超采區(qū)劃定分級標(biāo)準(zhǔn)來劃分吐魯番的地下水超采區(qū)。
(1)按超采區(qū)面積可劃分以下四級。地下水超采區(qū)面積不少于5000 km2為特大型地下水超采區(qū);地下水超采區(qū)面積少于5000 km2且不少于1000 km2為大型地下水超采區(qū);地下水超采區(qū)面積少于1000 km2且不少于100 km2為中型地下水超采區(qū);地下水超采區(qū)面積少于100 km2為小型地下水超采區(qū);
(2)按超采程度可將各級超采區(qū)劃分為一般超采區(qū)和嚴重超采區(qū)兩種。根據(jù)上述規(guī)定,用地下水動態(tài)分析法來確定超采區(qū),即將監(jiān)測區(qū)地下水水位年均持續(xù)下降速率在1.0m或1.0m以上的區(qū)域劃定為嚴重超采區(qū)。
本次地下水超采區(qū)范圍的劃定依據(jù):根據(jù)2007年12月~2017年12月的地下水多年平均降幅來劃定超采區(qū)范圍,見表1。
表1 吐魯番市地下水超采區(qū)地下水動態(tài)統(tǒng)計表
由各區(qū)縣地下水超采區(qū)動態(tài)統(tǒng)計資料可知,吐魯番市監(jiān)測區(qū)總面積為3442.8 km2,其中超采區(qū)面積為3093 km2,占監(jiān)測區(qū)總面積的89.8%,一般超采區(qū)面積為2558.1 km2,嚴重超采區(qū)面積為534.9 km2,其余均不屬于超采區(qū),所以,總體上可確定吐魯番市為大型地下水超采區(qū)。
(1)高昌區(qū)
高昌區(qū)監(jiān)測區(qū)總面積約1394.4 km2,其中超采區(qū)面積約為1187.2 km2,占監(jiān)測區(qū)總面積的85.1%,均屬地下水超采區(qū),其中一般超采區(qū)面積為823.1 km2、嚴重超采區(qū)面積為364.1 km2,分別占高昌區(qū)監(jiān)測區(qū)總面積的59%、26.1%,嚴重超采區(qū)主要分布在恰特卡勒鄉(xiāng)以東至三堡鄉(xiāng)曼古布拉克村區(qū)間(主要是喀拉霍加村一帶)。該監(jiān)測區(qū)地下水水位年均降幅均在1 m以上,說明該地區(qū)地下水補給不平衡。因此,高昌區(qū)地下水超采區(qū)可確定為大型超采區(qū)。
(2)鄯善縣
鄯善縣監(jiān)測區(qū)總面積約1350.6 km2,其中超采區(qū)面積為1208 km2,均屬地下水超采區(qū),其中一般超采區(qū)面積約1037.2 km2,嚴重超采區(qū)面積為170.8 km2,分別占鄯善縣總監(jiān)測區(qū)面積的76.8%、12.6%。嚴重超采區(qū)主要分布在吐峪溝鄉(xiāng)的北部區(qū)域(主要是吐峪溝英買里一帶)和魯克沁鎮(zhèn)部分地帶,該監(jiān)測區(qū)地下水水位年均下降速率均在1 m以上。因此,鄯善縣地下水超采區(qū)可確定為大型超采區(qū)。
(3)托克遜縣超采區(qū)
據(jù)托克遜縣10眼監(jiān)測井歷年地下水資料計算分析,2007年~2017年間地下水埋深均以下降為主,多年累計降幅度在0.35 m~6.79 m。經(jīng)量算其面積約697.8 km2,屬一般超采區(qū)。該監(jiān)測區(qū)地下水水位年均下降速率1 m以下。因此,托克遜縣地下水超采區(qū)可確定為小型超采區(qū)。
吐魯番市是新疆地下水超采比較嚴重的區(qū)域之一,超采導(dǎo)致地下水位連年急劇的持續(xù)下降,引發(fā)部分坎兒井、泉水的枯竭,對2017年吐魯番市地下水監(jiān)測數(shù)據(jù)分析,地下水水位平均降幅0.13 m,地下水儲存量較上年同期減少了1923.8萬m3,超采區(qū)面積為3093 km2,為大型地下水超采區(qū)。
針對吐魯番市2017年地下水水資源變化情況,建議水行政主管部門采取以下措施加強地下水資源管理:
(1)繼續(xù)加強節(jié)水型社會建設(shè),盡快遏制區(qū)域生態(tài)環(huán)境的持續(xù)惡化。
(2)充分利用汛期山區(qū)降水豐沛的時機,對平原超采區(qū)進行回灌補源,最大限度地恢復(fù)地下水水位。
(3)加強水行政部門對地下水取水量的監(jiān)控措施和管理,使地下水資源利用逐步走上良性循環(huán)軌道。
(4)嚴格控制深層地下水開采,加強深層地下水監(jiān)測、分析與研究工作。