新疆地下水资源量及开采潜力分析.pdf

2 0 0 5年 8月 第 2 7 卷 第4期 地 下 水 Gr o un d wa t e r Au g．． 2 005 V0 I ． 2 7 No ． 4 新疆地下水资源量及开采潜 力分析 孙 宝林 ， 魏 琳 ， 杨 瑾 ， 余宏 生 新 疆维吾 尔 自治 区水文 水 资源局 ， 新 疆 鸟鲁 木 齐 8 3 0 0 0 0 [ 摘要] 简单分析了新疆 自然地理概况和区域水文地质条件特征． 论述了新疆地下水资源及可开采量， 并对地下水开采潜 力做 了 分析 。 [ 关键词] 地下水资源量； 可开采量； 开采潜力 [ 中图分类号] T V2 1 1 ． 1 2 [ 文献标识码] B [ 文章编号] 1 O 0 4 1 1 8 4 2 0 0 5 0 4 --O 2 6 6 一O 2 1自然概 况 新疆 维吾尔 自治区位 于欧亚 大陆 中部 ， 祖 国西北边 陲 ， 地 理位置为东经 7 3 。 4 O ～9 6 。 2 3 ， 北纬 3 4 。 2 5 ～4 9 。 1 0 。 从东北 至西 南分别 同蒙古 、 俄罗斯 、 哈萨 克斯 坦、 吉 尔吉斯斯 坦、 塔 吉 克斯 坦 、 阿富汗 、 巴基斯 坦、 印度等八 国相 邻 ， 东南与甘 肃、 青 海、 西 藏 等 省区接 壤 。东西长 约 1 9 0 0 k m， 南北 宽约 1 6 0 0 k m， 面积 为 1 6 4 ． 3 7 1 O ‘ k m 。其 中， 山丘区为 7 O ． 1 3 1 O ‘ k m ， 占总面积 的 4 2 ． 7 ； 平原 区为 9 4 ． 2 4 1 0 ‘ k m ， 为总 面积 的 5 7 ． 3 。 2区域 水 文 地 质 条件 2 ． 1 山丘 区水 文 地 质 条 件 特 征 新构造 运动作用使山体上升 ， 并形成众 多沟谷和 山峰 。受 多次地质构 造运动影 响， 新疆 基岩 山区断裂 裂隙发 育， 加 之气 象 、 水文因素的作用 ， 岩石 的风化裂 隙也 较为发育 ， 为山区地下 水 的赋存 、 运移创造 了良好的条件 。 在 山丘区 ， 降水及 融冰化雪 水渗入 基岩裂 隙形成 裂隙水 。 基岩裂 隙水 由高向低径 流 ， 其 中大部 分通过径流方式排 人纵横 分 布的河谷 当中， 转化 为地表径 流 ， 而另一 部分则通过 山前 的 裂 隙直接补给平原 区地下水 。山丘 区地下水的水质一般较好 。 通 常， 高 山区降水量较 低 山丘陵 区充沛 ， 所形成 的地下水 资源也 比低 山丘陵区丰富 。 一般讲 ， 北疆的裂隙水较南疆丰富 ， 西北部 山区补给条件好 ， 水量丰富 ， 东南 部山区水 量相对 贫乏。 2 ． 2平原 区水文地 质务件特征 新疆平原区第 四纪 以来继 承了过去的 凹陷作用 ， 沉积 了巨 厚的松散沉积物 ， 形成 良好 的贮 水空 间。地下水主 要以孔隙水 的形式赋存 。平原区水文地质条件 分带特征 明显 ， 即由 山前 至 盆地 塔里木 、 准噶尔盆地等 中心 ， 依 次分布 山前倾斜平原 冲 洪积 扇相叠 置而成 、 细土平原 冲洪积平原 、 冲积湖积平原 和 沙漠 荒漠 。 盆地第 四系沉 积物呈向心式环带分布 ， 由高向低 ， 含水层岩性颗粒 由粗 变细 ， 地下水 径流由水平逐渐转变 为垂 向 交 替； 地下 水的水质 及其化学成 份也 呈现 出分带现象 ， 即水 平 方 向上 由周 围山区至盆地 中心 ， 由HC O 。 型水过渡到S O． 型水 、 C L型水 。 垂 直方 向上 ， 细土平原表层 潜水 的矿化度 往往 大于承 压水矿化度 。 2 ． 3 山 区 地 下 水 与 平 原 区 地 下 水 的 关 系 山区地下水 流出山 口前大部 分回归到河道 中， 转化为地 表 径流。一少 部分以山前侧渗的形式 补给平原区地 下水 。山前侧 向流 出量 的大小 与 山区、 平 原 区的接 触关 系有关 ， 山区古 老基 岩与平原区巨厚的砂砾石层衔接关系可归结为 以下几类 1 山体缺失 中生代和第 三纪地层 ， 主体山脉与平原第 四系 覆盖层直接接触 ， 除河床潜流侧向补给外 ， 基岩裂隙水在较长 的 范围直接补给平 原。 如天山北麓 奇台以东、 四棵树以西的广大地 区； 天山南麓 阳霞 以东、 阿克苏以西 以及昆仑山北麓东段 。 2 山前有 中生界 和第三系组成 的与 山体大致平行 的几排 构 造 ， 在 向斜洼地 内堆积有数 十米至几 百米厚 的砂砾 石层 ， 在 背斜构造 的阻挡下 ， 形成天然 的地 下水 库 ， 山区地下水 只能通 过河谷 以河床潜 流补给平 原区。 如天 山南北麓 中段 及昆仑 山北 麓 和田地段 ， 其侧 向补给量较小 。 3 山前第 三纪地 层沿山脉走 向紧贴 于古老 基岩之 上 ， 形 成隔水屏 障， 山区地下水 只能通过河床潜 流补给平原 区。如 博 格达 山北麓 ， 喀拉乌成山及昆仑山北麓策勒以东地段 。 4 出山 口处河床深切 ， 第 四系分布在高台地之上 ， 且厚度 微小 ， 为不含 水的透水层 ， 山区地 下水 只能直接补 给 山前第 三 系含水层 。如阿尔泰 山前 。 3 平 原 区地 下水 开 发 利 用 现状 新疆开发利用地下水历史悠久 ， 最早 是 以坎儿井 的形式 出 现 ， 大规模 的开发 还是在新疆 解放 以后 开始 的 。截止 2 0 0 0年 底 ， 全疆机 电井4 ． 2 5 1 O ‘ 眼， 其 中配套3 ． 9 3 1 O ‘ 眼， 现状供水 能力达到 6 9 ． 8 1 1 O 。 m。 ； 地下水开采量 已经从 1 9 8 0年的 2 1 ． 6 4 1 0 8 I T I 。 增加到 2 0 0 0年的 5 6 ． 4 4 1 0 B m。 。 4地 下 水 资 源 量 本 文所指的地下水资源量 ， 系指 地下 水中参与水循环且 可 以更新 的浅层地 下水 动态水量 。 4 ． 1 山 丘 区地 下 水 资 源量 山丘 区地下水 资源量 等于河川 基流量 、 山前 泉水溢 出量 ， 山前侧 向流出量 、 浅层地下水实际开采净 消耗 量和潜水蒸发 量 之和 。 新疆的 山丘 区多为寒冷陡峭的高 山区， 人烟 稀少 ， 地下水 [ 收稿 日期] 2 0 0 5 一O 3 2 2 [ 作者简介] 孙宝林 1 9 6 5 一 ， 男 ， 山东蓬莱人 ， 工程师 ， 主要从事地下水资源管理工作 。 2 66 维普资讯 第 2 7卷 第 4期 地 下 水 2 0 0 5年 8月 开采量小 ， 同时在山丘区与平原 区交 界处 未纳入地表水 资源量 的山前泉水溢出量也很少 。因此 ， 可用 河川 基流量与 山前侧向 流出量之和 ， 代 表山丘 区地下水 资源 量。新疆 山丘 区多 年平均 河川 基流量为 2 9 5 ． 2 1 0 a m。 ， 多年平均 山前侧 向流出量 3 3 ． 0 1 0 a m。 ， 山丘 区多年平均地 下水 资源量是 3 2 8 ． 2 1 0 m。 。 4 ． 2平原 区地 下水 资源量 新疆 平原 区多年平均 降水人 渗 补给量是 1 4 ． 1 1 0 a m。 ， 山 前侧 向补 给 量 是 3 1 ． 9 1 0 m。 ， 地 表水 体 补 给 量 为 2 8 6 ． 1 1 0 m。 ， 井 灌 回归 补 给 量 是 5 ． 51 0 m。 ， 地 下水 总 补 给 量 是 3 3 7 ． 6 1 0 m。 ， 地下水资 源量 是 3 3 2 ． 1 1 0 a m。 。 4 ． 3地 下 水 资 源 量 新疆平原 区地下水 资源量为 3 3 2 ． 1 1 0 a m。 ， 山丘 区地 下水 资源量 3 2 8 ． 2 1 0 a m。 ， 扣 除二者 的重 复计算量 l 1 7 ． 2 1 0 12 1 。 ， 则地下水资源总量为 5 4 3 ． 1 1 0 a m 。 5 地 下水可 开采量计算 及其开采潜力分析 5 ． 1地 下 水 可 开采 量 地下水可开采量 指 在可预见 的时期内 ， 通过 经济合理 、 技 术可行的措施 ， 在不 引起 生态环境恶化条件下允 许从 含水层 中 获取的最大水量。 地 下水可开采量的大小取决于地下水 的补给 量 和开采条件。 新疆灌区 占平 原区 的 8 ． 4 ％， 而在灌 区 内开发 的地下 水资 源量却 占整个平原区的 8 2 ． 6 ， 所 以灌 区是 平原区地下水形成 的主要 区域 。 灌 区以外平原 区形成 的地 下水 主要 是由河道渗漏 补给所造成 的， 这部分地下水用 于维持 当地生态 。 因此 ， 应当以 灌 区内地下水矿化度小 于 2 g ／ 1 地 区的补给量 ， 作为可开采量的 基础 。 地下水开采量 的确定应 充分 考虑 由于水 利工程 设施 的逐 步 完善 ， 地 下水补给量将 随之减 少这一 因素 ， 以及生 态环境 的 保护 、 地下水可利用量与地下水可开采量的关系等 。 当前 ， 部分 流域 地下水位高 ， 土壤盐 渍化严 重 ， 地下水 开采 的调 蓄作用 等 “ 三重性 ” 凋蓄、 增水 、 降盐 也显 得 日益重要 ， 但 随着水利化标 准 的提高 ， 地 下水开采量 可逐步 减少 ， 增水和降 盐 的作 用趋 于 稳定 ， 调 蓄功能逐步增强 。 根据 目前新疆水利设施 、 生态环境情况 和地 下水开采 的增 水、 降盐、 调蓄三重性 以及考虑绿洲灌 区是地下水资源主要形成 区， 初步确定新疆地下水可开采量为 1 s 3 ． 2 1 0 a m。 ／ a 。见表 1 。 5 ． 2开采潜力分析 对全疆地 下水 可开发 利用能力的综合判别采用如下公式 PQ√Q 式 中 P 一 地下水开采潜力指 数； Q 一地下水可 开采 量 ； Q 一地下水已开采量 。 P值的判别指标如 下 1 1 ． 2 ， 有开采潜 力 ， 可适 当扩大 开采 ； 2 0 ． 8 ≤P 1 ． 2采补 平衡 ， 需 控制 开采 ； 3 P 0 ． 8 ， 开 采潜力不 足， 已经超采 ， 其 中 P 0 ． 4为严重超采 。 计算结果 表明， 南疆地 区地 下水具有较大 的开采潜力 。见 表 1。 表 1 新 疆 平 原 灌 区 地 下 水 可 开 采 量 及 开采 潜 力 分 析 表 藩区面积 现状地下 平原泉水 地下水 总 可开采量 超采量 开采潜力 区域 水开采量 利用量 利用量 k in2 1 0 a r a 3 1 0 8 r n 3 指 数 1 0 8 m3 1 08 m3 1 0 8 r n3 东 疆 地 区 2 9 9 8 1 2 ． 8 2 ． 5 1 5 ． 3 9 ． 5 5 ． 8 0 ． 6 2 北 疆 地 区 4 0 9 9 8 3 1 ． 2 1 2 ． 7 4 3 ． 9 5 3 ． 2 0 1 ． 2 1 南疆 地区 3 5 1 7 7 1 2 ． 4 3 1 ． 9 4 4 ． 3 9 0 ． 5 0 2 ． 0 4 合计 7 9 1 7 3 5 6 ． 4 4 7 ． 1 1 0 3 ． 5 1 5 3 ． 2 1 ． 4 8 6平原 区地下水 资源水质 根据 地下水 质量 标准 GB T1 4 8 4 8 9 3 ， 用单 指标评 价 法 最差的项 目赋全权 确定地下水水质类别 。 新疆平原区开采 层地 下水资 源质量类别 以 I级 为主， Ⅳ级和 V级次之 ，I 级 和 Ⅱ 级水很少 。 Ⅲ级水 的面积 占总面积的 5 O ． 8 ％ ， V级水 的面积 占总面 积 的 2 4 ． 1 ％， 】v级 水 的面 积 占总 面 积 的 1 7 ． 5 ， 优 于 含 Ⅲ级水 的面积 占总面积 的 5 8 ． 3 ％， 劣 于 I级水 的面积 占总 面积的 4 1 ． 7 ； Ⅲ级水 的资 源量 占总 补给量的 5 2 ． 5 ％， V级 水 的资源量 占总补给量 的2 3 ． 9 ％， N级水的资源量 占总补给量 的 8 ． 5 ， 优于 fi - I级水的资源量 占总补给量 的 6 7 ． 6 ％， 劣 于 I 级 水的资源量 占总补给量的 3 2 ． 4 ％。从总体上 ， 北疆和东疆地 区地下水 资源质量明显优于南疆地 区。 7结 语 新疆平原 区多年 平均 地下水资源量为 3 3 2 ． 1 1 0 a m。 ， 但是 地下水 可开采 量只有1 5 3 ． 2 1 0 a r f l 。 。 2 0 0 0年已经 利用的地下水 资源量为 1 0 3 ． 5 1 0 r f l 。 ， 其 中 地下水 开采 量是 5 6 ． 4 1 0 a m。 ， 平原泉水利用量是 4 7 ． 1 1 0 a r f l 。 。 东疆地区地下水 已经超采 ， 北 疆局部地 区已经超采 ， 部分地 区还有 开采潜力 。南疆地 区开采 潜力较大 。 参考文献 [ 1 ]董 新光 ， 刘 丰 ， 周金 龙 ， 等 ．新疆 地 下水 资源 调查 与 评价 [ R] ．乌 鲁 木 齐 新 疆 农 业 大 学 水 资 源 科 技 服务 中 心 ， 20 0 4， 1 0 ． [ 2 ]董新 光 ， 郭西万 ， 董慧 ， 等 ． 新 疆地下水最 佳开发 利用模式 探讨 [ J ] ．新疆农业 大学学报 ， 2 0 0 1 ， 2 4 3 [ 3 ]邓铭江 ， 李兰 奇 ， 董新光 ， 等 ．新疆水资源合理配置研究 [ J ] ．新疆农业 大学 学报 ， 2 0 0 2 ， 2 5 增 2 2 ～2 6 ． [ 4 ]董新光 ， 姜卉芳 ， 邓铭江 ． 新疆水资 源短缺原 因分 析[ J ] ．新 疆农业大学学报 ， 2 0 0 1 ， 2 4 1 1 0 ～1 5 ． [ 5 ]陈鹏．新疆地下水资源合理开发利用与保护措施 [ J ] ．地下 水 ， 2 0 0 2 ， 2 4 3 1 5 6 ～ 1 5 9 ． [ 6 ]张志新 ， 张国威 ， 凯 色尔 阿不都卡的尔 ． 新疆水 资源量分 析研究 [ J ] ．灌溉排水 ， 2 0 0 1 ， 2 0 3 5 6 ～5 8 ． [ 7 ]张捷斌． 新疆水 资源可持续 利用的战略对策[ J ] ．干旱 区地 理 ， 2 0 0 1 ， 2 4 3 2 1 7 ～ 2 2 2 ． [ 8 ]周 金龙 ．新 疆平 原区浅 层地 下水 水质 评价 [ J ] ．地下 水 ， 2 0 0 5 ， 2 7 2 9 7 9 8 ． 26 7 维普资讯