新疆且末县车尔臣河流域地下水水文地质条件分析

许卫民

(新疆塔城水文勘测局，新疆 塔城 834700)



新疆且末县车尔臣河流域地下水水文地质条件分析

许卫民

(新疆塔城水文勘测局，新疆 塔城 834700)

新疆且末县车尔臣河流域为内陆干旱区，农业以灌溉为主，受河流来水季节性不均匀的制约和整个塔里木河流域生态保护环境下，农业生产缺水更为突出，通过研究该流域地下水的埋藏与分布规律，地下水的补径排条件，对该流域地下水水文地质条件进行分析，并对区域富水性进行了划分，认为该区域地下水埋深较浅，机井出水量大，地下水补给充沛，透水性好，适合大规模开采，为该区域地下水的开发利用提供科学依据。

且末县；车尔臣河流域；水文地质条件

且末县位于东昆仑山、阿尔金山北麓，塔里木盆地东南缘，隶属新疆维吾尔自治区巴音郭楞蒙古自治州。地处东经83°25′～87°30′、北纬35°40′～40°10′之间，东邻若羌县，西连和田地区民丰县，南屏阿尔金山、东昆仑山与西藏自治区交界，北部深入塔克拉玛干大沙漠与尉犁县相望，西北部邻阿克苏地区沙雅县，东西最宽320 km，南北最长460 km，总面积l4．025万 km2，国土面积为全国第二大县。且末县城距自治区首府乌鲁木齐市公路里程1 240 km，距自治州首府库尔勒市公路里程667 km。

1 区域概况

且末县地形东南高西北低，北边为戈壁沙漠，距县城百余公里的西南至东南有昆仑山支脉及阿尔金山山脉逶迤连绵，整个绿洲呈狭长的沿水系分布的条状带。在且末县国土总面积中，山地面积为6.235万 km2，占全县总面积的44.42%；山前倾斜平原为2.415万 km2，占17.21%，山前倾斜平原大致可分为两大块：一块是车尔臣河沿岸绿洲农业区，一块是东昆仑山山前地带的天然草场放牧区；沙漠面积为5.38万 km2，占38.36%。

气候：年平均气温11.7℃，较历年高1.2℃，年极端最高温度40℃，极端最低-20.8℃，再次出现极值(较2005年、2007年)。年降水17.8 mm，较历年少三成。降水时段异常，年头年尾降水多，年中降水少。冬季1月份降水是历年平均值的4倍，秋季最不易降水的11月中旬，出现连续降雪天气过程，降水量达7.8 mm，过程降温10℃以上，使旬平均气温较历年平均值低3.7℃。春夏季降水异常偏少，干旱情况明显。全年无霜期243 d，年日照时数为2 853.2 h，年蒸发量为1 977.3 mm，年最多风向为NE,最大冻土深度为54 cm(1月19日)。

天气过程频繁，沙尘天气多，大风、沙暴等灾害性天气较多。全年浮尘日数96 d，扬沙日数31 d，沙暴日数15 d，大风4 d，浮尘、扬沙、沙暴、大风日数均是近10 a最多。冬季总的气候特点是平均气温偏高，冬季时间较短，降水时空分布极不均匀，强天气过程较少，属暖冬。秋季初霜期较历年偏晚。夏季平均气温偏高，降水量(3.0 mm)异常偏少，强降水天气过程相对较少。极端最高气温40℃，高温天数达30 d，高温天气最长持续11 d。

2 水文地质条件

车尔臣河流域山区年降水量多集中在夏季6～8月，降水量为100～300 mm。山区较丰沛的降水形成较发育的水文网，水流在流淌中不断汇集山区的地表水与地下水，河流径流量加大，到达出山口处达到最大8.59×108m3。而后向北流向平原区。流域下游降水量很少，对地下水无实际意义，地下水的补给源是各种地表水体的下渗(特别是河流到出山口后，河床加宽，河床质为巨大的卵砾石，河水大量入渗补给地下水)，地下水补给有差异，受山前地带河道补给作用，地下水富水区主要分布在山前冲积倾斜平原中上部。地下水总的径流方向与河流延伸方向基本一致，自南向北流动，上部径流循环交替比较快，水力坡度在4.5‰左右；下部地下水运移速度相对缓慢，水力坡度在1.6‰～3.0‰之间。

2.1 地下水的埋藏与分布规律

根据物探分析成果资料及抽水试验成果，项目区内松散沉积物厚度在南北方向上为350～150 m，含水层主要为卵砾石地层，中间分布有厚度15～50 m的粉细砂地层，含水层厚度由南向北逐渐减小，中部的粉细砂地层逐渐增厚；在灌区中部垂直河道的东西剖面上，松散沉积物东西方向上变化不大，厚度为175～220 m，含水层主要仍为卵砾石地层，中部有20～30 m的粉细砂地层。潜水埋深由出山口前大于百米到山前冲洪积扇前缘地带的3～5 m，地下水埋深自南向北呈现出逐渐变浅趋势。在山前洪积、冲积倾斜平原区(I区)，河流出山口后，河道水量大量渗漏补给地下水，含水层岩性为卵砾石、砂砾石，结构单一，厚度大，贮水条件很好。在灌区上游区域，地面坡度大，地下水埋深约3～10 m，地下水矿化度为0.6～1.9 g/L。中部地区巴格艾日克乡一带以下，地形坡度变缓，地层出现多元结构，含水层颗粒变细，以中细砂、细砂为主，地下水埋深在1.0～2.5 m之间，地下水矿化度为1.0～3.0 g/L，富水性减弱；在灌区下游他提让乡地区，含水层以细砂为主，夹薄层中细砂，地下水埋深在0.8～2.5 m，局部有地下水溢出，矿化度为5.0～30 g/L，富水性弱；河东恰瓦勒墩地区地下水埋深一般在1～3 m，向东方向地下水埋藏较浅，受蒸发浓缩作用，水质变差，矿化度多在3～20 g/L之间。

综上所述，整个项目区属单一结构的孔隙含水层系统。特别是贯穿于车尔臣河项目区沿河两岸2～8 km区域，潜水含水层受冲洪积作用沉积规律的控制，沿项目区上游至下游沉积颗粒由大到小，顺河方向其沉积颗粒呈现由南向北逐渐变细的规律。垂直河道方向河道对含水层的富水性具有明显的控制作用，近河地区富水性较好，地下水埋深在1～3 m；远离河两岸较远的荒漠地带，地下水埋深大于3.0 m。

表1 流域潜水不同埋深面积统计表

2.2 地下水的补给、径流、排泄条件

2.2.1 地下水的补给条件

地下水的补给主要来源于南部山前倾斜平原区的河道渗漏，通过南部断面侧向流入本区外，其次是由灌区内渠系引水、农田灌溉的渗漏补给。

河道渗漏补给：河流出山口后流经山前倾斜平原的戈壁砾石带，由于地下水埋深大，区域透水性强，河水大量渗漏补给地下水，成为该区域地下水的主要补给来源。据车尔臣河实测资料，河流出山口至巴什克其克电站断面约30 km河道损失量为1.283亿 m3,该河段输水损失率为0.004 98%/km；巴什克其克电站至且末水文站断面50 km，河道损失量为1.991亿 m3,该河段输水损失率为0.005 45%/km；山前戈壁砾石带河道下部渗漏大于上部。渠道渗漏、田间灌溉水入渗补给也是地下水的重要补给源。

2.2.2 地下水的径流条件

流域内地下水流向与河流走向及地形坡向基本一致，由南向东北流动，受车尔臣河地势低洼的影响，河道成为地下水的主要排泄通道。在局部地带受地表水体、河道洼地及排碱渠的影响，径流方向稍有变化，水力坡度由上而下游逐渐变小。南部倾斜平原区为3.0‰～5‰，中部及下游区为3.0‰～2.0‰，由于水平径流条件相对较差，地下水运移速度缓慢，潜水埋深很浅，部分地区形成小片沼泽湿地，地下水排泄方式主要以浅埋带面状垂直排泄为主，其次是向河道排泄和侧向出区排泄。地下水径流基本上以车尔臣河为轴线顺河向下游缓慢水平运移，通过东南部边界侧向流出区外。

2.2.3 地下水的排泄条件

地下水的排泄有潜水蒸发蒸腾排泄、河道排泄、排水渠沟排泄、天然水体湿地的蒸发排泄、人工开采等。

潜水蒸发蒸腾排泄：且末县气候干燥干旱指数高，蒸发强度大，年平均蒸发量2 506.9 mm(E20)，加之均衡区地下水位埋深小，地下水的蒸发蒸腾成为主要的排泄方式。

车尔臣河在山前倾斜平原由于地下水位埋深大，河水补给地下水，而在倾斜平原与冲积平原的交接地带，由于地下水位埋深较小，而河流下切，地下水补给河水，河道有排泄地下水的作用。

区内现状地下水年人工提取地下水量约986×104m3。主要用于农业灌溉和城镇、农村生活及工业用水。

3 区域富水性划分

根据《供水水文地质》松散沉积层富水性的划分标准，富水性级别采用单位涌水量划分。项目区含水层单位涌水量为2.9～30.0 m3/h·m区间，据富水性划分标准，区内为地下水富水性大部为富水性强和中等标准。

富水性极强区为：位于山前倾斜平原的中上部，含水层岩性颗粒粗大，透水性能、贮水性能均好，径流通畅，单位涌水量大。

富水性强区为：主要在项目区沿车尔臣河的两侧3～5 km的区域，即富水性极强区以北的冲洪积平原的近河地带及溢出带附近，贮水性较好，含水层具有多层结构，透水性较好。

富水性中等区为：位于离河两侧较远的地带，一般距离河流6 km以外的区域和项目区下游区域，地下水补给条件较差，含水层岩性颗粒细，透水性及贮水性相对较差。

4 结语

本流域地下水易开采区为车尔臣河中游河段两侧3～5 km的区域，地下水埋深较浅，机井出水量大，该区域地下水补给充沛，地层贮水性较好，含水层具有多层结构，透水性较好，适合大规模开采，在日常开采中存在一系列问题，主要是机井建设规模较小，不能起到竖井排灌，满足灌区灌溉的要求。机井建设与管理须进一步加强，机井建设布局不合理，个别地带存在井距较小等因素，机井在解决灌溉未能充分发挥作用，机井配套不足。

2016-12-23

许卫民(1970-)，男，湖南衡阳人，工程师，主要从事水文水资源方面工作。

P641.6

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1004-1184(2017)03-0230-02