乌什县地下水监测分析与评价
2018-01-15刘轩
刘 轩
(新疆阿克苏水文勘测局,新疆 阿克苏 843000)
位于塔里木盆地西北边缘、天山南麓的乌什县,辖1个镇、8个乡,总人口20万人。乌什县属暖温带大陆性干旱气候,气候干燥,降水稀少,平原区多年平均降水量92mm,主要集中于6、7、8三个月。乌什县境内主要河流有托什干河,长457 km,实测年径流量24.11×108m3。乌什县北部山区有臻丹、别迭里等十大暴雨洪沟,南有空台、郎卡等八大洪沟,全县境内洪沟径流量为1.77×108m3/a。泉水主要分布于北部山区和托什干河南岸及库玛拉克河,最大流量2.99m3/s,年径流量3.387×108m3/a。
1水文地质条件
1.1 地下水的储存与分布
北部、西部地下水为融冰雪水补给源,地下水主要为第四系松散岩类孔隙潜水孔隙水。根据抽水调查,在乌什县县城西南的秋格尔灌区为大于30 m3/h·m地下水极富水区,在县城东北的东其克灌区、麦盖提灌区和依嘛木灌区为单位涌水量10~30 m3/h·m的富水性强地段;在下游地区南部为单位涌水量10~30 m3/h·m的富水性强地段,北部为单位涌水量小于10 m3/h·m的富水性强地段。
1.2 地下水特征
地下水的补给主要有河道水入渗、上游含水层的侧向流入、以及区内渠系引水、田间灌溉水的转化补给等。区内地下水基本是随地形由高而低运动,流向亦与托什干河现代河道走向基本一致。地下水排泄途径:一是地下水的径流出区,二是以泉水形式排泄,三是人类的开发利用。
河谷平原区地下水水位动态明显受河流径流量的影响,呈明显的水文型动态。每年6~9月,当洪水期来临,同时该时段也是农业灌溉高峰期,大量的洪水渗漏和田间入渗补给,使浅埋区地下水水位升高,随着洪水期的结束,地下水位又缓慢下降,年内水位变幅1.4~2.1m。在洪积平原,地下水埋藏较深,地下水水位一般较为稳定。
2 地下水水位统测
2.1 地下水统测站布设
目前没有地下水位监测站,为全面掌握乌什县地下水位变化特征,根据地形地貌、水文地质条件及地下水开发利用工程建设情况,从控制区域地下水水位和绘制等水位线的角度出发,在乌什县河谷平原区的上下游及中部布设了54处统测站,可较全面反映乌什县境内地下水的埋深、水位变化特征。
2.2 统测数据的合理性分析
地下水埋深较浅,54处统测数据中,有41个实测地下水埋深<10 m,占全部地下水埋深统测数据的75.9%,其余统测井埋深介于10~25 m之间。因此,在进行埋深测量时,发生误测的概率很小。而在后期进行数据整理时,调查组根据各统测站在1∶5万地形图上的位置,逐一进行复核,即所有点据应符合上游埋深大于下游,地形平坦区域地下水埋深不应发生剧烈变动的一般性规律。统测站位置采用现场GPS定位法确定,在大比例尺的国家测绘地形图上用直线内插法将每个统测站的高程求出,然后减去地下水埋深得到地下水水位值。从以上分析可以看出,水位统测的3项关键数据精度满足本次工作要求。
2.3 地下水水位、埋深分布特征
统测结果显示,地下水水位呈现出西高东低、地下水埋深沿河呈现出条带状变化的总体特征。见图1、图2。
图1 潜水水位变化特征图
图2 地形-潜水水位三维演示叠加图
统测成果表明,西端最高潜水位为1662.9 m,东部潜水位最低为阿合牙尔乡6大队一带的1154.34 m,80 km的直线里程上,潜水位高差达到了508.6m,与地形落差基本相同。从等水位线图可以看出,乌什县西部、中部潜水位线分布均匀,潜水流向随河流走向而变,西部潜水流向为北东向、中部潜水流向为东偏南向。乌什县域潜水等水位线总体来说弧度不大,说明潜水以接受垂向补给为主。乌什县潜水埋深呈带状变化,即南、北两侧潜水埋深较大,中间近河地带埋深较小。托什干河南岸近山带,潜水埋深>20 m,往北潜水埋深依次减小,至河谷平原中心地带,埋深减小至1~2m。再向北,由于地形抬高,潜水埋深又逐渐变大,不过北侧埋深最大也只到5~10m。根据本次统测成果,在1∶5万电子地图上量算,乌什县没有潜水埋深<1m的面积,埋深1~2m的面积为100.9 km2,埋深2~3m的面积为204.3 km2,埋深 3~5m 的面积为 289.9 km2,埋深>50m 的面积为712.4 km2。
3 地下水水质统测
目前没有地下水水质监测站,在野外调查时,实际完成水质统测27站次,满足本次统测工作掌握水质状况的要求。
3.1 潜水水化学类型分类
考虑到地下水化学类型分类成果易于水资源管理人员理解和使用,成图清晰明了,本次工作采用O.A.阿列金分类法,按水中优势阴离子将天然水划分成27种类型,潜水水化学类型划分成果见表1。
表1 地下水统测潜水水化学类型划分成果
结果表明,27组水样全部属于C类水,其中,24组为C类Ca组Ⅲ型,1组为C类Ca组Ⅰ型,2组为C类Mg组Ⅲ型。从分型结果看:27组水样中Ⅲ型水达到26组,这说明乌什县潜水矿化度普遍偏高,主要由镁离子含量较高所致。从pH值分析结果看,乌什县潜水pH值有8组在6.7~6.9之间,属弱酸性水,介于7.0~7.3的弱碱性水有19组。
3.2 潜水矿化度分布特征
27组潜水水质分析结果表明:乌什县地下水矿化度均<1000mg/L。其潜水矿化度最低为乌什县奥特贝希乡巴什阿哈玛处的384mg/L,最大的为亚科瑞克乡4大队采取的潜水水样矿化度值,为890mg/L。有6组潜水水样矿化度<500mg/L,21组介于 500~890mg/L。
矿化度值变化的基本特征是,自上游至下游,矿化度值呈锯齿状逐步升高,谷地平原上游潜水矿化度较低,在乌什县城一带矿化度也较低。
3.3 SO42-离子分布特征
根据潜水水质分析成果,27组监测样品中,硫酸盐含量低于250mg/L。最高为阿合亚尔乡14大队5小队统测水样,硫酸盐含量167mg/L,最低为奥特贝希乡11大队处的34.3mg/L。乌什县潜水中硫酸盐含量的高低变化基本与矿化度值的高低变化、地域变化基本一致,即乌什县西半部地域潜水硫酸盐含量较低,东半部潜水硫酸盐含量较高。
3.4 Cl-离子分布特征
27组水质统测样品中,氯化物含量全部低于250mg/L。最高为亚科瑞克乡4大队处的99.3mg/L,最低的为阿克托海乡10大队处的32.3mg/L,可以看出,乌什县河谷平原区潜水氯离子含量没有超过国家规定的饮用水标准。乌什县潜水氯离子含量变化趋势和地域分布特征,与潜水矿化度变化与地域分布基本一致。
3.5潜水水质评价
依据中华人民共和国《地下水环境质量标准》将地下水分为五类,根据评价的总硬度(以CaCO3计)、溶解性总固体(矿化度)、硫酸盐、氯化物4项分析,27组分析样品中,有11组的总硬度达到Ⅲ类水质类别,27组的矿化度值达到Ⅲ类水类别,27组的硫酸盐含量达到Ⅲ类水类别,27组的氯化物含量达到Ⅲ类水类别,从以上数据可以看出,由于乌什县域潜水总硬度较大,导致水质达到Ⅲ类水类别的比重不高。但总体来说乌什县潜水水质较好,可以直接用于灌溉,经过卫生处理后可以直接饮用。乌什县潜水水质状况见表2。
表2 潜水水质统测成果一览表
4 结论与建议
本次统测工作共完成水文地质调查面积3450 km2、地下水水位水质观测142点计284次,采集水样60组。通过分析评价:乌什县河谷平原区域地下水水位没有大幅下降,不会影响和制约该县地下水开发利用。地下水水质较好,满足生活、生产、生态用水需求。
根据地下水开发利用现状分析评价,提出以下建议:
(1)水位统测结果显示,由于本区潜水含水层岩性以卵砾石为主,富水性强,潜水的补给、径流条件良好,加之乌什谷地地下水的出口只有一个,使得本区具有丰富的地下水资源。因此,随着经济发展的需要,在不影响下游地下水补给的前提下,可以适当加大地下水开发利用的力度。
(2)水质统测结果表明,乌什县河谷平原潜水水质较好。27组水质分析成果中,均显示潜水矿化度<1000mg/L,良好的水质使本区开采地下水用于生活、生产、生态成为有利条件。
(3)随着乌什县地下水资源开发利用程度的不断提高,应及时加强地下水资源的监测和保护工作。一是改革地下水资源管理体制,建立以取水许可为标志的地下水资源权属统一管理体制;建立严格的地下水资源开采申报批准制度和惩罚制度。二是制订、实施地下水资源保护规划,尽快建立地下水监测系统,尤其是水质监测,合理开发利用和保护地下水资源。