喀什地区1990年～2018年地下水埋深变化特征分析

2020-08-17阿尼克孜麦麦提

陕西水利 2020年5期

阿尼克孜·麦麦提

（新疆喀什水文勘测局，新疆喀什 844000）

0 引言

在最严格的水资源管理制度下，要求对地下水资源采用双控方式，双控主要包括水量和水质的控制，而对水量控制的主要措施之一是加强对其水位的监管。喀什地区位于新疆的西南部，地下水是其总的水资源量的重要组成部分，地表水在出山口的河道和渠道内渗漏大量的水量，补充地下水，使得区域地下水存储量十分充沛，但地下水空间分布十分不均匀[1]。随着喀什地区水资源变化空间不均匀性、水资源利用率较低，使得喀什地区水资源失调。地下水位是区域地下水系统特征变化的重要指标，通过对地下水位的有效监控，可以为区域水资源开发、保护规划提供重要的参考价值[2]。近些年来，对于喀什地区地下水变化特征的研究取得一些成果[3～10]，但这些成果大都针对某一区域进行分析。为系统且全面的对区域地下水的变化特征进行研究，本文结合喀什地区不同地下水观测井1990年～2018年水位观测数据，对其不同区域的地下水变化特征进行分析。

1 研究区域概况

喀什地区位于新疆的西南部区域，属于暖温带大陆性干旱气候带，平原地区的地下水资源总量较为充沛，多年平均总量为72.63亿m3，平原区地下水主要靠地表水的转化补给，其中叶尔羌河流域补给占比为71.6%，其他流域的地下水补给量占比为28.4%。喀什地区地下水补给呈现较为明显的地带变化特征，山前区域地表水及降水入渗补给可形成较好的地下水潜流层，水平方向主要为承压水的侧向补给。冲击平原地下水补给的方式主要为垂向的土壤入渗水量补给。人类活动较为集中的区域，地下水通过侧向排泄，地下水资源量不同程度的消耗。喀什地区地下水监测站点主要布设在平原区域，而由于山区和沙漠区地下水开采的难度较大，一般不予以长期的监测。地下水观测井的铺设密度为4眼/103km2，各观测井的布设距离控制在4 km～10 km左右。地下水观测井布设的主要原则为能有效控制地下水空间变化的特征，其分布与喀什地区生产实际以及各水利工程开发利用的发展规划进行紧密结合，为喀什地区地下水资源量评价及农业用水服务。

2 不同区域地下水埋深变化特征分析

2.1 年尺度地下水埋深变化特征分析

结合不同区域地下水观测井的地下水位监测数据，对各区域其地下水年尺度变化特征进行分析，分析结果见图1。

图1 喀什各区域地下水埋深年尺度变化特征

从各区域年尺度地下水埋深变化特征可看出，喀什地区地下水埋深空间上总体呈现西高东低，南高北低的变化趋势。东部区域地下水呈现递减变化，但变化的趋势性不显著，喀什地区主要为冲积平原区，为平原区赋存地下水提高了较为有利的条件，沿喀河流域从西向东，地下水补充较为充分，地下水位逐步降低，喀河流域中下游平原区的埋深一般低于5 m。叶河流域从西向东，从南到北，地下水位逐步减小，在喀河和叶河交汇的地方，其埋深一般低于3 m。地下水位和区域的地形分布较为一致，从山区向平原地下水位逐步降低，山区冰川融雪对区域地下水进行了极大的补充。从各区域地下水位变化特征可看出，西部地下水位有增加趋势，而南部和北部地下水变化较为平稳。

2.2 月尺度地下水埋深变化特征分析

在年尺度分析的基础上，对其月尺度地下水的变化特征进行分析，分析结果见图2。

图2 喀什各区域地下水埋深月尺度变化特征

从各区域地下水埋深月尺度变化过程可看出，各个区域地下水埋深月尺度变化具有较为一致的规律性。6月～8月属于地下水埋深较大的月份，这主要是因为这几个月份属于降水量较大的月份，河道渗漏水量对地下水进行了充分的补给，使得其地下水埋深要高于其他几个月份。而进入9月份以后，受降雨减小，地下水不能得到有效补充，使得其埋深降低，而由于这几个月份人类活动影响较小，使得其埋深递减的幅度有所减小。1月和2月，属于喀什地区地下水埋深最低的两个月份，而进入3月和4月以后，受到冰川融雪补给的影响，其地下水埋深逐步增加，其中1月上旬水位最低，7月下旬为地下水位最高时段。

2.3 季节尺度地下水埋深变化特征分析

对各区域不同季节尺度的地下水埋深变化特征进行分析，分析结果见图3～图6。

图3 东部区域各季节地下水埋深变化特征

图4 西部区域各季节地下水埋深变化特征

图5 南部区域各季节地下水埋深变化特征

图6 北部区域各季节地下水埋深变化特征

从图中可看出，东部地区秋季地下水埋深呈现递增变化外，其他季节总体变化较为稳定，秋季地下水埋深增加的主因是区域降低地下水开发力度，保护地下水资源量，使得其2005年后地下水埋深增加，使得该季节地下水埋深增加。西部地区夏季地下水呈现递减变化，其他季节变化较为稳定，这主要是因为虽然夏季地下水补充较多，但是由于西部地区在夏季地下水开发程度有所增加，使得其地下水埋深尤其2010年以后递减较为明显。南部区域夏季地下水埋深呈现递增变化，这主要是南部在夏季地下水补充较多，尤其是降水量的增加是其地下水埋深增加的主因。北部地区在春季地下水埋深受到融雪径流的影响，增加了地下水的补给量，使得其地下水埋深递增变化，而夏季和秋季，由于地下水开发利用度的增加，使得其地下水埋深逐步递减。综合可看出，各区域不同季节地下水埋深变化的显著性较低。