和田河流域典型剖面地下水位动态研究

卡地尔丁·买买提吐尔地

(和田水文水资源勘测局，新疆 和田 848000)

1 流域水文地质概况

1.1 地下水的埋藏条件

和田河灌区的地下水补给主要来源于农业生产区的灌溉用水和水库水体下渗，再其次是喀河河谷与玉河潜流和昆仑山前流域的地表水(包括雨水和洪水入渗)。和田河灌区地下水属于单一第四系松散岩型孔隙潜水，径流强度从南部向北部渐渐减小，山前倾斜平原的中上部等位置主要是砾石和卵石为主的含水层，透水性较强，水力坡降超过5‰，具有良好的径流条件；倾斜平原中部和下部位置的含水层是砂砾和中粗砂，两者之间有亚砂和亚粘透镜体，水力梯度大多低于3‰，径流条件渐渐削弱。从北部到沙漠边缘，含水层以水力坡降低于2‰的粉细砂为主，也受到隆升的影响，径流缓慢，水位高，并且地下水具有水平流入和垂直蒸发两种情况。

1.2 区域地下水的补给、径流和排泄条件

和田河灌区地下水的补给，径流和排泄，以受地理地貌、区域水文、气象和地质构造等自然因素，以及当前水资源开发利用等人为因素影响为主。

堆积在山前冲洪积平原上的较厚的第四系松散砂砾卵石层，给地下水的埋藏留存了优良的空间。在接受自然补给(包括出山口河道的潜流和该地区的大气降水渗入)的同时，主要接受该地区河流和水渠等部分的地表水入渗，并通过田间农业灌溉用水渗入进行补给。单一结构潜水区的地层主要由沙子和卵石构成，径流条件比较好，下游区域土层颗粒渐渐变得细小，地下水径流受到阻碍，径流速度变慢，径流条件比较差。

排泄条件主要是沿地势差方向下游地表径流，然后通过浅层地下水蒸发，泉水溢流等方法排放。

1.3 地下水埋深

地下水埋深的总体趋势是从南部到北部，从深处到浅处。山前倾斜的冲积砂砾平原地区，上部位置是疏松堆积层中孔隙水的主要聚集地，深度是80 m～120 m。在斜坡平原的中下部位置，地下水是孔隙潜水的单一结构，潜水深度通常高于20 m。

在朝北的冲积细土平原位置，随着地形的坡度变慢，地层颗粒大小变得细小，地下水径流逐渐从强变慢，水力坡降减小，水位埋深变低，地下水的埋深总体上呈环带形分布，从南部到北部水位埋深由10 m～3 m。极少数位置水位埋深是1 m～3 m甚至小于1 m，主要分布在两条河的洪泛区，泉水沟和水库周边等位置。

2 地下水监测动态研究分析

2.1 地下水监测概况

为了真实有效的显示项目区地下水的细微变化，在和田子项目区建设了16口长观井，对地下水变化情况开展定期不间断式观察和记录。每10天间隔监测一次地下水埋深和水温，一般在每月的6日、16日和26日分别观察记录水位和水温，并在汛期和枯水季分别观察一次水质情况。长观井的16口按照由GW1到GW16分别编号，其中该地区的长观井分别是：和田GW8和GW9、洛浦GW10、墨玉县的GW7；进区侧长观井：GW1～GW6；出区侧长观井：GW11～GW16。

2.2 地下水埋深监测分许

2.2.1 地下水埋深监测结果

和田子项目区地下水埋深变化过程线，见图1～图6。从图可知，进区侧长观井的地下水埋深都较深，其中GW1、GW2井的地下水埋深深度几乎都超过30 m；墨玉县内的GW7井地下水埋深也比较深，超过10 m；出区侧长观井中的GW11、GW12、GW13地下水埋深相对比较浅，基本都在2 m～4 m。通过GW1～GW16井监测期间2001年～2003年地下水埋深变化数据分析，与同年比较来看，5月和6月的地下水埋藏深度最深，7月则有渐渐上浮的势头，等到10月份，地下水的埋藏深度渐渐上浮。这是因为6月以后，河流的水量增加了，引入灌溉农业区的水量也增加了，借助各种渠道向地下水供应的水量增加补给形成。

图1 GW1井地下水埋深过程线

图2 GW2井地下水埋深过程线

图3 GW7井地下水埋深过程线

图4 GW11井地下水埋深过程线

图5 GW12井地下水埋深过程线

图6 GW13井地下水埋深过程线

虽然进区侧长观井的地下水埋深很深，但进区侧长观井附近的井口高程也较高，进区地下水水位高于出区水位，也高于区域内地下水水位，从零点调查的结果看，潜水流向是从进区向出区方向流动。

2.2.2 地下水埋深的变化规律

从图1～图6可知，出区侧地下水埋深变化幅度情况最明显，进区侧较为平稳。主要是因为出水区侧的监测点位于主排水渠道的尾端，但干渠主排水量和季节息息相关，一般而言，主汛期引水量大，排水量就最大。引水灌溉也有一个不连续的频率，即排水渠道中的水流量也上下浮动，从而导致汛期地下水埋深的急剧变化；相反，在其它时间范围内，排水量相对较小，地下水补给量较小，埋深较大。

另外，从图中还可看出，和田子项目区的地下水水位存在明显的升高趋势，即地下水埋深在逐渐变浅，其中尤以GW1～GW3、GW10、GW12、GW15、GW16最为明显。按照观测井分布的位置，前3眼井处于项目区进区侧，上游灌区边缘的引水干渠附近位置；后3眼井处于项目区出区侧，下游边缘的排水干渠末端位置；而GW10设置洛浦县吉牙干渠中段洛浦大桥北的和田地区技工学校里面，与玉龙喀什河垂直距离有2 km，即上述7眼井附近均具备充足的补给水源，地下水位在逐渐上升的状态。和田子项目区内分布的排水系统还有待进一步更新改造，排水应尽可能返回河道，或流入绿洲边缘位置，着力于保持和优化绿洲的生态人居环境和下游绿色生态走廊.可以适度有规划的开采利用地下水资源，以防止地下水位升高，减少潜水蒸发量。

根据GW1～GW16井监测期间2001年～2003年地下水埋深变化数据可知，进区侧地下水埋深变化幅度最大，其中GW1、GW4、GW2的变幅分别达到6.89 m、6.87 m和3.53 m，原因是它们位于引水总干渠附近，水位的升降与引水量有一定的联系，而引水量又随季节变化。埋深变幅最小的是GW16和GW8，分别是0.39 m和0.73 m，地下水位相对较稳定。其余的观测点的地下水埋深变幅在1 m～2 m。另外，监测点的地下水埋深基本小于2 m，对于干旱灌区，有利于控制潜水蒸发。但监测点基本不在灌区农田内，实际上农田内由于灌水量大，局部抬升地下水位明显，潜水蒸发相对较大。因此，根据目前掌握的地下水埋深资料，并不能说明灌区农田的地下水埋深情况，需要加密监测农田内地下水变化，分析其变化规律。

2.2.3 地下水埋深的主要影响因素分析

影响地下水埋深的因子众多，包括地质的、气象的、生物的、水文的和人为的等诸多因素，例如河流、降水入渗、地区的下垫面性质、蒸发、气压、包气带岩性及厚度、火灾和地震等等。

本文主要以墨玉县内GW7井、和田的GW8井和洛浦县的GW10井为研究对象，分析大气降水对三个县的地下水埋深过程线的影响，三个位置地下水埋深与降水关系分别见图7、图8和图9。从图可知，地下水埋深过程线与大气降水具有同步性，但相关性较差。

图7 墨玉县地下水埋深与降水关系

图8 和田县地下水埋深与降水关系

图9 洛浦县地下水埋深与降水关系

气温的变化不仅会引起地下水温度的变化，而且会导致地下水补给条件变化。冬季气温在0℃以下时，大气降水以雪的形式出现，不发生入渗补给，地面冻土层的存在，即使有暂时的化雪天气，融雪水也只能消耗于蒸发和补充土壤水，或产生地表径流，不能进入饱和带。当冬季温度低于0℃，大气降水便会以雪的方式出现，并且不会发生水的渗透补给。地面冻结土壤的形成，即便出现暂时的融雪气候，融化的雪也只能以蒸发和补充土壤水的形式被耗散，或者产生地表径流而不进入饱和地带。但到开春融冻季节，包气带随着地温逐渐上升而全面解冻，这时也可发生大量持续的融冻水的下渗，从而补给地下水，使短期内地下水有明显的上升趋势。但是，到春季解冻的时候，随着地面温度的逐渐升高，包气带已经完全融化，此时还可能发生大量的融化冰水的连续渗透，进而大大补充了地下水，使得地下水在短期内出现明显升高的趋势。

实际上，因为和田地区处在新疆维吾尔自治区最南端区域，属于典型的大陆性干旱气候，年降水量较小，和田河流域地下水位动态变化还是主要受灌溉方式、灌溉量、时间和频次因素的影响，降水量和大气温度会在一定程度影响地下水位，但都不是影响地下水位变化的关键因素。

3 结语

和田河流域区域的地下水埋深存在明显的上升趋势，即地下水的埋深在逐渐变浅。出区侧地下水埋深变幅最剧烈，进区侧相对平稳。影响和田河流域地下水水位动态变化的主要因素分别是灌水方式、灌水量、灌水时间及次数，降水量及大气温度对地下水水位产生一定程度的影响，但不是主要因素。经过后期对资料的分析处理后得知，喀拉喀什河与地下水之间常年存在河流补给地下水状况，而不是地下水补给河流。而玉龙喀什河的监测资料由于不完整，且部分反常，而难以得出结论。由于两个监测剖面均处于上游河段，河流补给地下水是基本流向，在下游是否如此，有待更多监测数据来证实。