塔里木盆地地下水动态变化及其影响因素分析

摘 要：塔里木盆地地下水资源对维系绿洲生态系统和社会经济发展至关重要。通过收集和分析塔里木盆地地下水动态变化数据，探讨了影响地下水变化的主要因素。结果表明，近年来，塔里木盆地地下水位呈下降趋势，主要受到气候变化、地表水过度开发利用和农业灌溉等人为活动的影响。为了实现塔里木盆地地下水资源的可持续利用，需要加强地下水管理，优化水资源配置，提高灌溉效率，并推进节水型社会建设。

关键词：塔里木盆地；地下水；动态变化；影响因素

中图分类号：P641.2 文献标志码：B 文章编号：2095–3305（2024）08–0-03

塔里木盆地位于中国西北部，是世界上最大的内陆盆地。盆地分布着广袤的沙漠、戈壁和绿洲，水资源稀缺，生态环境脆弱。地下水是塔里木盆地维系绿洲生态系统和支撑当地经济发展的关键水源。然而，近年来受气候变化和人为活动的双重影响，塔里木盆地地下水资源面临严峻挑战。为了实现地下水资源的可持续利用，需要加强对地下水动态变化及其影响因素的研究。

1 塔里木盆地概况

1.1 自然地理

塔里木盆地位于新疆维吾尔自治区南部，总面积约53万km2。盆地北部和南部分别为天山山脉和昆仑山脉，中部为塔克拉玛干沙漠，是世界第二大流动沙漠。塔里木盆地地势西高东低，海拔在800～1 400 m之间。盆地内气候干旱，年降水量仅为50～80 mm，而年潜在蒸发量高达2 000～3 000 mm。塔里木河是盆地内的主要河流，发源于天山南麓，流经盆地北部边缘，最终消失在台特玛湖附近的塔里木盆地东部[1]。塔里木盆地独特的自然地理条件造就了其脆弱的生态环境和极为有限的水资源。

1.2 水文地质条件

塔里木盆地地下水主要赋存于第四系松散沉积物，包括冲积、洪积和风积等类型的沉积物。盆地北部山前平原区和南部山前倾斜平原区是地下水的主要补给区，地下水埋深较浅，水质较好。中部沙漠区地下水埋深较大，水质差，多为咸水。塔里木盆地地下水的补给主要来自山区降水、冰雪融水和河流渗漏等，而蒸发和人工开采是地下水的主要排泄方式。受气候变化和人为活动的影响，塔里木盆地地下水资源呈现出明显的时空变化特征，部分区域地下水位持续下降，水质恶化，面临着严重的超采问题[2]。

1.3 社会经济

塔里木盆地是新疆维吾尔自治区的重要组成部分，行政区划上涵盖阿克苏、喀什、和田、巴音郭楞蒙古自治州等地。塔里木盆地是新疆重要的农业生产基地，主要种植棉花、小麦、玉米、水果等经济作物。盆地还蕴藏着丰富的石油、天然气和矿产资源，是中国重要的能源和资源基地。随着西部大开发战略的实施，塔里木盆地社会经济得到了快速发展，城镇化水平不断提高，交通、能源、水利等基础设施建设取得显著进展。然而，经济发展也带来了水资源短缺、生态环境恶化等问题，亟须加强水资源管理和生态环境保护，实现经济社会与环境的协调发展。

2 数据来源与研究方法

2.1 数据来源

（1）塔里木河流域管理局提供的塔里木盆地各观测井多年地下水位监测数据，时间跨度为1980—2020年，覆盖塔里木盆地的主要区域。这些数据是分析塔里木盆地地下水动态变化的基础[3]。

（2）中国气象数据网提供的塔里木盆地各气象站1980—2020年的气温、降水、蒸发等气象要素数据，用于分析气候变化对地下水的影响。

（3）塔里木盆地各绿洲灌区的农业灌溉用水量、灌溉面积等统计数据，主要来源于当地水利部门和统计年鉴，时间跨度为1980—2020年。这些数据有助于分析农业灌溉活动对地下水的影响。

（4）塔里木盆地主要河流的逐年径流量、输沙量数据，来源于塔里木河流域管理局和相关水文站点，用于分析地表水开发利用对地下水的影响。

（5）通过实地考察和调研，获取塔里木盆地部分典型区域的社会经济发展状况、水资源利用现状等方面的第一手资料，为深入分析地下水动态变化的影响因素提供支撑。

利用以上多源、多尺度的数据，全面分析了塔里木盆地地下水动态变化特征及其影响因素，为制定地下水资源可持续利用对策提供了科学依据。

2.2 研究方法

（1）文献分析法。通过收集、整理和分析国内外关于塔里木盆地地下水、水资源管理等方面的研究文献，了解塔里木盆地地下水研究的进展和不足，明确研究的切入点和创新之处。

（2）数理统计法。利用SPSS、R等统计软件，对塔里木盆地地下水位、水质等监测数据进行统计分析，揭示地下水动态变化的时空特征。采用Mann-Kendall检验等方法，判别地下水位时间序列的变化趋势。运用相关分析、多元回归等方法，探讨地下水变化与气候因子、河流径流、农业灌溉等因素之间的关系。

（3）地理信息系统（GIS）技术。利用Arc GIS软件，对塔里木盆地地下水监测数据和影响因素数据进行空间制图和可视化表达。采用克里金插值法，分析地下水位的空间分布特征。基于GIS的空间分析功能，探索地下水变化与各影响因素的空间相关性[4]。

（4）情景分析法。根据塔里木盆地地下水开发利用现状，结合未来气候变化、社会经济发展等因素，设置不同的地下水开发利用情景。运用数值模拟等方法，预测不同情景下塔里木盆地地下水资源的变化趋势，评估其对生态环境和社会经济的影响，为制定地下水管理政策提供依据。

（5）实地调研法。通过实地考察塔里木盆地典型绿洲区，访谈当地水管部门、农户等利益相关者，了解塔里木盆地水资源开发利用的现状和存在的问题。收集第一手资料，验证研究结果，提出有针对性的对策。

综合运用以上研究方法，从定性和定量、宏观和微观等不同角度，系统分析塔里木盆地地下水动态变化特征及其影响因素，力求获得客观、全面、可靠的研究结果。

3 塔里木盆地地下水的动态变化分析

3.1 地下水位的变化趋势

塔里木盆地地下水位变化呈现出明显的区域差异。总体而言，塔里木盆地边缘山前平原区地下水位呈下降趋势，而内部绿洲区地下水位相对稳定或略有升高（表1）。

20世纪80～90年代，受塔里木河断流的影响，下游地区地下水位快速下降。进入21世纪以来，随着塔里木河生态输水工程的实施，下游地区地下水位有所回升，生态环境明显改善。塔里木盆地地下水位变化趋势反映了流域水资源开发利用的时空格局，未来，应加强对山区来水、地表水和地下水的统一管理，促进流域水资源的可持续利用。

3.2 地下水水质的变化特征

塔里木盆地地下水水质总体较差，矿化度普遍偏高。监测数据显示，塔里木盆地47.3%的地下水监测井水质超标，矿化度＞1 g/L。

北部山前平原区地下水水质较好，主要得益于天山冰雪融水和降水入渗补给（表2）。中部绿洲区地下水矿化度较高，与土壤盐渍化和农业灌溉回归水入渗有关。南部库尔勒—若羌一带地下水矿化度普遍超标，局部地区甚至超过10 g/L，与石膏岩溶解有关。农业灌溉导致中下游绿洲区浅层地下水矿化度呈上升趋势。总体而言，塔里木盆地地下水水质现状不容乐观，今后应加强农田水利基础设施建设，科学调配灌溉用水，控制地下水开采强度，遏制水质恶化趋势。

3.3 地下水开采量的变化特征

塔里木盆地地下水开采量呈逐年增加趋势。分区域来看，阿克苏地区和巴州地区地下水开采量增幅较大，喀什地区和和田地区增速相对较缓（表3）。

塔里木盆地地下水开采主要用于农业灌溉，占年总开采量的78%以上。生活、工业用水所占比例相对较小，但增长较快。伴随着地下水开采强度的不断加大，塔里木盆地许多地区出现了地下水位下降、水质恶化、盐渍化加剧等问题。未来，应进一步加强地下水超采区的用水管理，大力发展节水灌溉技术，优化调整产业rUZyL96zq6w069fYuNCEJQ==结构，压减地下水开采总量，推进地下水资源的保护与恢复。

4 塔里木盆地地下水变化的影响因素

4.1 气候变化的影响

塔里木盆地地处干旱区，气候变化对其地下水资源的影响显著。近年来，塔里木盆地气温呈上升趋势，而降水量变化不明显，导致冰雪融水补给减少，蒸发加剧，地下水补给条件恶化。同时，极端气象事件频发，干旱和洪涝灾害对地下水位变化产生冲击。气候变暖还可能加剧土壤盐渍化，影响地下水水质。未来气候变化可能使塔里木盆地地下水资源面临更大压力。

4.2 地表水开发利用的影响

塔里木河及其主要支流是塔里木盆地地下水的重要补给来源。随着上游地区水利工程建设和用水量增加，塔里木河中下游来水量减少，河道断流，地下水补给减少。20世纪80～90年代，塔里木河下游地区地下水位大幅下降[5]。近年来，塔里木河流域实施生态输水，河道来水增加，有助于改善下游地区地下水状况。合理调控河流来水，对保障塔里木盆地地下水资源至关重要。

4.3 农业灌溉的影响

农业灌溉是塔里木盆地地下水开采的主要用途。灌溉规模扩大导致地下水开采量不断增加，地下水位持续下降。同时，不合理的灌溉方式和低效的输水系统，加剧了灌溉水的蒸发和渗漏损失，造成地下水资源浪费。农田灌溉入渗补给了浅层地下水，但长期灌溉导致土壤盐渍化，灌溉回归水携带大量盐分入渗，造成地下水矿化度升高。节水灌溉和输配水系统改造刻不容缓。

4.4 其他人为活动的影响

除农业灌溉外，塔里木盆地不断增长的工业和生活用水需求，加剧了地下水资源的开发利用强度。石油天然气等资源开发活动，一方面，需要大量地下水；另一方面，油气田注水开采等活动也影响着地下水的赋存条件和水质状况。此外，城镇化进程加快，不透水地面面积增加，减少了大气降水入渗补给地下水的机会。人类活动影响日益凸显，需统筹考虑资源环境承载力，优化调整产业结构。

5 塔里木盆地地下水资源可持续利用的策略

5.1 加强地下水管理

建立健全的塔里木盆地地下水管理体系，完善地下水开发利用和保护的法律法规。加强地下水监测网络建设，掌握地下水动态变化情况。严格管控地下水开采，实施取水许可和水资源论证制度。在地下水超采区，限制新增取水许可，压减地下水开采总量。健全水资源管理机构，加强部门协调联动，强化监管执法。增强全社会地下水保护意识，鼓励公众参与管理。

5.2 优化水资源配置

统筹塔里木河流域地表水与地下水、山区与平原、上游与下游的水资源配置。加强塔里木河干流和主要支流的水量调度，增加下游生态输水，提高河道输水效率。在地下水超采区，利用塔里木河丰水期河水补给地下水，促进地下水回升。在绿洲灌区，充分利用引河灌溉，减少地下水开采。优化行业用水结构，发展节水产业，提高水资源利用效率。

5.3 提高农业灌溉效率

大力推广节水灌溉技术，加快高效节水灌溉体系建设。因地制宜发展喷灌、滴灌、管道输水等节水灌溉方式，减少灌溉水蒸发和渗漏损失。加强农田水利基础设施建设与改造，衬砌渠道，降低输水损失。优化灌溉制度，推行定额管理，避免过量灌溉。开展农民节水技术培训，增强农户节水意识。调整种植结构，选育推广耐旱作物品种，发展设施农业。

5.4 推进节水型社会建设

将节约用水作为塔里木盆地经济社会发展的基本政策，推进节水型社会建设。完善水价形成机制，实行阶梯水价，促进水资源高效利用。加强供水管网改造，降低公共供水管网漏损率。推广节水器具，提高生活和工业用水效率。加强水资源循环利用，推进废水和污水处理再生利用。开展全民节水教育，普及节水知识，营造珍惜水资源的社会氛围。

6 结束语

塔里木盆地地下水资源的可持续利用关系到区域生态安全和社会经济的可持续发展。通过分析塔里木盆地地下水动态变化及其影响因素，为塔里木盆地地下水资源管理提供了科学依据。未来，需要加强对塔里木盆地地下水监测和科学研究，完善地下水管理制度和措施，促进水资源的节约保护和高效利用，推动塔里木盆地走向生态文明和可持续发展之路。

参考文献

[1] 闫志雲，曾妍妍，周金龙，等.新疆塔里木盆地灌区地下水水质空间变化及其影响因素[J].灌溉排水学报，2022，41（8）： 70-79.

[2] 阿丽亚·阿不都克里木.新疆塔里木盆地水资源评价及其开发利用[J].地下水，2022，44（3）：212-213.

[3] 潘希哲.新疆塔里木盆地浅层地下水水化学特征及形成原因[J].西部探矿工程，2021，33（11）：144-148.

[4] 王博.喀什噶尔河流域平原区地下水系统特征和生态环境演化分析[D].乌鲁木齐：新疆农业大学，2021.

[5] 曹阿楠，李斌，张静，等.新疆塔里木盆地南缘绿洲带地下水质量评价[J].西部探矿工程，2020，32（8）：119-120，123.