克孜勒苏柯尔克孜自治州地下水资源评价

2017-08-09 01:38魏东
陕西水利 2017年4期
关键词:克州补给量平原区

魏东

(新疆克州水电勘测设计院,新疆阿图什845000)

克孜勒苏柯尔克孜自治州地下水资源评价

魏东

(新疆克州水电勘测设计院,新疆阿图什845000)

根据克州地表水资源的分布情况,结合克州的水文地质条件,采用系数法和水均衡法对克州的地下水资源量进行评价,结果表明:克州平原区地下水资源量为67060 m3×104 m3,可开采量32859 m3×104 m3,2015年现状开采量5528 m3×104 m3,仅占可采量的16.8%,平原区的地下水开采具有较大的开采潜力。同时灌区地下水埋深相对较浅,含水层条件好,水质符合灌溉水标准,因此,开发地下水是解决灌区春旱唯一可行的方案,对灌区的盐碱地治理也将会起到积极作用。

克州;地下水;水资源评价

1 克孜勒苏柯尔克孜自治州概况

1.1 地形地貌及水文气象

克州位于新疆西部,总面积约7.24万km2,占全新疆面积的4.52%,占全国面积的0.75‰。全州东西长约5001 km,南北宽约1401 km,海拔1197 m~7719 m,地形地貌以山地为主体,约占全州总面积的90%。克州的中部为塔里木盆地边缘平原,主要包括阿图什市西南与阿克陶县东北地区绿洲。

克州地处大陆腹部,气候干燥,降水稀少,且地域分布很不均匀,南部山区年降水120 mm~160 mm,平原和盆地最少,只有60 mm~80 mm,降水量季节变化明显,平原地区春夏季降水较多,季降水量各占全年的35%左右。克州年平均蒸发量3218 mm。

克州境内有托什干河、布谷孜河、恰克玛克河、克孜勒苏河、盖孜河、库山河等6大水系和部分独立河流,年平均流量252.406 m3/s,年径流量82.902 m3×108 m3。全州共有大小河流57条,其中,大部分是暴雨洪水干沟,少部分是流程短,水量小的河流,而常年流水的河流不多。

克州河流径流的年内分配表现为夏季水多、冬季水少、春秋过渡的特点,来水与用水不同步,春季用水期水来不足,常受春旱危害,夏季洪水期山区无控制性水库调节,又遭洪水侵袭。水资源年内分配不均匀,年际变化相对平稳,符合干旱区河流的普遍规律。大部分河流3~5月河川径流量较小,约为年径流量的15%左右,而尤其以3~4月水量最枯;6月份各条河流逐渐进入汛期,春旱才能得到缓解;除恰克马克河、布谷孜河等地下水补给比重较大的河流外,其余河流3~4月的径流量仅为年径流量的3.8~3.9%。

1.2 水资源开发利用程度

1.2.1 水资源利用

现状年全州年利用水资源量为7.77×108m3(利用地表水资源量6.744 m3×108m3、地下水资源量1.006 m3×108m3),水资源利用量的各类用水分别为:农业灌溉用水7.167 m3×108m3,工业用水0.2m3×108m3,城乡居民生活用水0.21m3×108m3,生态用水0.193m3×108m3。全州灌溉水利用系数为0.4,较全国灌溉水。1.2.2水利工程基本建设

截至2015年底,国家先后向克州投入水利资金达5.8亿元。建成中小型水库12座;累计新修各级灌溉渠道5836公里,完成干、支、斗三级渠道防渗1822 km,防渗率达55%;开挖各级排碱渠道2286 km;机井558眼;农田有效灌溉面积60万亩;建设人工草料基地12.39万亩。改水防病工程累计投资11259万元,新建各种饮水工程205处,大小自来水厂122座,解决了24.63万人和109.4万头牲畜的饮水问题,初步形成了较为完善的农田灌排和城乡供水系统格局。

1.3 区域水文地质条件

第四系松散岩类孔隙水在主要集中在盆地及谷地平原区,据物探资料,该谷地内第四系厚度由南北两侧向中部、由西向东逐渐增大,由450 m增大至850 m。

潜水含水层分布于山前戈壁砾石区,岩性为砂卵砾石,厚度300 m~400 m至800 m,水位埋深为30 m~50 m,单位涌水量13.14 Ls/m~22.45 Ls/m,渗透系数山谷地中部的30 m/d~70 m/d,向南北两侧渐变为10 m/d~30 m/d。

多层结构承压水含水岩组分布于冲洪积平原区。潜水及第一层承压水单井涌水量一般为100m3/d~500m3/d;第二层承压水含水层岩性主要为砂砾石,厚30m~40m,承压水一般自流,单位涌水量13.14 L/Sm~22.45 L/Sm,渗透系数15 m/d~30 m/d,单井初始自流量一般为2000m3/d~3000m3/d,向谷地南北两侧自流量减小,一般不大于500m3/d;第三层承压水含水层岩性为亚粘土或含砾亚粘土,承压水头为0m~1.6m,单位涌水量10L/Sm~20L/Sm,渗透系数20m/d,单井涌水量1000m3/d~2000m3/d。

2 地下水资源计算评价

2.1 地下水开采利用现状

此次进行了阿图什市269眼、阿克陶县248眼机井的普查工作,在定位的同时,了解并掌握了机电井运行和管理情况。其中,阿图什市现状用于农业开采的井180眼,除了纯井灌区,开采井开采期均为3~6月和9月,农业灌溉井单井年平均开采量为18 m3×104 m3;阿克陶县现状有160眼为农业开采井,灌区由于春、秋季缺水严重,河水夏季洪水期水量集中且丰富,农业开采井开采期在3~6月和9月,机井开采期相对较短,单井年平均开采量为6.88 m3×104 m3。

现状年(2015年),克州地下水实际开采量为5528 m3× 104 m3,占可开采量的17%,开采潜力较大。对照全疆其它地区内的地下水可开采量来说,项目区地下水开发利用程度相对较低。地下水开发利用情况见表1。

表1 克州地下水开发利用现状表

2.2 地下水资源计算

阿图什市地下水补给资源量采用37189×104m3/a。其中哈拉峻盆地的地下水资源量为3063×104m3/a。由于阿图什市总的地下水补给资源量是由布谷孜河和恰克玛克河及哈拉峻盆地三个不同流域所构成,因此用阿图什市总地下水补给资源量37189 m3/a×104m3/a减去哈拉峻盆地的地下水补给资源量3063 m3/a×104m3/a所得的34126 m3/a×104m3/a则为恰河和布河的地下水补给资源量。由于此次未作详细的水文地质钻探及测绘,对于布河和恰河的地下水资源量不作详细计算,用其所拥有地表水资源所占的比例进行分配,则布谷孜河流域地下水补给资源量为23910 m3/a×104m3/a,恰克玛克河流域地下水补给资源量为10216 m3/a×104m3/a。

阿克陶县地下水补给量为23658×104m3。各项补给量中天然补给量占20.6%;河道补给量占24.7%;灌区农田灌溉产生的转化补给量占54.7%。以上各项补给量构成了阿克陶灌区地下水补给特点。

2.3 地下水水质评价

自治州的地下水的水质受地质层影响较严重,一般分布在河床、河谷阶地的地下水,水质较好,矿化度较低;分布在盆地的地下水水质较差,如哈拉峻盆地南部的地下水多为咸水,其地表2 m深度的地下水矿化度高达20~100 g/L以上。

地下水pH一般为7.0~8.0,局部为8.0~8.5。矿化度一般550 mg/L。地下水环境质量等级一般为Ⅲ级,局部为Ⅳ级和Ⅴ级。

克州大部分地区潜水水质符合灌溉标准,水质较好。其分布规律性较强,灌区南部、西部沿库山河冲洪积绿洲扇缘区域,灌溉水为安全适用水质。在库山河和盖孜河之间的地块内,机井水样水均为良好以上水质。完全可以满足灌溉。

2.4 地下水可开采量评价

采用地下水开采系数法和经验法计算了克州平原区地下水可开采量。系数法:经分析计算克州平原区大部分水文地质条件相对较好,“全国地下水资源与评价技术细则”给出喀什噶尔河流域地下水开采系数为0.6值,以此来评价,克州地下水可开采量为40236 m3×104m3。经验法:由经验法计算得出的克州平原区地下水可开采量为33083 m3×104m3。

评价区的地下水可开采系数取0.49,地下水可开采量为18233 m3×104m3,阿克陶县平原区地下水可开采量为11660 m3× 104m3,阿合奇县地下水可开采量为2662 m3×104 m3,乌恰县平原区地下水可开采量411 m3×104 m3,克州平原区地下水可开采量为32859 m3×104 m3,详见表2。

克州境内的地下水主要分布于托什干河谷的现代河床、河谷阶地和阿图什市哈拉峻、吐古买提盆地,阿湖盆地洪冲积扇平原、乌恰县也台沙衣山间洪冲积扇黑孜苇盆地、木吉谷地及喀什三角洲的阿克陶县山前平原、乌鲁瓦提且木干山前砾石平原、盖孜、库山河山前冲积平原。地下水主要集中于仅占全州面积10%的平原、盆地、洼地、河谷和山间盆地。有—些河谷、洼地,因地势相对较低,部分地下水溢出,形成泉水回归地表,主要有阿图什市吐古买提乡的苏盖特布拉克和阿克陶县喀热克其克、皮拉勒乡的大片泉水

克州平原区地下水总补给量67060 m3×104m3,其中山前侧渗量8835 m3×104m3,降水入渗补给量1292 m3×104m3,河道渗漏补给量24487 m3×104m3,水库坑塘渗漏补给量1542 m3×104m3,渠系渗漏补给量21554 m3×104m3,渠灌田间渗漏补给量9107 m3×104m3,井灌回归244 m3×104m3。

克州平原区地下水总排泄量64852 m3×104 m3,其中潜水蒸发量36060 m3×104 m3,平原泉水23412 m3×104 m3,人工开采量5538 m3×104 m3,排水量3513 m3×104 m3,见表3。

表2 克州平原区地下水可开采量成果表(104m3)

克州平原区地水总资源量为67060 m3×104 m3,山丘区地下水资源量为342244m3×104m3。其中阿图什市平原区地下水资源量为36993m3×104m3,山丘区地下水资源量为63947m3×104m3;阿克陶县平原区地下水资源量为23796 m3×104 m3,山丘区地下水资源量为103749 m3×104 m3;阿合奇县平原区地下水资源量为5433 m3×104 m3,山丘区地下水资源量为96733 m3×104 m3;乌恰县平原区地下水资源量为836 m3×104 m3,山丘区地下水资源量为77814 m3×104 m3。

表3 克州2005年平原区地下水补排量计算成果表

3 结论

克州属干旱内陆区,由于境内河流补给来源多样,径流年内分配不均,—般夏、秋季来水量大,春、冬季来水量小,春季地表水引水不足,常造成春旱使农业歉收。项目区地下水较为丰富,地处喀什噶尔河流域各河流的上游,地表径流在流向下游过程中,大量渗漏补给地下水,为地下水的补给创造了条件。克州平原区地下水资源量为67060×104m3,可开采量32859× 104m3,2015年现状开采量为5528×104m3,仅占可采量的16.8%,平原区的地下水开采具有较大的开采潜力。同时灌区地下水埋深相对较浅,含水层条件好,同时地下水水质符合灌溉水标准,因此,开发地下水是解决灌区春旱唯一可行的方案,对灌区的盐碱地治理也将会起到积极作用。

P641.5

B

1673-9000(2017)04-0167-03

2

魏东(1982-),男,甘肃皋兰人,工程师,主要从事水利工程管理方面的工作。

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