准噶尔盆地不同时期地下水资源量计算对比

如题所述

为了摸清地下水资源情况,从1980年开始新疆地矿局、新疆水利厅等部门先后进行了不同目的的地下水资源调查工作,其中对本次工作具有指导和参考意义的是1980年、1988年、1997年、1999年、2000年五个不同时期全疆地下水资源评价工作,这些成果为近20年来地下水资源规划设计和指导地下水开发利用发挥了重要作用。

一、不同时期地下水资源量计算

(一)1980年水资源计算

1980年由新疆水利厅主持完成了《新疆地下水资源评价》,该成果以地表水流域为计算单元,采用均衡法计算评价地下水资源量。计算面积129718 km2,计算结果全区地下水资源量为88.78×108m3/a。各地区地下水资源量如下:

1)额尔齐斯河外流区,计算面积20948 km2,地下水资源量为19.98×108m3/a;

2)乌伦古河流域;计算面积12700 km2,地下水资源量为2.92×108m3/a;

3)博尔塔拉河流域,计算面积5301 km2,地下水资源量为5.84×108m3/a;

4)精河流域,计算面积2853 km2,地下水资源量为3.16×108m3/a;

5)奎屯河流域,计算面积8530 km2,地下水资源量为10.28×108m3/a;

6)白杨河流域,计算面积18259 km2,地下水资源量为7.05×108m3/a;

7)玛纳斯河流域,计算面积8275 km2,地下水资源量为14.50×108m3/a;

8)呼图壁河流域,计算面积2203 km2,地下水资源量为1.99×108m3/a;

9)乌鲁木齐河流域,计算面积3763 km2,地下水资源量为7.81×108m3/a;

10)东部小河区,计算面积46386 km2,地下水资源量为15.25×108m3/a。

(二)1988年水资源计算

1988年由新疆地矿局、水利厅、八一农学院联合完成了《新疆地下水资源评价》,计算方法采用均衡法。计算过程中依据地形、地貌及水文地质特征,以1980年全疆地下水资源计算时划分的地下水计算单元为基础,按次一级地表水流域计算地下水资源量。计算面积149107 km2,计算结果:地下水资源量为94.94×108m3/a,开采资源量为62.38×108m3/a。

本次工作的水文地质参数基本上还是引用1980年全疆地下水资源评价时采用的参数,只补充收集了部分流域和地州、县(市)已完成的地下水资源评价成果,未进行野外试验工作,仅渠系利用系数有所变动。但在源汇项增加了暴雨洪流入渗量。

具体计算成果见表4-93。

(三)1997年水资源计算

1997年新疆水利厅对1980年、1988年的水资源计算所采用的参数进行修订,编制完成了《新疆地下水资源评价》。计算方法采用均衡法,本次工作山区面积134481 km2;平原区计算面积为60216 km2;计算结果平原区地下水资源量为79.32×108m3/a,开采资源量为44.28×108m3/a。

计算成果见表4-94。

(四)1999年水资源计算

1999年新疆国土资源厅对全疆地下水资源进行了计算,编制完成了《新疆地下水资源评价》,计算方法采用均衡法,计算面积126171 km2;地下水资源量为83.46×108m3/a。开采资源量为50.21×108m3/a。

1999年计算成果见表4-95。

(五)本次水资源计算

评价方法采用均衡法进行计算、数值法、补给量法。评价中按划分的地下水系统进行评价;天山北麓经济带采用均衡法,重点区同时采用均衡法和数值法,以进行相互验证,北部(阿尔泰、塔城)地区采用补给量法计算;计算过程中尽可能充分利用最新资料,确实缺少最新资料的,采用比拟法进行。

计算结果见表4-96。

二、历年资料的对比分析

(一)参数的比较

在1980年以后,部分流域、地区均开展了不同精度的地下水资源评价工作,在给水度、渗透系数、渠系渗漏补给等方面取得了新的计算参数。1997年地下水资源评价时,这些流域、地区直接采用其参数,精度有所提高,其他流域、地区未进行水资源评价工作的仍沿用1980年新疆地下水资源所列参数范围选取。

最近十几年,由于修建了大量的防渗渠道,渠系有效利用系数平均由20世纪80年代的0.38提高到20世纪末的0.54~0.92之间,因而,渠系入渗补给量减少。此外,1980年渠系入渗量仅计算到支渠,而斗、农渠合并到田间灌溉入渗量中计算,而1997年以后渠系入渗量按干、支、斗渠系有效利用系数计算,农渠合并到田间灌溉水量中计算。

表4-93 1988年准噶尔盆地地下水资源量计算成果一览表

表4-94 1997年准噶尔盆地地下水资源量计算成果一览表

续表

表4-95 1999年准噶尔盆地地下水资源资源量计算成果一览表

表4-96 2003年准噶尔盆地地下水资源评述

(二)基础资料的比较

1980年和1988年地下水资源评价以后,乌鲁木齐河流域、玛纳斯河流域、额尔齐斯河流域、奎屯河流域、博尔塔拉河流域等先后完成了地下水资源评价工作,取得了新的“地下水资源评价”和开发利用方面的资料,为今后地下水资源评价提供了参考资料。同时随着地下水开采强度加大,气象水文资料系列加长,地下水动态监测系统不断完善,地下水资源计算所需的基础资料更加丰富,使得地下水资源计算精度有所提高。

(三)地下水资源量评价成果的比较

1980年、1988年、1997年、1999年、2003年各分区地下水资源量计算成果见表4-97,1980年地下水资源量为88.78×108m3/a、1988年地下水资源量为92.62×108m3/a、1997年地下水资源量为79.32×108m3/a、1999年地下水资源量为83.45×108m3/a;2003年地下水资源量为83.44×108m3/a。地下水资源量变化的主要原因包括补给量的变化和计算资源范围的变化两方面。

1.补给量的变化

1980年计算的山前侧渗补给量偏小,在1988年经调整重新计算,加上暴雨洪流入渗量、降雨入渗量,增加了5.74×108m3/a的水量。1997年考虑到暴雨洪流入渗已在地表径流中计算,并作为河流入渗量的一部分也计算了,故暴雨洪流入渗在计算补给量时不再计入。

河道入渗量由于近年来水库和引水渠系不断的增加,进入河道的泄洪量不断减少,河道入渗量逐年减少。

渠系入渗经过多年水利工程的建设,地表水引水渠系的增加,引水量加大渠系入渗不断增多。

水库入渗增加,20多年来随着水利工程的建设,水库不断增加及水库扩容,水库容量不断增加,水库入渗量随之增多。

2.计算资源范围的变化

1997年计算地下水TDS小于2 g/L的地下水,微咸水、咸水单独计算。1980年评价包含表层2~5 g/L和下部承压水混合开采TDS小于2 g/L的地区。1988年以后计算的地下水TDS小于2 g/L地下水。

3.地下水可开采量的比较

2003年地下水可开采量是地下水资源量乘以可开采系数,然后依据比较1980年、1988年、1997年、1999年各流域分区的地下水可开采量确定(表4-97)。

1980年计算准噶尔盆地地下水资源量为88.78×108m3/a,开采系数为0.66,可开采量为58.3×108 m3/a;1988年计算地下水资源量为94.52×108m3/a,开采系数为0.70,可开采量为62.38×108m3/a;1997年计算地下水资源量为79.82×108m3/a,开采系数为0.55,可开采量为44.28×108m3/a;1999年计算地下水资源量为83.45×108m3/a,开采系数为0.63,可开采量为50.21×108m3/a;2003年计算地下水资源量为83.44×108m3/a,开采系数为0.68,可开采量为56.45×108m3/a。

三、各行政区地下水资源量的变化对比分析

1)经20世纪80年代到2000年与2003年的各县市地下水补给量对比分析,盆地内各县市地下水补给总资源量受历年计算中选择计算参数及对地表水补给源大小的认识,其各县市地下水补给量在天山北麓地区基本上没有大的变化,在北部山区谷地特别是阿勒泰地区由于大型河流多,且多数为地下水补给河流,因对地下水补给河流还是河流补给地下水认识不同,而产生一些县上有些大的变化,见表4-98。

2)经历次盆地内行政区地下水资源计算的各源汇项对比分析,盆地内地下水资源变化的主要是发生在河道入渗、渠系入渗、田间入渗补给量上,其他项上的变化不是本质上的变化,是由于每次计算选择的参数、认识与计算区面积不同而产生的计算变化。现将河道入渗、渠系入渗、田间入渗补给量变化概述如下。

表4-97 1980年、1988年、1997年、1999年、2003年地下水资源量对照表

表4-98 1985年、2000年与2003年补给量、开采资源量对比表

河道入渗补给量的变化:河道入渗由于近年来各行政区农业的发展,使得渠系引水量不断的增加(即夏季灌溉,冬季入库),河道泄洪量不断减少,补给量逐年在减少。河道入渗补给量在盆地内各行政区的补给量总体上是在减少的,在略有增加的天山北麓东部小河流域县市区不是河道入渗量实质性的增加,而是过去的计算中对一些小溪水流没有计算所造成的。

渠系入渗补给量的变化:渠系入渗由于各行政区内的渠道防渗设施不断完善,渠系有效利用系数平均北部各行政区由0.34提高到0.54;天山北麓各行政区由0.45提高到0.65,特别天山北麓的大型干渠目前基本上都提高到了0.90~0.92,因而,渠系入渗补给量在减少。渠系入渗补给量在盆地内各行政区的补给量总体上是在减少的,只有在北部的阿勒泰地区有所增加,其因是该区地表水丰富,由于近年来农业发展的较快,渠系引水增加的较大,且渠系利用系数也提高不大,从而是渠系入渗的补给显示增加。博洲地区的增加是因2003年该区地表水丰水年地,地表水引水量增大,因而渠系入渗少有增大。

田间入渗补给量的变化:田间入渗从各行政区内的引水量来看,虽然每个区的灌溉量比20世纪80年代有较大数量的增加,但由于农业节水的开展,灌溉用水由大水漫灌[500~650 m3/(a·亩)]到节水灌溉[400~450 m3/(a·亩)],再加上喷灌、滴灌大力发展,亩灌溉定额不断地在减少,从而形成各县市的田间入渗补给量总体上在减少,见表4-99。

表4-99 准噶尔盆地平原区各县河道、渠系、田间入渗补给量变化对比表(单位:108m3

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