哈密盆地地下水适宜开采量研究

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1、一18一新疆水利XINJ]ANGWATERRESOURCES2013年第4期哈密盆地地下水适宜开采量研究李绅新疆水利水电勘测设计研究院，新疆乌鲁木齐830000)摘要：基于哈密盆地地下水严重超采，论文以哈密盆地地．F水水位动态变化为研究对象，利MODFLOW软件建立了地下水水流的数值模型，模拟了地下水的渗流场。利用所建模型预报了不同设计开采量条件下地下水水位的变化。通过对计算结果的对比分析，论证了不同开采方案下的地下水降深及其变化。不同设计开采量条件下的预测结果表明，要遏制哈密盆地地下水漏斗的进一步加深和扩展，年地下水开采量必须控制在36463万m。以下，否则将致使哈密盆地地下水

2、漏斗问题的进一步加重，面临水资源枯竭的危险。关键词：哈密盆地；MODFLOW；地下水位；开采量1引言哈密盆地是新疆水资源最匮乏的地区之一，年均降水量353mm，年蒸发量达3089mm，人均水资源量仅为全疆平均水平的60％。因此，在极端干旱的哈密盆地，水资源是宝贵的自然资源，它不仅是哈密荒漠绿洲形成、发展和稳定的基础，也是制约哈密经济和社会发展的重要因素。近年来，一方面，由于人口的增加，农业、工业的快速发展，导致哈密盆地地下水的需求量和开采量逐年增大；另一方面，小型水库的修建、渠道防渗率不断提高、高效节水面积的逐年扩大，地表水补给地下水的量大为减少。致使地下水水位逐年下降，地下水超

3、采日益严重，地下水资源不断减少。2005"---2010年的5年间，最大累积下降深度达到14工n以上，地下水水位下降速率大于1997~2005的8年累计降深。而且近5年，地下水下降速率大于1工n和15m的区域不断扩大，几乎覆盖了整个哈密盆地。在这种新的背景下，如何合理开发利用与保护地下水资源，实现哈密盆地地下水的可持续利用是一个非常迫切的问题。2研究区概况哈密盆地区域地质构造孕育了地形地貌的基本轮廓：北为天山褶皱带；中部为吐鲁番一哈密坳陷带；西南为库鲁克塔格复背斜，相应形成了三大地貌单元，北部中高山区、中部平原区和南部低山丘陵区。区域上形成一个向西半闭合的断陷盆地。盆地的北界为上

4、升型的中高山地(巴里坤山、哈尔里克山)，海拔高度2000~3000m，最高峰为4888m。山体呈近东西向展布，两侧发育有多条河沟。盆地南边界为稳定的库鲁克塔格(南天山)剥蚀低山丘陵(局部准平原化)，海拔一般为750～1250m，大部分基岩被松散堆积物所覆盖，洪沟发育。东西边界受中新生代隆起的剥蚀平原圈闭。作者简介：李绅(1986~)，男，汉族，河南省灵宝市，硕士研究生，主要从事水文水资源研究。李绅：哈密盆地地下水适宜开采量研究一19一盆地内，北侧山前第四系冲洪积倾斜平原发育，呈条带状东西向展布。自北向南由山前带过渡到细土平原带，海拔700～1500m，地面坡降由l50o~20~／

5、ooN3‰～5‰，地表较平坦，局部地表沙化、盐渍化，为典型的干旱荒漠景观。哈密盆地利用水资源主要有渠系引地表水、机井提水、坎儿井引水、泉水等方式。2010年哈密盆地共利用水资源75085万m3其中地表水用水量为17974万m。，地下水开采量57iii万m3主要用于农灌、城市绿化、生活及工业生产。截至2010年，哈密盆地共有机井4700余眼。2010年机井提水量54164万m3坎儿井流量为4436万m3泉水流量为4234万m3。3水文地质概念模型建立以哈密盆地为研究区，在综合分析区内水文地质条件及所建立的水文地质结构模型的基础上，确定模拟区的边界条件、各均衡要素、参数分布等，调查、

6、分析计算研究区地下水各补排项，进而建立水文地质概念模型。(1)系统边界条件的概化北部边界含水介质在边界两侧呈连续分布，为粗颗粒介质，该边界系统地下水接受北部地下水侧向径流补给，因此该边界视为流量输入(补给)边界；南部边界两侧含水介质呈连续分布，含水介质均为细颗粒物质，该边界系统地下水以侧向径流方式排泄补给下游区地下水，故该边界视为流量输出(排泄)边界，由北向南含水介质由粗颗粒物质变为细颗粒物质，地下水径流条件由好变差，水力坡度减小；东部和西部边界两侧含水介质呈连续分布，地下水流线基本上与边界平行，所以东西部边界可视为零流量边界。(2)水文地质概念模型根据系统的结构、埋藏条件、输入

7、输出特征，可将研究区地下水系统划分为3个子系统：单一结构的第四系孑L隙潜水子系统(I)、第四系孔隙潜水一承压水子系统(II)和第三系孔隙裂隙层间承压水子系统(Il1)。I系统分布于兰新铁路以北的戈壁砾石带，I1分布于兰新铁路以南的细土平原带，ⅡI在研究区内广泛分布。根据系统地质结构及地下水监测资料，北部边界概化为第二类流入边界。西部及东部边界概化为第二类零流量边界。南部边界概化为二类流出边界。U系统内第四系承压水系统中大多仅有一层承压水，而在局部地段如火石镇东部存在两层承压水，由