有关乌鲁木齐地区地下水开采引发地下水下降的问题

时间:2022-09-13 06:00:42

有关乌鲁木齐地区地下水开采引发地下水下降的问题

【摘要】乌鲁木齐市为新疆维吾尔自治区首府,水系发育,均属于内陆河,城市工农业及生活用水主要以开采地下水为主,干旱区开采地下水的超量开采引发了水质恶化,区域性水文下降形成漏斗等问题,该问题将长期影响这地下水流畅的稳定性。

乌鲁木齐市为新疆维吾尔自治区首府,地处天山北麓、准噶尔盆地南缘,是全疆政治、经济、文化中心。属中温带大陆性干旱气候,区域上降雨少,蒸发大,总体来说属于缺水城市。随着城市的不断发展,乌鲁木齐市区及周边需水量不断增大,供需矛盾也日益突显。

乌鲁木齐行政区水系较发育,有大小河流46条,均系内陆河。根据河流的发源、运移、消散区域可划分为五个水系,即乌鲁木齐河水系、头屯河水系、柴窝堡湖水系、白杨河水系和阿拉沟水系,多条水系多年平均径流量9.63×108m3。乌鲁木齐市地区地表水水资源有限,城市工农业及生活用水主要以开采地下水为主,目前开采的水源地主要有四处,分别为柴西水源地,柴北水源地,乌拉泊水源地和西山水源地,均为抽取地下水,年开采量约为17×108立方米。随着近几年城市的发展,取水量逐渐增大,引发了区域性的地下水下降和水质变差等问题,并且在空间上分布不均匀。

通过对乌鲁木齐及周边地下水水位多年观测和对不同区段内取样分析,乌鲁木齐市及周边(包括米东新区)地下水水位总体呈现这样的趋势,即地下水含水层条件好、地下水水质优良的地区,地下水水位都呈下降趋势;而含水层条件较差、地下水污染严重、没有开采价值的地区,地下水却呈上升趋势。具体分布情况见区域地下水升降速率分区图。

乌鲁木齐市周边地下水水位下降可以看出水质较好的地段逐渐形成地下漏斗,受周边水质差的地下水补给影响,地下水水质较好区域逐渐缩小,同时地下水水位的下降也引发了一些环境地质问题,主要是引起地下水水质恶化,其次是局部地区形成降落漏斗,含盐量增加。

1 引起地下水水质恶化

根据1996-2010年新疆地质环境监测院环境监测资料显示:乌鲁木齐河谷由南向北,水化学类型由SO4• HCO3 ―Ca• Na过渡到SO4• HCO3•CL―Ca •Na或SO4•CL•HCO3 ―Ca •Na型,至山前倾斜平原水化学类型又变为SO4•HCO3 ―Na•Ca型水,矿化度由小于1g/L过渡到1―2g/L。市区内SO42-、CL-、Ca2+ 、Mg2+、Na2+ 含量普遍较高,矿化度较大。

由于地下水的大量开采,引起地下水位下降,包气带氧化作用加强,有机质分解,SO42-增多,促使Ca2+、Mg2+转入地下水中,造成地下水硬度增加,反映了过量开采地下水导致的水质恶化。

河谷区地下水超采使地下水流场发生巨变,河谷东、西两侧矿化度较高的劣质基岩裂隙水流入河谷含水层中,致使河谷地下水水质变差,矿化度升高。

2 过量开采使得水源地水位急剧下降,柴窝堡湖含盐量增加

乌鲁木齐市柴窝堡地区,由于近十年来对地下水的大量开采,使该地区水位下降3―6m,附近牧场达15万亩植被面临严重退化的危机,浅井自1996年就基本干枯。柴北水源地自1995年开采以来,地下水位连年下降,使柴窝堡乡等牧场植被受到严重威胁,受影响的牲畜目前增至上万只(头)。

柴窝堡湖水的含盐量也逐年递增(详见表1),矿化度、硬度也呈上升趋势。

总的来讲引发以上问题的主要因素是地下水开采量的增加,水资源补给总量减少。乌鲁木齐地区属于地下水资源缺乏地区,随着城市工业、农业生产的不断发展扩大,人口迅速增长和集中,用水量也在急剧增大,为满足生产和生活用水的需要,对地下水实施了过量开采。根据收集资料显示,研究区从1996年开始,年开采量呈现增加趋势。

至2005年,乌鲁木齐市开采量增加为42091.32×104m3,城北区开采量增加为6315.5×104m3。2000年以后,集中开采量相对变化不大,但分散开采量增加较大,2008年分散开采井的开采量与2005年相比,开采量增加了0.393×108m3。根据地下水均衡计算结果:河谷区、柴窝堡区,水位持续下降,含水层厚度减小,导致地下水资源的衰减,环境质量日趋恶化。

另一方面是因为降水减少,水资源补给总量减少。乌鲁木齐市水资源补给以乌鲁木齐河水系为主体,乌鲁木齐河水系发源于南部山区分水岭附近的一号冰川。其补给主要是融雪水和大气降水。据对一号冰川从20世纪70年代、90年代和2000年的资料分析,随着近年来城市化、工业化进程的加快,气候逐渐转暖,一号冰川雪地面积正在逐渐减少 、冰川在退缩。水资源量正在呈减少趋势发展。据《乌鲁木齐河上游的一号冰川研究报告》显示,1964―1999 年35年间冰川末端退缩了49 m,平均每年退缩量为1.4 m,说明在这期间,该冰川末端变化不大,处于相对稳定状态;1999/2000年度冰舌末端的平均退缩量为4.83m;2000/2001年度的平均退缩量为5.20m;反映出自20世纪90年代末期以来,冰川退缩增大的趋势。冰川地退缩,势必造成补给量的减少,从而使进入研究区的水资源总量也会减少。

乌鲁木齐市作为新疆首府,城市用水还主要来自地下水,2008年政府全国发生大面积干旱,城市供水告急,农业用水告急,成千上万的牲畜应大面积的草场干旱而被迫迁移,而一些污染的地下水水质逐年变差也无法为城市供水解决负担,这一切都告诉了人们城市在不断的开采地下水的同时也在不断的破坏地下水的平衡,使可用区域的地下水水质变差,从而降低了开采的能力。我们城市发展需要开采地下水同时,应做好合理的取水规划和有效地下水补给工作,应减少南部山前河流自然河道的防渗,保障地下水补给的自然通道,造福于乌鲁木齐的人民。

参考文献:

[1]乌鲁木齐幅地质图及说明书(1:20万) 1965年 新疆地质局区域地质测量大队

[2]乌鲁木齐南山地区1:20万水文地质普查报告1978年8月新疆地矿局一水

[3]乌鲁木齐河流域水资源综合评价报告 (1:10万) 1985年 新疆地矿局一水

[4]乌鲁木齐水资源开发利用调查报告1987年9月 乌市水利资源管理委员会

[5]乌鲁木齐地下水资源保证程度论证1991年6月新疆地矿局一水

作者简介:

喜英,1977年,女,新疆,本科,工程师,水文地质、工程地质、环境地质,工作单位:新疆地矿局第一水文工程地质大队

吴浩彦,1976年,男,新疆,本科,工程师,岩土工程,工作单位:新疆建筑设计研究院工程勘察院

张娟,1979年,女,新疆,本科,工程师,水文地质、工程地质、环境地质,工作单位:新疆地矿局第一水文工程地质大队

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