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浅谈新疆巴里坤县地下水开发利用及环境地质问题

2016-04-14杨灵均

地球 2016年8期
关键词:塘湖巴里坤承压水

■杨灵均

(新疆地矿局第二区域地质调查大队新疆昌吉831100)

浅谈新疆巴里坤县地下水开发利用及环境地质问题

■杨灵均

(新疆地矿局第二区域地质调查大队新疆昌吉831100)

新疆地下水环境问题日益严峻。本文通过对新疆巴里坤县水文地质条件论述和地下水开发利用历史及现状的调查研究,分析了地下水开发利用所引发的地下水水位持续下降、地下水污染及生态环境退化、土地沙化这3个方面的环境地质问题,旨在促进当地加强水资源的管理与保护,保障水资源的可持续利用。

地下水开发利用环境地质问题

巴里坤哈萨克自治县位于新疆维吾尔自治区东部,天山东段北麓,南隔巴里坤山与哈密市为邻,东毗伊吾县,西接木垒哈萨克自治,北与蒙古国接壤。全县总面积37303.79km2,下辖4个镇、8个乡、1场,2个开发区及2个兵团农场。巴里坤县地势东南高,西北低,受地质构造控制,大体可以分为高中山地、高原、盆地、戈壁荒漠、湖泊五大类。地形特征为三山(巴里坤山、莫钦乌拉山、东准噶尔断块山系)夹两盆(巴里坤盆地、三塘湖盆地)。

1 水文地质条件

(1)地下水类型受地形、气象水文、岩性和构造的影响,巴里坤县含水层赋存分布复杂,地下水类型多元,总体上巴里坤盆地赋存有第四系单一结构孔隙潜水和第四系多层结构孔隙潜水—承压水;三塘湖盆地地下水类型为单一结构松散岩类孔隙潜水、第四系孔隙潜水—新近系碎屑岩类孔隙裂隙承压水及古近系—新近系碎屑岩类孔隙裂隙承压水。地下水富水性时空分布不均匀,其大小主要取决于地形地貌、地层厚度及岩性,储水构造、补给源汇水面积等,补给源汇水面积愈大,地层厚度愈大,岩性空隙愈大,构造储水空间愈大,地形地貌越有利于汇水,则富水性愈大;反之愈小。

(2)地下水补径排条件。巴里坤气候干旱,盆地平原区降水稀少,山区降水较丰富,因此地下水补给来源主要山区降水。山区降水通过河流、河谷潜流或暴雨洪流山口后,入渗补给平原区地下水。此外,平原区还受到山区基岩裂隙水侧向补给、浅埋带降雨入渗补给、渠系及水库渗漏补给、田间灌溉入渗补给等。地下水径流方向与地形坡向基本一致,总体上地下水由山前向盆地汇水中心汇聚。盆地中心(巴里坤湖和汉水泉洼地)成为地下水的最终排泄区,排泄方式主要为潜水蒸发蒸腾、人工开采、泉水溢出、自流井溢出。

2 地下水开发利用

地下水开发利用。历史巴里坤县开发利用地下水经过了利用泉水—开挖坎儿井—分散、局部打井开采—集中水源地开采4个阶段。解放以前,以引用泉水和开挖坎儿井的形式开发利用地下水,有坎儿井21条,解放后随着水利工程(引水渠)的修建,大部分已废弃,截止到2012年,巴里坤县还剩7条,引用地下水流量43.96L/s。

3 地下水开采的环境地质问题

地下水的开发利用,特别是南部集中灌区及北部煤炭基地大量开发利用地下水,必然会引起一系列环境地质问题的发生。

3.1地下水位持续下降

巴里坤县属干旱地区,可供利用的地表水资源量十分有限,北部的三塘湖盆地地表水资源更为匮乏。规划建设的三塘湖煤炭开发基地,供水水源部分靠引用地表水,其余部分则需要依赖开采地下水来满足生产需求。大量的开采地下水,特别是煤炭开发过程中的地下疏干排水,将会造成地下水位的迅速下降。三塘湖盆地煤炭储量巨大,开发时间较长,将不可避免的造成地下水位的持续下降。

3.2地下水污染

巴里坤县三塘湖、牛圈湖等地进行了较大规模的石油勘探和开采,先后施工了众多石油勘探井与采油井,同时也施工了一定数量的供水井,满足油井开采注水和化工生产用水的需要。石油勘探井、开采井和供水井在第四系、新近系、古近系、白垩系、侏罗系各层潜水、承压水间未进行止水,造成了承压水层间及承压水—潜水间的串通,使不同含水层间的水质相互影响,劣质水污染优质水。部分勘探钻孔终孔后未做永久性止水处理,致使这些钻孔长期涌水;有些油井随着时间延长,套管严重腐蚀毁坏,使深部的劣质水污染新近系及第四系地下水。石油的泄漏也是造成地下水污染的原因之一。巴里坤盆地各灌区开凿了大量的灌溉机井,以开采第四系潜水、承压水及新近系承压水为主,含水层间均未进行止水,大量开采地下水改变了含水层压力,各含水层间不可避免的发生混合与污染,造成地下水水质的恶化。巴里坤盆地各灌区耕地面积大,由于大量使用农药及化肥,有毒有害成分随田间灌溉水入渗进入含水层,对地下水形成污染。另外巴里坤县县城等人口相对密集的城镇,每年排放大量的生活污水及工业废水,由于现状下对污水的处理及利用程度较低,排放的污水及废水也会对地下水形成污染,对城镇生活及生产用水安全形成威胁。

3.3土地沙化

地下开发利用导致水位不断下降,会加剧干旱区土地沙化。当地下水位持续下降超过植物生存的警戒水位时,植物根系层土壤由于得不到地下水补充的水份,地表植被逐步衰退和死亡,土地失去植被的保护出现沙化现象,且土地沙化的程度与速度呈加快的趋势,致使沙丘活化,风沙、沙尘暴出现的频率增加。

4 地下水资源合理开发利用建议

(1)全面规划,科学管理。应以全局观点,综合利用地表水和地下水,进行水资源开发利用的全面规划;加强管理,以法治水,协调好部门之间和地区之间用水矛盾,施行用水许可制度;建立统一的地下水动态监测系统,真正实现水资源开发利用的科学决策和严格管理。

(2)水资源开发与生态环境保护相结合。水资源的开发必须与生态环境保护相结合,矿业开发要确保生态环境和水环境不受破坏。要严格贯彻实施“退耕还林(草)”政策,保障生态用水。集中供水水源地要根据潜水水位与生态环境的关系,选定合理的开采深度,开采量也要量入为出,对已超采区进行控制性开采,确保水资源可持续利用,避免过量开采地下水引发环境地质问题。加强水资源保护,还要防止地下水水质污染。在水资源开发规划和实施过程中,重视生态环境保护,采取必要措施,可以避免或减少对水资源和生态环境的破坏。

(3)加强对“三废”污染物的综合治理,对垃圾堆放场、化工场等易对地下水造成污染的企业的选址、排污治理的审查管理工作,防止污染物进入含水层而影响对地下水的利用;对局部已受污染的含水层,要查明污染原因,并加强监测工作。

[1]白铭,梁红涛,吕国华,等.巴里坤-伊吾盆地地下水勘查报告 [R].昌吉:新疆地矿局第二水文工程地质大队,2012.

[2]新疆巴里坤县柳条河流域地下水资源调查评价报告 [R].乌鲁木齐:新疆水利水电勘测设计研究院地质勘察研究所,2007.

P64[文献码] B

1000-405X(2016)-8-82-1

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