新疆伊吾河流域水資源轉化特征的分析研究

郭 琳，郭 健，張 兵

(1.新疆水利水電勘測設計研究院地質勘察研究所，新疆 烏魯木齊 830052;2.新疆昌吉學院，新疆 烏魯木齊 830052)

新疆伊吾河流域水資源轉化特征的分析研究

郭 琳1，郭 健2，張 兵1

(1.新疆水利水電勘測設計研究院地質勘察研究所，新疆 烏魯木齊 830052;2.新疆昌吉學院，新疆 烏魯木齊 830052)

在地質構造運動作用下，形成的背斜與向斜組成的伊吾河流域的三個構造盆地，在水流搬運而帶來的松散沉積物堆積在盆地，為地下水賦存奠定了良好的空間。伊吾河從其發源地至歸宿地，自南向北徑流過這三個盆地，時而地下水時而地表水，其間轉化關系相當頻繁，相當密切。運用地下水均衡和水均衡法，分別計算各盆地的進區水量、區間消耗量和出區水量及其地下水補排量，為進行流域水資源合理配置奠定基礎，對流域水資源的合理開發利用、生態保護具有現實意義。

水資源轉化關系;盆地;伊吾河流域

伊吾河流域位于新疆東北部的伊巴盆地。在行政區域上屬于新疆哈密地區的伊吾縣，該流域在經濟發展上相當滯后，人民生活水平比較低下，其主要原因是水利工程滯后，水資源開發利用不合理，且水資源利用率很低。水資源實現合理開發與利用，關鍵在于查明伊吾河流域地表水與地下水的轉化關系、轉化地段和轉化量，從而采用系統工程理論與方法，進行水資源(地表水和地下水)優化配置，提高水資源利用效益，加快土地資源有效利用和礦產資源有序開發，以促進流域工農業經濟跨越式發展。

1 地形特征

在構造運動的作用下，伊吾縣南部由天山哈爾里克復背斜組成的高大山系，中部天山支脈莫欽烏拉復背斜組成中低山系，高、中、低山之間形成分布有伊吾山間盆地、葦子峽山間洼地、淖毛湖盆地，三個盆地由南向北呈階梯下降。

南部高山區分布在天山主脈，山體雄厚，呈東西向展布。伊吾山間盆地位于天山山脈主脈與北天山支脈間;葦子峽洼地在天山支脈與余脈之間;而淖子湖盆地是天山山脈和北部阿爾泰山余之間的一個斷陷盆地。

山區降水較為充沛且有一定的冰川面積和永久性積雪分布，河網較為發育，徑流量較大，加之山體受強烈風化剝蝕作用，碎屑物質經水流源源不斷地被搬運至各個盆地，形成了較厚的第四紀沖洪積松散沉積物，成為地下水賦存的良好空間，也為農業生產奠定了良好的土壤條件。

2 氣候條件

伊吾河流域呈現出典型的大陸性北溫帶干旱氣候。主要特征是，降水相對稀少，空氣干燥，蒸發強烈，且日照時間長。各盆地氣溫、降水量隨地形條件變化，垂直和水平分帶差異明顯，呈現出由南至北山的分帶規律。山區降水量大，蒸發量小，盆地平原區降水量小蒸發量大。各盆地區氣候特征下:

⑴伊吾山間盆地:該盆地夏季較熱，冬季寒冷，年降水量85 mm，年蒸發量 2 326 mm，年均氣溫 3.6℃，無霜期 136 d，年日照時數3 249 h。

⑵葦子峽洼地:同樣是夏季較熱，冬季寒冷。年降水量60 mm，年蒸發量3 000 mm，年平均平均溫度6℃，無霜期153 d，年日照時數 3 200 h。

⑶淖毛湖盆地:為典型的在陸性氣候，夏季酷熱，冬季寒冷。年均降水量11.5 mm，年均蒸發量4 377 mm，多年平均氣溫 9.8℃，無霜期 175 d，年日照時數 3 326.3 d。

3 水文特征

伊吾河是發源于哈爾里克山，主要靠高山冰雪融水、夏季降雨及基礎裂隙泉水補給，在伊吾山間盆地周邊形成了許多長年性流水溝，在由南向北流出哈爾里克山山口后，在伊吾縣城東北附近匯集成伊吾河，后穿越葦子峽口流入淖毛湖盆地。據葦子峽水文站資料，多年平均徑流量為7 025×104m3。在河流形成與徑流過程中，呈現出地表水與地下水的多次轉化。第一次轉化出現在哈爾里克山山口，伊吾山間盆地，盆地北部以上水系較為發育，其流量隨季節、氣溫、降水而變化，多具有不穩定性的間歇水文特征。這些支流出山口后游蕩于伊吾山間盆地，由于盆地第四系松散沉積層較厚，巖性顆粒大，大量的河水散失補給地下水。當地下徑流流至盆地北端受山體阻擋時，以泉水出露成為地表水。在山口處與河水匯合后穿越峽溝(出山口)大量河水又滲入葦子峽盆地，呈現出第二轉化，地表水轉化成地下水;在葦子峽口處又受山體阻擋泉水溢出成地表水，當出山口后流入淖毛湖盆地，除部分河水引入灌區外，其余滲入淖毛湖盆地第四系松散沉積層中。如此的徑流過程，致使伊吾河呈現出“明流變潛流，潛流再變為明流”兩水三次轉化的水文特征。

4 地下水特征

由地質構造作用形成的伊吾河流域三大盆地，實質上就是三個地下水庫。它對地下水的賦存與調蓄起著重要的控制作用。

伊吾山間盆地主要有三個沖洪積扇組成，地層為第四系中更新統沖洪積物，形成巨厚的砂卵礫石層。地下水為單一結構的潛水，僅在扇緣分布有二元結構。地下水埋深由南往北變淺，富水性強，據縣奶牛場水井資料，水位埋深29 m，降深1.17 m時出水量1 200 m3/d，單位涌水量11.87 L/s·m，縣城自來水廠水井資料，水位埋深 1.55 m，降深 2.9 m，單井出水量 2 069 m3/d，單位涌水量8.26 L/s·m。水化學類型為低礦化(M=0.2 ～0.3 g/L)的 HCO3·SO4—Ca·Mg型水。

葦子峽洼地:含水層從南至北厚度由薄變厚，巖性以卵礫石、砂礫石為主，據葦子峽鄉供水井資料，單井出水量1 200 m3/d，水位降深 2.4 m，單位涌水量為 5.34 L/s·m，礦化度為0.3～0.4 g/L，水化學類型依然為低礦化的 HCO3·SO4—Ca·Mg 型水。

淖毛湖盆地:伊吾河從葦子峽山口流入該盆地，形成比較大的沖洪積扇、沖洪積平原。在扇上，含水層厚度由厚變薄，而巖性以砂卵石、砂礫石為主。據前人勘探資料，第四系厚度約67 m，下伏第三系泥巖，地下水埋深3.96 m，水位下降 1.06 m，單井出水量 277.8 m3/d，單位涌水量 3 L/s·m。在該泥巖層下邊的砂巖、礫巖層含水層、承壓水位埋深40.28 m，降深 6.8 m，涌水量 21.65 m3/d，單位涌水量 0.04 L/s·m。礦化度 0.2 g/L，水化學類型為 HCO3·SO4—Na·Ca型水。向北到淖毛湖鎮一帶，由西往東潛水埋深 7.16～3.25 m，單井出水量 462.6 ～542.5 m3/d，降深 1.75 ～1.35 m，單位涌水量3.06～4.65 L/s·m。下部承壓水水位埋深 4.03～3 m，降深 9.39～23.72 m，單位涌水量 0.43 ～0.05 L/s·m。礦化度 0.2 ～0.71 g/L，水化學類型為 HCO3·SO4—Ca·Na和HCO3·SO4—Mg·Ca型水。在淖毛湖鎮一帶，實施潛水—承壓水混合開采，水位埋深5.13 m，水位降深8.9 m，單井出水量 213.3 m3/d，單位涌水量 2.8 L/s·m，礦化度 0.22 g/L，水化學類型為 HCO3·SO4—Ca·Na型水。

5 水資源轉化關系

對伊吾河流域三個盆地，采取水均衡法進行水資源量計算結果，詳見表1。

表1 伊吾河水資源轉化關系計算表 萬m3/a

根據各盆地水資源均衡計算結果看，鑒于伊吾河從發源到歸宿地，均經歷各個盆地，它起著互相轉化的促進作用，上個盆地的地表水和地下水的出區量，即下個盆地的主要來水量，可見查明地表水和地下水的轉化關系，為流域水資源合理配置提供了可靠依據。

6 結語

由構造運動作用形成的伊吾縣特殊地形地貌、地層巖性，控制了流域地表水資源的形成與徑流;也制約著含水層的空間埋藏分布、補給、徑流及排泄特征。伊吾河上游山間盆地、中游葦子峽洼地及下游淖毛湖盆地，構成了伊吾河流域3個較大的天然地下水庫。對地表水和地下水具有巨大的調蓄作用。從而使伊吾河多年徑流量穩定在7 025×104m3，三個盆地的地下水補給量依次為 3 283.5×104m3/a、3 708.4×104m3/a和 5 078×104m3/a。為此，對于地表水和地下水是兩水互相轉化、互相依存的統一的水資源系統的伊吾河來說，如何使有限的水資源得到充分利用，合理開發，必須對水資源進行優化配置，兼顧生活、工業、農業、生態用水，實現協調發展。

［1］董新光，鄧銘江.新疆地下水資源.新疆科學技術出版社.2005.6.

［2］郭西萬，董新光.新疆中小型流域水資源規劃與管理模型研究(一).干旱區地理.1992.4.

［3］董新光，郭西萬.新疆博爾塔拉河干流段地表水轉化關系的系統分析.干區地理.1996.4.

［4］胡興林，藍永超，等.黑河中游盆地水資源轉化規律研究.地下水.2008.2.

Analysis and Study on Characteristics of Water Resources Transformation of Yiwoo River in Xinjiang

GUO Lin，GUO Jian，ZHANG Bing
(Institute of Geological Survey of Xinjiang Water Resources and Hydropower Survey and Design Institute，Changji College in Xinjiang)

The paper describes three anticline and syncline formed tectonic basins of Yiwoo River Basin with geological tectonic movements in details.The water flow brought loose sediments accumulated in the basin laid a good space for storing groundwater. From the origin to the destination，Yiwoo River is flowing over the three tectonic basins from south to north，with frequently transformation between the surface stream and groundwater.The paper is based on groundwater balance and the water－ budget method to calculate the recharge and the drain of water flow and groundwater in the area of each tectonic basin，and the water consumption between three basins. Therefore，the conduct of rational allocation of water resources is based on the results which are meaningful for the rational utilization and development of the water resources，the ecological protection in the Yiwoo River Basin.

relation of Water resources Transformation;the Basin and the Yiwu River Basin

TV213

A

1004－1184(2012)05－0120－02

2012－07－20

水利部2008年公益性行業研究專項(200801050)

郭琳(1971－)，女，新疆烏魯木齊人，工程師，主要從事水文地質、工程地質勘察及實驗工作。