吐魯番盆地地下水系統劃分及其特征研究

■李崇博郭新谷留洋

（1新疆維吾爾自治區地質調查院新疆烏魯木齊830011；2新疆大學地質與礦業工程學院新疆烏魯木齊830046）

吐魯番盆地地下水系統劃分及其特征研究

■李崇博1郭新2谷留洋2

（1新疆維吾爾自治區地質調查院新疆烏魯木齊830011；2新疆大學地質與礦業工程學院新疆烏魯木齊830046）

本文以吐魯番盆地地下水系統作為研究對象，運用地下水系統理論對該盆地的地下水系統進行了劃分。根據地下水系統劃分原則和依據，將研究區劃分為1個一級地下水系統，6個二級地下水系統，4個三級地下水系統，8個四級地下水系統。

系統邊界系統劃分地下水系統吐魯番盆地

1　研究區概況

吐魯番盆地是典型的“三山夾兩盆”的封閉式盆地。吐魯番盆地北部為博格達山；南部為天格爾山和覺羅塔格山；中部為鹽山-火焰山，將吐魯番盆地分為吐魯番北盆地和吐魯番南盆地；東部為庫姆塔格沙漠吐魯番盆地總體地勢呈現南部和北部高，中部低的特征。吐魯番盆地水系均發源于西、北部中高山區，補給來源為冰雪融水和山區降水，徑流方向從山區到平原區，最后進入盆地中心（艾丁湖）。吐魯番盆地內共發育有大小河流14條。吐魯番盆地內賦存有豐富的第四系松散巖類孔隙水、新近系、古近系碎屑巖類孔隙裂隙水。

根據以往研究成果，該盆地水文系統和水循環系統的形成演化模式和運行機制［1］與塔里木［2］、準格爾以及額濟納等盆地［3］具有相似的特征。因此，本文以吐魯番盆地地下水系統作為研究對象，結合國內近年來不同地區地下水系統劃分方法的研究，針對其獨特的水文地質條件，將地下水含水系統進行劃分，為科學評價吐魯番盆地的地下水資源提供了理論依據。

2　吐魯番盆地地下水系統劃分

2.1地下水系統邊界的確定

（1）一級地下水系統邊界的確定。一級地下水系統的劃分主要依據地表水分水嶺邊界，吐魯番盆地地下水大系統的邊界類型為地表水分水嶺邊界。

（2）二級地下水系統邊界的確定。二級地下水系統在一級地下水系統劃分的基礎上，重點考慮了一級地下水系統內部的幾種邊界類型，其主要包括：①地表水分水嶺邊界；②地下水分水嶺邊界；③流面邊界；④隔水邊界。

（3）三級地下水系統邊界的確定。三級地下水系統在二級地下水系統劃分的基礎上，重點考慮了地質構造形成的火焰山隆起，包括的主要邊界類型有：①地表水分水嶺邊界、②流量邊界、③河谷流量邊界和④隔水邊界等。

（4）四級地下水系統邊界的確定。四級地下水系統邊界在重點考慮二、三級地下水系統內的山區與平原區界線后，依據山區與平原區含水介質的差異性來確定的，包括的主要幾種邊界類型有：①流量邊界、②河谷流量邊界和③隔水邊界等。

2.2地下水系統分區結果

根據各級地下水系統的劃分原則以及各級地下水系統邊界條件的確定，在綜合考慮研究區地形地貌、區域地質背景以及水文地質條件的基礎上，重點對研究區地下水含水系統特征進行分析，通過綜合研究，將吐魯番盆地劃分為1個地下水大系統（一級系統）、6個地下水系統（二級系統）、4個地下水亞系統（三級系統）和8個地下水子系統（四級系統）。

2.3地下水系統分區特點

（1）阿拉溝-白楊河地下水系統（Ⅰ1）。該系統位于吐魯番盆地西部，系統總面積16009.8km2，其中山區（Ⅰ11）占11780.8km2，平原區（Ⅰ12）占4228.9km2。

阿拉溝-白楊河山區地下水子系統（Ⅰ11）以基巖山區為主，包括博格達山南麓達坂城地區，白楊河-天格爾峰分水嶺一帶基巖山區和卻勒塔格山北麓托克遜縣境內的基巖山區。阿拉溝-白楊河平原區地下水子系統（Ⅰ12）以第四系沖洪積礫質傾斜平原及細土平原為主，包括白楊河、阿拉溝兩河流域內的沖洪積平原，以及系統東部的（沖）湖積平原區。

（2）大河沿-柯柯亞河地下水系統（Ⅰ2）。該系統貫穿了吐魯番盆地南北，位于盆地中部，總面積19127.3km2，其中北盆地地下水亞系統（Ⅰ2-1）占8780.7km2，南盆地地下水亞系統（Ⅰ2-2）占10346.5km2。

大河沿-柯柯亞河北盆地地下水亞系統（Ⅰ2-1）分為山區地下水子系統（Ⅰ2-11）與平原區地下水子系統（Ⅰ2-12）兩部分，山區面積為5245.2km2，平原區面積為3535.5km2。

大河沿-柯柯亞河南盆地地下水亞系統（Ⅰ2-2）分為山區地下水子系統（Ⅰ2-21）與平原區地下水子系統（Ⅰ2-22）兩部分，山區面積為7825.0km2，平原區面積為2521.5km2。山區地下水子系統（Ⅰ2-21）以基巖為主，包括卻勒塔格山北麓的吐魯番市至鄯善縣一段山區。平原區地下水子系統（Ⅰ2-22）以第四系沖洪積細土平原、湖積平原為主。

（3）坎兒其河地下水系統（Ⅰ3）。該系統位于吐魯番盆地東北部，該系統總面積為6985.7km2，其中坎兒其河地下水亞系統（Ⅰ3-1）占5878.4km2，下巴哥-七克臺山南地下水亞系統（Ⅰ3-2）占1107.3km2。

坎兒其河地下水亞系統（Ⅰ3-1）又分為山區地下水子系統（Ⅰ3-11）與平原區地下水子系統（Ⅰ3-12）兩部分，山區面積為1742.2km2，平原區面積為4136.2km2。山區地下水子系統（Ⅰ3-11）以基巖山區為主，包括博格達山南麓的坎兒其河流域及西鹽池洼地與平原區之間的基巖山區。平原區地下水子系統（Ⅰ3-12）以第四系沖洪積礫質傾斜平原及細土平原為主，包括坎兒其河流域及其以東的山前泉水補給區。

下巴哥-七克臺山南地下水亞系統（Ⅰ3-2）以第四系沖洪積礫質傾斜平原為主。

（4）西鹽池盆地地下水系統（Ⅰ4）。該系統位于吐魯番盆地東北角，總面積219.4km2。西鹽池盆地的四周山區為基巖裂隙含水層，中部為第四系單一孔隙潛水含水層，分布面積較大，下部為第四系多層結構潛水承壓水含水層，分布面積較小。

（5）庫姆塔格沙漠地下水系統（Ⅰ5）。庫姆塔格沙漠區組成了庫姆塔格沙漠系統，該系統位于吐魯番盆地中部，面積2017.9km2，是世界上距離城市最近的沙漠。沙漠區上覆風積砂，分布有潛水及淺層承壓水，下伏新生界孔隙裂隙含水層。

（6）庫姆塔格東地下水系統（Ⅰ6）。該系統位于吐魯番盆地東南角，西接大河沿-柯柯亞河南盆地山區地下水子系統（Ⅰ2-21）及庫姆塔格砂漠地下水系統（Ⅰ5），東臨一級系統分區下的吐魯番盆地地下水大系統（Ⅱ）。行政隸屬于鄯善縣，東部邊緣一帶延伸至吐魯番地區，面積8734.1km2。系統中部及南部大面積地區為石炭系、泥盆系等隔水層或透水不含水層，北部地區主要為古近系-新近系隔水層。

3　結論

吐魯番盆地是典型的中溫帶干旱、半干旱氣候區，其地下水系

統具有典型的獨立性特征，與外界基本不存在水量和水質的交換。在全面分析該盆地地形地貌、區域地質背景以及水文地質條件的基礎上，根據地下水系統劃分原則和依據，結合該盆地地下水系統邊界條件，將研究區劃分為1個一級地下水系統，3個二級地下水系統，8個三級地下水系統，4個四級地下水系統。

［1］李文鵬，郝愛兵.中國西北內陸干旱盆地地下水形成演化模式及其意義 ［J］，水文地質工程地質，1999，（4）：28-32.

［2］王占和，諶天德，于德勝，等.塔里木盆地地下水系統劃分 ［J］.新疆地質，2004，22 （3）：262-264.

［3］張俊，孫自永，余紹文.黑河下游額濟納盆地地下水系統劃分 ［J］.新疆地質，2008，30 （1）：12-14，31.

P641［文獻碼］ B

1000-405X（2016）-8-76-2

李崇博（1988～），男，學士學位，助理工程師，研究方向為水文地質、工程地質和環境地質。