论文部分内容阅读
本文以吐鲁番市高昌区的浅层地下水补排系统和坎儿井为研究对象,综合前人的研究成果、历史监测数据、现场调查和勘测成果等资料,运用GIS、PMWIN、GMS、SUFER等分析工具,研究了浅层地下水补排系统变化对坎儿井流量衰减的影响,并对坎儿井的出水量进行了预测,提出了基于坎儿井保护为约束条件的地下水合理开采量,获得了以下研究成果:(1)浅层地下水补排系统中,降雨入渗量略呈下降趋势,侧向补给量变化不大,河道渗漏量呈幂函数曲线减少,渠道渗漏量呈先增大后稳定再减少的趋势,井灌回归入渗量、库塘渗漏量和机井开采量均呈先增大后减小的趋势,潜水蒸发量和侧向排泄量都在逐渐减少。(2)坎儿井流量主要受河道渗漏量、渠道渗漏量、机井开采量的影响,影响程度从大到小依次为:机井开采量、河道渗漏量、渠道渗漏量。机井抽水量的增加及河道渗漏量的减少会引起坎儿井流量的减小。(3)机井开采量与坎儿井出水量基本呈线性关系,机井开采量越大,坎儿井出水量减少得越多。以2014年的机井开采量2.61×108m3为基准值,当开采量增加10%、20%、30%、40%、50%时,坎儿井出水量相应减少4.44%、7.31%、11.94%、16.03%、18.75%;当机井开采量减小10%、20%、30%、40%、50%时,坎儿井出水量相应增加2.11%、3.55%、5.05%、7.31%、8.07%。且机井开采量变化幅度相同时,坎儿井出水量变化不同。机井开采量增加时,坎儿井出水量衰减较快,机井开采量减少时,坎儿井出水量恢复很慢。即坎儿井出水量下降容易,恢复较难。(4)如果吐鲁番市高昌区的机井以2014年的2.61×108m3的开采量继续超采地下水,地下水位将持续下降,2030年坎儿井出水量仅剩3095×104m3,与2014年相比减少了24%;如果以2.04×108m3的可开采量开采地下水,至2030年,地下水位与2014年相比降幅不大,坎儿井出水量为4283×104m3,与2014年相比增加5%;如果以“三条红线”控制指标开采地下水,即2020年和2030年吐鲁番市高昌区地下水开采量限制指标分别为1.82×108m3、1.58×108m3,到2030年,地下水位与2014年相比大部分区域都在回升,且坎儿井出水量也在恢复,达到5360×104m3,与2014年相比增长31%。(5)若想保持吐鲁番市高昌区现阶段的坎儿井出水量不衰减,地下水合理开采量应保持在2.04×108m3左右;若想不断恢复吐鲁番市高昌区的坎儿井出水量,可按“三条红线”控制指标开采地下水,即逐步实现到2020年地下水开采量为1.82×108m3、2030年地下水开采量为1.58×108m3。