哈密盆地绿洲带地下水数值模拟及地下水资源探讨

阿布拉·玉苏甫

【摘要】哈密地区是我国水资源严重缺乏的地区，年降水量不到40mm，蒸发量却达到3000mm以上。由于当地的煤炭储量特别丰富，为了保证煤炭资源的运输，需要对水资源进行合理的规划，从而满足当地经济发展的需求。本文根据相关的水文资料，模拟出哈密盆地绿洲地带的三维水流模型，然后对该区的地下水数值模拟以及地下水资源进行探讨。

【关键词】哈密盆地；绿洲地带；地下水；数值模拟；水资源

水资源的紧缺已经成为全世界关注的热点。哈密盆地水资源严重缺乏，主要表现为降水少，蒸发量大，这样不仅限制了该地经济的发展，而且对人们的生产、生活也造成了不利的影响。为了保证国家的各项经济战略政策，有必要对该地的水资源情况进行探讨。

一、哈密盆地绿洲地下水数值模型

1、建立数值模型

水文地质模型的建立要参考多种因素，其中包括含水层的结构特征、源汇项的参数，以及地下水流、边界条件的概化等。首先，根据相关的水位图可以看出，将哈密北边地区界定为流入边界，东南地区界定为零流量边界，西北方向则为流出边界。其次，在分析资料的基础上，将模拟层分为第四、第三含水岩组。下边界处于模型的最底层，相当于隔水边界。再次，对地下水流场以及流动的特点进行分析。经鉴定，该模拟区的概化为非均质，并在水平方向，垂直方向上存在一定的差异性，地下水流不稳定，在结构上具有三维空间的特点。再次，判定模拟区的几何框架。根据大量的数据信息，水文地质结构图，得出模拟区的类别主要包括离散化、模拟层、模型边界，以及模渗透系数等。最后，计算出源汇项值。主要包括洪水爆发、降水、田间灌溉、河道、河谷渗入，水库渗漏，以及地下水蒸发等。

2、模型的识别与校正

实施模型的识别与校正要在一定的原则基础上。比如：保持地下水流场与实际水流场的统一性，模拟地下水动态不能与实际水动态差别太大，按照均衡性的要求，识别出水位地质的参数，保证与水文地质条件相符。在识别的过程中，要完成多方面的工作，通过调整水位拟合、模型参数的方法，达到水量的均衡。其中，模型的参数受到地势特点、水流供给以及人类活动的影响。哈密中部地区人口多，活动频繁，地下水开采量大，因此受到的影响比较大。

二、哈密盆地绿洲地下水资源评价

1、巴里坤山，喀尔里克山平原水资源总量

哈密盆地绿洲地带的水资源类型主要包括两个部分。分别是巴里坤山平原区，喀尔里克山平原区。除了这两个地区之外，也涉及到西部小河、沙尔湖的地下水资源。由于哈密绿洲地下水资源主要分布在前两个平原地区，因此作为本文的主要研究对象。其中，巴里坤山平原区地下水资源主要采用河流补给的形式，多年平均径流量为2.6×108m3/a。喀尔里克山平原区的以河水、井灌为主要补给方式，多年平均径流量为1.75×108m3/a。

2、哈密盆地绿洲地下水资源量

从巴里坤山、喀尔里克山平原地下水均衡关系中可以看出，哈密盆地绿洲地下水资源存在严重的超采现象。根据相关的资料，在1995年之前该地的水资源还属于比较均衡的状态。从1995年之后，该地的人口不断增多，加大了水资源开采的力度，导致地下水位出现漏斗。本次研究的结果表明，该地天然补给的总量为4.4×108m3/a，然而该地的人工开采量已经超过了5×108m3/a。可见，哈密盆地绿洲地下水人工开采量远远大于天然补给量，所以地下水漏斗的出现已经成为一种必然的趋势。为了减少地下水位漏斗，必须加大对地下水开采量的控制。

3、哈密盆地绿洲带可采资源量的分析

地下水可开采资源量指的是利用一定的专业技术，并具备一定的经济基础下，来改变地下水超采、减少地下水位漏斗，土地沙化等地质问题。哈密绿洲地带地下水资源长期处于超采，因此应该在减少补排差的基础上，并保证天然补给量的充足。但是该地区当前的需求与可开采材料有很大的差距，如果在短时间内将现阶段的开采量缩小为可开采量，必然会面临很大的困难。特别是对于水资源比较贫乏的地区，如果控制水资源的可开采量，必然会给当地人的生活带来一定的影响。

4、优化开采布局的可行性分析

地下水位下降对开采量能产生重大的影响，并引发地下水位降低，产生地下水位漏斗。因此，可以考虑优化地下水位的布局，以达到控制地下水资源的目的。在地下水开采总量不变的基础上，减少西山乡的开采量，对减少的开采量由大泉湾乡来供给，不但节省了成本，而且使西山乡的水位下降得到了一定的改善。因此，说明优化开采布局在控制哈密绿洲地带水资源开采量中具有积极的意义。

结束语

我国人均水资源非常有限，现阶段由于地下水开采过量，导致地下水位下降，地下漏斗严重、土壤沙化等地质问题，不利于人口、经济、环境的和谐发展。本文主要分析了哈密绿洲地带的地下水位模拟值，然后对该区的地下水资源进行评价，并提出改善的办法，希望能起到积极的作用。

參考文献

[1]陈孜.哈密盆地绿洲带地下水数值模拟及地下水资源评价[J].中国地质大学（北京），2014，（05）.

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