地下水是干旱、半干旱地区用水的重要来源,有时甚至是唯一的水源。人类对地下水资源开发利用,使得人工绿洲不断扩大,打破了原来的平衡,导致地下水位升降、地下水量增减,水质演化等,进而引起生态环境发生变化。地下水动态变化研究是了解地下水系统受人类活动的影响程度、变化趋势和变化幅度的一个重要手段。
本文在前人研究的基础上,以典型绿洲——阜康作为研究区域。研究内容和结论是:
第一,利用克里格(Kriging)空间插值模型并结合ArcGIS地统计模块技术,对阜康市地下水埋深在时间及空间变化特征做出定量分析,得出阜康市地下水时空分布规律:(1)随着地势的降低,由东南向西北地下水埋深越来越小。(2)山前倾斜平原地下水埋深大,白杨河流域山前平原地下水埋深达到了67.71m;冲洪积扇细土平原地下水埋深小,阜北农场地下水埋深仅有0.86m。(3)年际动态变化:1988-1992年段地下水埋深总体处于下降趋势;自1992起,地下水埋深呈两级分化趋势,南部山前倾斜平原地下水埋深越来越大,北部冲洪积细土平原地下水埋深显著减小。(4)季节动态变化:山前倾斜平原和冲洪积扇缘溢出带年末地下水埋深总大于年初,农耕季节为开采期,地下水埋深明显增大,非开采期减小;冲洪积细土平原靠近沙漠地带地下水未开采,使得一年当中地下水位处于上升趋势,年末回落,靠近扇缘带由于开采表现为开采期地下水埋深增大,非开采期减小。
第二,地下水的埋深动态变化是诸多要素相互影响下共同作用下的结果,如地表水来水量、地下水开采量、降水量、蒸发量、耕地面积等。本文利用多元回归分析方法,对地下水动态变化影响因子加以阐述,得到影响地下水埋深变化最显著因子。(1)年际动态变化主要影响因子为地下水开采量、降水量、蒸发量和耕地面积,与地表来水量关系不大;(2)季节动态变化影响因子为地下水开采量、降水量、蒸发量和地表来水量。
第三,因为绿洲经济的发展,阜康市地下水的开采量很大。由于地下水的开发、利用缺乏统一的规划和有效的管理,造成绿洲出现了一些严重的生态环境问题,如山前倾斜平原和冲洪积扇缘溢出带地下水位下降导致的水资源枯竭、自然植被衰败、土地荒漠化、降落漏斗形成;冲洪积细土平原地下水位上升导致的土壤盐渍化。
第四,依据阜康市地下水时空动态变化规律,主要影响因子及对生态环境的影响,提出地下水资源可持续开发利用对策。
