范鶴至 楊鵬年 張勝江 崔瑞 李志鵬 王永鵬
摘 要:為探明新疆尉犁縣綠洲區(qū)微咸水水化學(xué)特征、成因及可利用潛力,促進(jìn)非常規(guī)水資源利用與水資源優(yōu)化配置,綜合采用Piper 三線圖、描述性統(tǒng)計分析、Gibbs 圖、離子比值法、水均衡法等對研究區(qū)地下水進(jìn)行分析計算。結(jié)果表明:研究區(qū)微咸水水化學(xué)類型主要為SO4·Cl-Na、SO4·Cl-Na·Ca、SO4·Cl-Na·Mg 型,蒸發(fā)濃縮作用是微咸水形成的主要因素,其次是巖石風(fēng)化作用;微咸水分布面積3 851.35 km2,占研究區(qū)總面積的56.18%,可利用量為19 237 萬m3 / a,開利用潛力較大。
關(guān)鍵詞:微咸水;水化學(xué)特征;可利用潛力;尉犁縣
中圖分類號:TV213 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A doi:10.3969/ j.issn.1000-1379.2024.05.016
引用格式:范鶴至,楊鵬年,張勝江,等.新疆尉犁縣綠洲區(qū)微咸水水化學(xué)特征及可利用潛力分析[J].人民黃河,2024,46(5):98-103.
0 引言
微咸水是礦化度(TDS)為2~5 g/ L 的水,主要因地表淡水和地下水轉(zhuǎn)化、運移過程中溶濾作用而形成[1-2] 。目前,國內(nèi)外學(xué)者多采用數(shù)理統(tǒng)計[3] 、Piper三線圖[4] 、Gibbs 圖[5] 、離子比值分析[6] 、同位素示蹤法[7] 等進(jìn)行地下水水化學(xué)特征研究,識別水體的水化學(xué)類型、成因及離子來源,揭示地下咸水的來源。微咸水成因復(fù)雜,地下咸水的形成機(jī)制包括水巖相互作用、灌溉水的溶濾作用等[8-9] ,需要結(jié)合研究區(qū)地理、水文地質(zhì)條件等進(jìn)行研究。
近年來,國內(nèi)外學(xué)者對微咸水的研究主要包括微咸水利用方式、土壤鹽分分布、微咸水灌溉對土壤物理和化學(xué)性質(zhì)的影響、微咸水灌溉對農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的影響等方面。高聰帥等[10] 研究表明,在淡水資源匱乏且淺層地下水相對豐富的環(huán)渤海平原地區(qū)利用微咸水灌溉冬小麥并沒有使小麥減產(chǎn),在保證土壤和作物安全的前提下,可長期使用微咸水。Zied 等[11] 在不同氣候條件下對兩種大麥品種的耐鹽性能進(jìn)行評價表明,鹽水灌溉可降低49%的用水成本。Silva 等[12] 研究了微咸水灌溉對番茄果實品質(zhì)、產(chǎn)量等的影響。
新疆南疆地區(qū)自然條件以及地質(zhì)構(gòu)造條件特殊,賦存豐富的淺層地下咸水[13] 。新疆尉犁縣綠洲區(qū)屬干旱缺水地區(qū),水資源短缺,供需矛盾突出,一般采用“棄耕”“休耕”、提高農(nóng)業(yè)水資源利用效率等方式控制用水總量。根據(jù)“三條紅線”規(guī)定的新疆用水總量控制方案,TDS 大于2 g/ L 的微咸水不計入地下水開采量指標(biāo),被認(rèn)為是一種極其重要的非常規(guī)水源。尉犁縣綠洲區(qū)現(xiàn)狀微咸水開發(fā)利用率較低,在地下水存量不變的情況下,微咸水用于農(nóng)業(yè)灌溉可以緩解淡水資源短缺的問題。目前有關(guān)新疆尉犁縣綠洲區(qū)微咸水分布特征及成因分析的研究較少,本文研究尉犁縣綠洲區(qū)微咸水的水化學(xué)特征、成因及可利用潛力,以期為當(dāng)?shù)匚⑾趟Y源的評估和高效利用提供科學(xué)依據(jù)。