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      山前沖積扇蓄洪入灌坎兒井水源保護(hù)方法研究

      2018-04-11 07:18:13鄭艷瓊張愛(ài)軍
      水土保持研究 2018年3期
      關(guān)鍵詞:沖積扇坎兒井出水量

      鄭艷瓊, 張愛(ài)軍, 韓 帥

      (西北農(nóng)林科技大學(xué) 水利與建筑工程學(xué)院, 陜西 楊凌 712100)

      新疆吐魯番地區(qū)的坎兒井是我國(guó)寶貴的非物質(zhì)文化遺產(chǎn),很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)(20世紀(jì)60年代以前)是吐魯番綠洲除了泉水外的唯一的人工水源[1],對(duì)吐魯番綠洲生態(tài)的存在與發(fā)展具有不可替代的作用。它結(jié)合當(dāng)?shù)鬲?dú)特的地質(zhì)、地形和氣候條件,充分利用天山山前沖積扇豐富的地下水資源,采用地下輸水的形式,為吐魯番綠洲提供了源源不斷的水源,是吐魯番綠洲之根,具有無(wú)需動(dòng)力提水、不受風(fēng)沙和蒸發(fā)影響,以及引的水不經(jīng)過(guò)含鹽大的巖層而礦化度低的種種優(yōu)點(diǎn),是可持續(xù)、生態(tài)友好型的水利工程。

      然而自20世紀(jì)60年代以來(lái),由于農(nóng)業(yè)灌溉用水量的增大,另外一種取水方式——機(jī)電井,在吐魯番綠洲地區(qū)迅猛發(fā)展。機(jī)電井在綠洲腹地直接抽取地下水灌溉耕地。機(jī)井大規(guī)模抽水導(dǎo)致土地鹽堿化,更為嚴(yán)重的是導(dǎo)致了綠洲腹地地下水水位持續(xù)下降,從而使得坎兒井的出水量減少甚至干涸。有水坎兒井由1957年的1 237條減小到2009年的246條,按照目前坎兒井的衰減速度,過(guò)不了多久有水的坎兒井將消失[1]。所以研究坎兒井保護(hù)技術(shù),加大坎兒井保護(hù)力度刻不容緩。

      張偉等[2]從機(jī)井的抽水量和數(shù)量上闡述了機(jī)井對(duì)坎兒井水量的影響;買爾旦·買買提等[3]提出了坎兒井水量控制的輻射管技術(shù),該技術(shù)可以大大增加坎兒井的出水量,同時(shí)也可以在用水淡季對(duì)坎兒井的水量進(jìn)行控制,避免不必要的浪費(fèi)。很多學(xué)者從社會(huì)經(jīng)濟(jì)方面、歷史文化方面以及生態(tài)方面,提出相應(yīng)的保護(hù)坎兒井的措施[4-9]。本文從保護(hù)綠洲生態(tài)的角度,提出攔截天山南側(cè)山前沖積扇洪水入灌地下,提高坎兒井集水段的地下水位,從而增加坎兒井出水量的方法,為坎兒井可持續(xù)出水提供治本的方法。該方法也是吐魯番地區(qū)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)的重要措施。

      1 吐魯番盆地基本情況與坎兒井現(xiàn)狀分析

      1.1 吐魯番盆地的基本情況

      吐魯番盆地位于我國(guó)新疆東部,西起阿拉山溝口,東至七角井峽谷西口,東西長(zhǎng)245 km,南北寬約75 km。行政區(qū)劃隸屬于吐魯番地區(qū),主要由吐魯番市、鄯善縣、托克遜縣組成。地形特征上是一個(gè)北南西三面山地環(huán)繞而東部有高地阻隔的盆地,盆地中部存在有東西走向的火焰山—鹽山隆起山丘,將盆地分割為南盆地和北盆地兩個(gè)部分,火焰山和鹽山之間存在一個(gè)構(gòu)造缺口,即著名的葡萄溝,是南盆地和北盆地之間的主要交通要道和透水通道。盆地地勢(shì)為西北高而東南低,盆地最低處為艾丁湖,最低海拔為-154.31 m,低于海平面。長(zhǎng)期以來(lái)艾丁湖整個(gè)湖面大部為鹽殼所覆蓋。盆地北面為東天山山脈的博格達(dá)山,最高峰海拔為5 445 m;西部為喀拉烏成山的一段,海拔高度在3 500~4 000 m,南部的覺(jué)羅塔格山(或稱為庫(kù)魯塔格山),最高海拔在1 500 m左右;而火焰山和鹽山的海拔高度最高為900 m左右。東部及東南面略呈開(kāi)口狀,連接廣裘的庫(kù)木塔格荒漠,只有低矮沙丘。整個(gè)盆地的地貌單元可分為高山帶、中山帶、山前沖積扇、綠洲、荒漠帶等類型。

      吐魯番盆地地處亞洲腹地,遠(yuǎn)離海洋,屬典型的干旱荒漠性氣候。夏季炎熱,冬季干冷。極端最高氣溫達(dá)49.6℃,極端最低氣溫-25.3℃;多年平均各月氣溫年內(nèi)分配極不均勻,多年月平均氣溫溫差達(dá)42℃。由于氣候干燥炎熱,盆地內(nèi)降水十分稀少,吐魯番氣象站多年平均降水量只有16.3 mm(見(jiàn)表1),多年降水的年際變化也較大,最大年降水量與最小年降水量相差高達(dá)16倍以上。干旱性的氣候使得吐魯番盆地的蒸發(fā)十分強(qiáng)烈,水面蒸發(fā)能力可達(dá)1 800 mm;吐魯番盆地光熱資源十分豐富,多年平均日照時(shí)數(shù)3 049.5 h;≥10℃的積溫多年平均為5 425℃;盆地內(nèi)多大風(fēng),甚者造成風(fēng)災(zāi),著名的三十里風(fēng)區(qū)正位于盆地之內(nèi);據(jù)吐魯番氣象站記載,多年年最大風(fēng)速平均值為23.0 m/s;多年最大瞬時(shí)風(fēng)速為40 m/s,風(fēng)向NW。吐魯番盆地素有“火州”、“風(fēng)庫(kù)”之稱。

      表1 吐魯番市各雨量站降水量統(tǒng)計(jì)表

      吐魯番地區(qū)面積廣闊,地貌類型復(fù)雜多樣,高差懸殊,氣候差異非常明顯。盆地氣候大致可以劃分成5個(gè)氣候帶:博格達(dá)山是中高山區(qū),年降水量300~400 mm,為高寒潮濕帶;此帶向南是低山丘陵區(qū),至盆地北緣山口處,年降水量160 mm,為冷涼半濕潤(rùn)帶;天山山口至火焰山麓是山前礫質(zhì)傾斜平原區(qū),年降水量25~30 mm是炎熱干旱帶;火焰山及其南坡山前礫質(zhì)傾斜平原區(qū),年降水量16.6~20 mm,是酷熱干旱熱帶,年降水量約7 mm,有的年份無(wú)降水;再向南至艾丁湖是濱湖及鹽澤區(qū),為極干旱、極熱風(fēng)沙帶,其綠洲生態(tài)環(huán)境極為脆弱。

      吐魯番盆地有14條主要河流(含獨(dú)立支流),按行政區(qū)域劃分分別為托克遜縣6條:烏斯通溝、祖魯木圖溝、艾維爾溝(魚(yú)爾溝)、柯?tīng)枆A溝、阿拉溝、白楊河;吐魯番市5條:大河沿河、塔爾朗河、煤窯溝、喀讓郭勒溝、恰勒坎溝;鄯善縣3條:二塘溝、柯柯亞爾河、坎兒其溝。其中烏斯通溝(右支)、祖魯木圖溝(右支)、艾維爾溝(左支)、均為阿拉溝支流???tīng)枆A溝(右支)為白楊河支流。這些河流出山口之間就是天山的山前沖積扇區(qū)域。很多坎兒井的集水段就分布在這個(gè)區(qū)域。

      1.2 坎兒井的現(xiàn)狀分析

      坎兒井在新疆吐魯番及哈密盆地區(qū)存在已經(jīng)有兩千多年的歷史。20世紀(jì)60年代以前,坎兒井是吐魯番盆地的主要取水形式,是吐魯番綠洲區(qū)除了泉水以外的唯一人工水源??矁壕话阌韶Q井、集水段暗渠、輸水段暗渠、明渠、澇池組成。豎井一般間隔20~50 m設(shè)置一口,用于出土、通風(fēng)和維修出入;暗渠將山前淺層地下水引到綠洲供灌溉和生活用水使用,是主要組成部分。一般暗渠長(zhǎng)度在幾百米到十幾千米不等,分為集水段和輸水段兩部分,集水段處于地下水位以下,用來(lái)匯集地下水,是坎兒井的主要部分;輸水段用來(lái)將集水引出地面。明渠主要用于輸水,將引水引入需要灌溉的田地;澇池用于貯存多余水量??矁壕幕驹硎疽庖?jiàn)圖1??矁壕陌登沃饕植荚谔焐街卸魏望}山—火焰山周圍,暗渠出口主要在綠洲腹地,從而實(shí)現(xiàn)將山區(qū)地下水引入綠洲腹地用于灌溉和生活用水的目的。

      但是坎兒井的發(fā)展面臨諸多問(wèn)題,由于當(dāng)?shù)氐孛嬉こ痰陌l(fā)展,特別是機(jī)電抽水井的大規(guī)模發(fā)展,已經(jīng)瀕臨消失的狀態(tài),若不加保護(hù)將在不久徹底消失。存在的問(wèn)題主要表現(xiàn)在:

      (1) 由于地下水嚴(yán)重超采,地下水位持續(xù)下降,坎兒井出水量日漸減小,有水坎兒井?dāng)?shù)量急劇衰減,很多坎兒井已經(jīng)干涸。圖2為解放后坎兒井?dāng)?shù)量和出水量變化統(tǒng)計(jì)。從圖中看出有水坎兒井?dāng)?shù)量由最多的1 237條(1957年)減少到2009年的246條,出水量由最大的6.61億m3減小到目前的2.68億m3,情況非常嚴(yán)重;

      圖1坎兒井集水輸水原理示意圖

      (2) 坎兒井暗渠及豎井破壞嚴(yán)重,維修維護(hù)困難,勞動(dòng)強(qiáng)度大,而掌握維修技術(shù)的人員原來(lái)越少,年輕人大多不愿意從事如此繁重的勞作,急需要用現(xiàn)代技術(shù)進(jìn)行維修改造;

      (3) 另外還有:水量無(wú)法控制,管理模式落后,管理體制不順等諸多問(wèn)題。

      圖2有水坎兒井?dāng)?shù)量和出水量年度變化統(tǒng)計(jì)

      2 山前沖積扇蓄洪入灌的自然條件

      以上分析表明,坎兒井出水量減小的主要原因是地下水位的持續(xù)下降。若采用一定的方法提升地下水位將會(huì)增加坎兒井的出水量,甚至可以使得已經(jīng)干涸的坎兒井重新有水而恢復(fù)生機(jī)。限制地面引水工程和機(jī)電井的發(fā)展,關(guān)停一批機(jī)電井是提高地下水位的有效方法,吐魯番地區(qū)已經(jīng)開(kāi)展了限井和恢復(fù)生態(tài)的措施,但是由于工業(yè)和農(nóng)業(yè)用水量的大幅提升,以及居民生活用水量的增加,全面限井和廢棄地面引水工程是不可能的。而天山山區(qū)降雨量較大,在夏季還會(huì)形成一定規(guī)模的洪水。該部分洪水除一部分通過(guò)多條河流排出外,在山前沖積扇上也會(huì)形成一定規(guī)模的洪水,對(duì)山前沖積扇地區(qū)的電力,水利,鐵路,村鎮(zhèn),甚至坎兒井的豎井等構(gòu)成威脅。該部分洪水最終于盆地中下游消散蒸發(fā)殆盡,對(duì)坎兒井補(bǔ)給區(qū)潛水的補(bǔ)給量很少。如果能采用一定的攔洪蓄洪入灌措施,把該部分洪水在高程較高的沖積扇上回灌入滲地下,將大幅提升地下水位,從而為坎兒井提供更多的補(bǔ)給水量,大大增加坎兒井的出水量,是坎兒井水源保護(hù)的“開(kāi)源”之策和“治本”措施,同時(shí)對(duì)于削減洪水危害也具有一定的作用。本文擬通過(guò)在沖積扇修筑攔洪壩的方式,攔蓄該部分洪水,一方面起到防洪效果,另一重要方面就是補(bǔ)給地下水,抬升地下水位,從而增加該區(qū)域的坎兒井的出水量。

      蓄洪入灌地下是有條件的,而吐魯番獨(dú)特的地質(zhì)情況為入灌提供了極好的條件,主要表現(xiàn)在:

      (1) 北盆地沉積著數(shù)十米至千米的第四系卵礫石、砂礫石、砂及少量粘性土層,為地下水賦存提供了良好的空間,也為蓄洪入灌提供了極佳的入灌條件。吐魯番盆地是位于天山山脈東部的山間盆地,天山山系的強(qiáng)烈上升使天山南部基底層形成巨大向斜構(gòu)造,形成吐魯番盆地坳陷帶,周邊山體風(fēng)化剝蝕物在洪流的搬運(yùn)作用下沉積于坳陷帶內(nèi),形成山前厚度變化較大的第四紀(jì)松散含水層。坳陷帶南部和火焰山基底基巖隆起,起到了強(qiáng)烈的阻水作用,使得北盆地成為一個(gè)封閉的內(nèi)含巨厚砂礫層的空間。由西向東存在3個(gè)沉降中心:西部煤窯溝以南最大厚度大于1 000 m;中部連木沁北東最大厚度大于700 m;東部以鄯善火車站為中心,最大厚度大于600 m。一般第四系沉積厚度均大于100 m。含水層由單一結(jié)構(gòu)潛水含水層演化為上部第四紀(jì)潛水含水層、下部第三紀(jì)裂隙承壓含水層,其區(qū)域地下水以第四系孔隙潛水及承壓水、第三紀(jì)碎屑巖類孔隙裂隙承壓水的形式廣泛賦存空間,這種特殊的地質(zhì)結(jié)構(gòu)為蓄洪入灌提供了較好的入滲和貯存條件。

      (2) 北盆地中部、上部為一由北向南傾斜的山前戈壁平原,由一系列單一卵礫石組成的沖洪積扇構(gòu)成,地形坡降大于0.4%。并且該區(qū)域人煙稀少,為蓄洪入灌提供了開(kāi)闊的場(chǎng)地。

      (3) 北盆地地下水接受山前側(cè)滲和河水的補(bǔ)給,受地形和構(gòu)造的控制,由山前向南徑流,至火焰山—鹽山一帶受阻而溢出成泉。在構(gòu)造缺口,直接以地下水徑流的方式側(cè)向流入南盆地。由于北盆地地形坡度大,含水層以卵礫石為主,地下水徑流條件好。吐魯番盆地地下水的徑流方向與地形坡降基本相同,北盆地地下水由北向南徑流(圖3)。

      圖3吐魯番盆地地下水徑流示意圖

      (4) 吐魯番地區(qū)由于降雨較少、蒸發(fā)強(qiáng)烈、周邊干燥、疏散、裸露的地表土壤剝離侵蝕,并將細(xì)小的土壤顆粒吹起、搬運(yùn)、四處侵襲,因此其主要的水土流失危害因子是風(fēng)力侵蝕,而水力侵蝕較小。蓄洪入灌后也將會(huì)促進(jìn)沖積扇區(qū)域植被生長(zhǎng)而減小侵蝕的危害。

      從以上分析看出,在吐魯番盆地北部天山?jīng)_積扇區(qū)域存在布設(shè)蓄洪入灌工程的良好條件。

      3 山前沖積扇蓄洪入灌抬升地下水位的數(shù)值模擬分析

      蓄洪入灌是通過(guò)在沖積扇區(qū)域修筑低矮攔洪壩的方式,攔蓄洪水,回灌地下。攔河壩的形式為采用當(dāng)?shù)厣暗[石填筑的均質(zhì)壩(圖4),依據(jù)當(dāng)?shù)氐谋备吣系偷牡貏?shì)條件,由北到南連續(xù)布置,達(dá)到攔蓄洪水的目的。

      攔洪壩由沖積扇的上游區(qū)開(kāi)始布置,一直布設(shè)到?jīng)_積扇的下游區(qū),用以保證攔洪壩能夠持續(xù)不斷地?cái)r截所有的雨洪水。為了高效率地?cái)r截所有的雨洪水,依據(jù)地面坡度4.0%,結(jié)合所設(shè)計(jì)的攔洪壩壩高(保證上游攔洪壩壩趾與下游攔洪壩壩頂在同一水平線上),設(shè)計(jì)的兩個(gè)攔洪壩之間的距離為54 m。鑒于壩體有過(guò)水的可能性,為了保證上下游壩坡不被嚴(yán)重沖刷,壩頂寬度設(shè)置為3 m,壩高為2.0 m,上下游壩坡坡比設(shè)置為1∶6。壩體采用當(dāng)?shù)厣暗[石填筑,其抗沖蝕能力較強(qiáng),同時(shí)攔洪壩設(shè)計(jì)中考慮了挖填平衡,使得挖出來(lái)的砂礫石正好填筑攔洪壩,無(wú)須設(shè)置土料場(chǎng),節(jié)省建設(shè)成本。

      圖4蓄洪入灌的攔河壩斷面形式與布置圖

      計(jì)算中采用非飽和土滲流理論進(jìn)行,采用有限元方法計(jì)算??紤]到攔河壩底部可能有洪水帶來(lái)的泥沙沉積,會(huì)減小入滲量,設(shè)置了5 cm厚的淤積層。

      3.1 非飽和滲流計(jì)算原理與參數(shù)

      非飽和土滲流理論的基本控制方程為[10~13]:

      (1)

      式中:H為水頭;k為滲透系數(shù),是吸力的函數(shù);mw為土水特征曲線的斜率;γw為水的密度;t為時(shí)間;Q為邊界輸入的流量。

      在非飽和滲流計(jì)算中,滲透系數(shù)k值在非飽和時(shí)會(huì)隨著吸力的變化而變化。其值可以通過(guò)土水特征曲線估算得到。具體方法為通過(guò)土水特征曲線和飽和情況下的滲透系數(shù),用Van Genuchten估算公式進(jìn)行估算得到。估算公式為:

      (2)

      式中:kw,ka為吸力為s時(shí)土的滲透系數(shù)值和飽和滲透系數(shù)值;a,m,n為曲線擬合參數(shù),n=1/(1-m)。擬合參數(shù)a,m可以基于土水特征曲線求得,并將殘余體積含水率和飽和含水率之間的土水特征曲線上的數(shù)據(jù)點(diǎn)作為最佳的擬合位置。

      式中:m值可以由下式計(jì)算:

      (3)

      式中:θs,θr,θp為飽和、殘余體積含水率和體積含水率函數(shù)中點(diǎn)對(duì)應(yīng)的體積含水率;sp是體積含水率函數(shù)中點(diǎn)對(duì)應(yīng)的吸力值。

      (4)

      當(dāng)Sp大于1.0時(shí),則:

      (5)

      通過(guò)試驗(yàn)得到砂礫石層的土水特征曲線見(jiàn)圖5,淤積層參考類似試驗(yàn)確定。各層的飽和滲透系數(shù)值為:攔河壩5.962 m/d,淤積層0.086 4 m/d,砂礫石層11.837 m/d。

      圖5砂礫石層土水特征曲線

      3.2 計(jì)算模型

      本文采用非飽和土體滲流GEO-STUDIO軟件進(jìn)行蓄洪入灌模擬計(jì)算。為了計(jì)算方便,只進(jìn)行一個(gè)攔河壩影響范圍內(nèi)的滲流計(jì)算。模型為單位寬度的攔洪壩,計(jì)算范圍主要是上下游兩個(gè)攔洪壩之間的區(qū)域,即攔洪壩的實(shí)際影響區(qū)域。模型設(shè)置為:儲(chǔ)水空間最大水深為2 m,上游水位設(shè)置為37 m,地下水埋深設(shè)置為5 m,淤積層厚度設(shè)置為5 cm。模型兩側(cè)和底部均設(shè)置為不透水邊界,即不考慮地下水的排泄,同時(shí)也不考慮蓄積水量的蒸發(fā)。這樣模擬可以反映在大面積情況下的攔洪壩攔蓄洪水情況下的蓄洪入灌的效果。其計(jì)算模型如圖6所示。

      由于該工程中,只有攔河壩庫(kù)內(nèi)存蓄的水量才能入滲地下,而翻越攔河壩的水不能入滲,這樣攔河壩庫(kù)內(nèi)水面在整個(gè)入滲過(guò)程中不斷下降,直到庫(kù)水完全滲入土中為止。因此,計(jì)算中上游水面水位按照入滲函數(shù)給定,從而反映了這種影響。

      3.3 計(jì)算結(jié)果

      蓄水后不同時(shí)間段內(nèi)的地下水位變化過(guò)程如圖7所示。該圖示出了攔洪壩方案的地下水位線位置和滲透壓力等值線,同時(shí)也示出了壩內(nèi)水深的變化和滲透水流的矢量分布。

      圖6攔洪壩計(jì)算模型

      計(jì)算表明:從滲流形式上看出,攔洪壩內(nèi)的水均以非飽和滲流的形式滲入地下,補(bǔ)充地下水。滲流方向以垂直方向入滲為主,其中在壩內(nèi)最低點(diǎn)滲透強(qiáng)度較大,而兩側(cè)滲透強(qiáng)度較小;攔洪庫(kù)內(nèi)水位隨入滲時(shí)間的延長(zhǎng)逐步降低,蓄水初期的壩內(nèi)水深為2 m,在蓄水后14.2 h壩內(nèi)水位與壩底高程相同,此時(shí)坑內(nèi)水深為0 m,也就是坑內(nèi)蓄水全部滲入地下。之后滲入地下的水持續(xù)向地下入滲補(bǔ)充地下水,使得地下水位持續(xù)上升。從地下水位線變化看,隨著入滲時(shí)間的延長(zhǎng)而地下水位持續(xù)抬升,在壩內(nèi)蓄水全部滲入地下后,地下水位由于局部水位不平衡,仍然在均勻化流動(dòng),最后基本趨于穩(wěn)定。

      壩內(nèi)水位隨入滲時(shí)間的增長(zhǎng)而持續(xù)降低,同時(shí)地下水位被逐漸抬升,最終地下水位比初始地下水位抬升了13.5 m,抬升幅度較大。以上計(jì)算是在假定地下水位沒(méi)有向下游排泄的條件下進(jìn)行的,主要考慮到不同地段地下水向下游排泄的坡度有很大的不同,計(jì)算無(wú)排泄條件下的抬升情況有利于對(duì)規(guī)律性的認(rèn)識(shí)和理解。若考慮排泄條件,地下水位的抬升會(huì)降低,在考慮地下水下游排泄坡度在0.4%~2.0%時(shí),計(jì)算蓄洪入灌后地下水抬升量在2~4 m,抬升量也相當(dāng)可觀。

      圖7蓄水后不同時(shí)間地下水位線與壓力水頭等值線

      以上計(jì)算說(shuō)明,攔河壩庫(kù)內(nèi)水可以很快地滲入地下,且可以大幅提升區(qū)域內(nèi)的地下水位,表明采用攔河壩攔蓄洪水入滲地下提升地下水位的方法是有效的。

      4 入灌后對(duì)坎兒井出水量的影響數(shù)值分析

      為了研究地下水位抬升對(duì)坎兒井出水量的影響規(guī)律,另外建立了一個(gè)三維滲流計(jì)算模型,模型范圍為2 500 m×2 500 m×100 m,只考慮坎兒井的集水段,不考慮輸水和明渠段。模型中沿x方向?yàn)樗鞣较?,上下游邊界設(shè)置為流入和流出邊界,左右邊界為不透水邊界;地層為厚度為100 m的砂礫石層,其飽和滲透系數(shù)取值與蓄洪入灌相同。坎兒井呈城門洞型,尺寸為寬1 m,高1.5 m,坎兒井井壁滲透系數(shù)與地層滲透系數(shù)相同。

      計(jì)算采用ADINA軟件進(jìn)行。改變坎兒井集水段的地下水位得到匯入坎兒井的水量大小,計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。從表中看出:對(duì)于集水段長(zhǎng)度為2 km的坎兒井,原始地下水位下坎兒井的出水量為7 240 m3/d(83.80 L/s),當(dāng)?shù)叵滤惶龝r(shí)坎兒井出水量持續(xù)增加,抬升2~4 m時(shí),出水量增加到9 104~11 758 m3/d(105.37 ~136.09 L/s),增加了25.7%~62.4%。說(shuō)明抬升地下水位可以有效地增加坎兒井的出水量,是保護(hù)坎兒井的有效方法。

      表2 地下水位抬升時(shí)坎兒井出水量計(jì)算結(jié)果表

      5 結(jié) 論

      (1) 在天山南麓沖積扇上修筑低攔洪壩,促使沖積扇上洪水回灌地下,抬升地下水位,不僅可以減輕吐魯番北盆地的防洪壓力,而且可以增加坎兒井的出水量,是坎兒井水源保護(hù)的“開(kāi)源”之策和“治本”措施,合理有效。

      (2) 計(jì)算表明采用山前沖積扇蓄洪入灌后,在考慮地下水下游排泄坡度在0.4%~2.0%之間時(shí),可以將地下水抬升2~4 m,相應(yīng)附近的坎兒井出水量可以增加62.4%~25.7%,效果非常明顯。

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