吐鲁番盆地地下水动态变化及其与地面沉降关系研究

摘要

地面沉降的发生、发展已成为一种全球性的地质灾害.基于多年地下水位、水质和地面沉降监测数据，综合运用GIS技术、逻辑斯谛曲线模型、线性趋势分析和灰色关联分析等方法，从空间水平向-垂向-点的角度探究地下水位动态与地面沉降的关系，最后讨论了地面沉降对地下水水质的影响.研究区地下水动态类型包括开采型、水文-灌溉型和灌溉型，2019—2022年地下水位整体呈快速下降和缓慢下降趋势，年均速率范围为-0.97～-0.25 m·a^-1.截至2021年，南盆地高昌区东南方向大型地面沉降漏斗中心地面沉降量与沉降速率分别为-366 mm和-140 mm·a^-1.承压水位降落漏斗与地面沉降漏斗耦合度良好，深层承压水位与地面沉降量呈显著正相关（r=1.00），且在逻辑斯谛曲线模型中近似呈线性关系.深层承压水监测井的地面沉降量与地下水SO₄^2-含量显著正相关（r=0.95）.长期过度开采深层承压水用于农业灌溉，导致黏土压缩固结出现地面沉降漏斗，同时可能释放出部分SO₄^2-进入深层承压含水层.

关键词

地下水位动态 / 地下水水质动态 / 地面沉降 / 逻辑斯谛曲线 / 吐鲁番盆地 / 水文地质