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新疆吐鲁番地区的坎儿井是我国干旱半干旱地区独有的地下引水灌溉系统,在当地居民的生产和生活中具有不可替代的作用。同时坎儿井还是我国宝贵的非物质文化遗产,具有其独特的文化价值、社会价值和生态价值。但近年来随着大量抽水井的使用,区域地下水位持续下降,致使坎儿井出水流量减少甚至干涸,有水坎儿井的条数骤减,对坎儿井的保护刻不容缓。坎儿井主要利用的是地层中的浅层地下水,当地下水位下降时,坎儿井的集水能力会明显减弱,甚至断流。本文从坎儿井暗渠集水段的集水能力出发,利用ADINA软件建立三维坎儿井暗渠段集水模型,探讨了抽水井的不同布设位置、不同抽水强度对坎儿井集水能力的影响。由于坎儿井的集水能力明显受到地下水位升降的影响,借鉴相关地下水回灌的经验,本文提出在吐鲁番的山前冲积扇地区采用拦洪坝的方式拦蓄雨洪水,利用GEO—STUDIO软件模拟了拦蓄洪水在山前冲积扇地区的入渗过程。最后主要得到以下结论:(1)坎儿井的集水能力受到抽水井位置的影响。当抽水井布设在坎儿井暗渠端部上游区域时,相同距离的情况下,当抽水量达到5000m3/d时坎儿井的集水能力最大减少20%;当抽水井布设在坎儿井暗渠所在区域时,相同情况下,坎儿井的集水能力最大减少10%,是前者减少量的一半。(2)坎儿井的集水能力受到抽水井抽水强度的影响。在同一位置处,改变抽水井的抽水量,抽水量越大,坎儿井的集水能力就越弱。在暗渠区域,抽水井距离坎儿井100m时,抽水强度1000m3/d情况下的集水能力较抽水强度为5000m3/d要高。前者与正常情况下坎儿井集水能力相比减少量为2%,而后者则达到10%。(3)修筑拦洪坝拦蓄山前冲积扇地区的雨洪水,可以有效地抬升当地的地下水位。通过模拟结果可知,在拦洪坝拦蓄洪水以后的14.2h内,坝内水量全部渗入地下,由于地下水位不平衡,在坝内水全部渗入地下之后,还会有一个水资源均匀分布的过程。最终地下水均匀分布,且地下水位被抬升了13.5m。