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吐鲁番盆地位于欧亚大陆中心，是天山东部的一个典型封闭式内陆盆地。由于距离海洋较远，且周围高山环绕，加以盆地窄小低洼，潮湿气候难以浸入，降雨量很少，蒸发量极大，故、气候极为酷热，自古即有“火州”之称。
根据1952—1958年7年的资料统计，多年的平均降雨仅有19．5毫米，最大为42．4毫米，最小为5．2毫米，多年平均蒸发量为3608．2毫米。多年平均气温为14C，最热的七月份平均为33．6C，最冷的一月份平均为一9．8 C。年内最高气温为4 7．6 C，1 953年7月曾达到48C，最高地面温度可达75'C。
该盆地常年多风，最大风力一般为7—8级。1961年产生了吐鲁番50年来不曾有过的大风灾，全年仅8级以上的大风就有56次，其中5月31日的那场大风，风力曾达l2级以上，延续了17个小时之久，造成田园破坏、林木折损，使得那片美丽的绿洲一时暗然失色，其惨状令人触目惊心。
该盆地的地形高差悬殊，地势峻陡，周围高山多系古生代末期海西运动形成的，岩层坚硬且多裂隙，有利于裂隙水的形成，北部的博格达山一般海拔高度在3500一4000米之间，主峰高达5445米，西部的喀拉乌成山，最高峰也在4 000米以上。均为万年极雪的冰川、南部的觉罗塔格山，海拔在600一1 500米，山麓低矮，没有积雪、降水亦少，为一极干旱的剥蚀秃山。东南部是库姆塔格沙山，沙子堆积在高．300一500米的古生界及中、新生界的基岩之上，极端干旱为一片不毛之地，盆地中部有火焰山(阿斯腾塔格)褶皱带，由一系列轴向为北西西一南东东的背斜构造组成，出露的地层以侏罗系、白垩系和第三系的砂砾岩层和泥岩为主，背斜构造为许多先成河谷所切割，在地形上成为海拔5OO一6OO米，东西长90余公里，南北宽．6—9公里的丘陵地带。火焰山把盆地分隔成了南北两部分，盆地中心的艾丁湖，地势反而极为低洼，湖底海拔为一1 54米，是世界上最低的陆地之一。由于盆地周围山系高度的互不对称和盆地中心的极其低洼，加，之山前大多堆积着巨厚的第四纪沉积物。因此形成了自北而南的倾斜平原。山麓冲、洪积扇地段多为颗粒较大的砂砾卵石地层，向平原内部逐渐转化为颗粒较细的砂土或粘土地层。地面坡度自北向南，逐渐变缓。北部的冲积扇地面坡度一般为1／30一1／50，山前平原地区的地面坡度一般为1／lOO一1／200之间。
由于盆地的气候条件极为干旱，地面径流比较缺乏。盆地北面由冰雪和降雨补给的天山水系以数十条山谷河流形式流向盆地。其中主要的河流按自东向西排列顺序有卡尔齐，柯柯亚、二唐沟、克郎沟、煤窑沟、塔尔浪沟、大河沿、白杨河的阿拉沟等。年总径流量仅有6．65亿立方米，年平均流量为21. 1米3／秒。其中最大的白杨河年平均流量只有7．29米3／秒。这些河流的特点除具有流量不大，洪枯悬殊外，并在出山口后，因河床经过戈壁砾石地带，大多渗入地下，补给了地下水的径流。但因盆地中部火焰山背斜构造多属泥质页岩、透水性极差，起到了地下坝的作用，阻止了地下水向南流入盆地，从而使火焰山北麓，出现了不少由回归潜水形成的高水位地带。并在火焰山所有缺口处形成了一系列的泉水沟。其中主要有：苏北沟、连木沁沟、木头沟、葡萄沟、桃尔沟、牙尔奶子沟、大草湖等。泉水流量非常丰富，共计年径流量为3．54亿立方米。这些泉水流出火焰山后，又一次重复渗入地下，补给了火焰山南部盆地的地下径流。最后排泄于盆地中心的艾丁湖。该湖面积约为1 OO平方公里，如按年蒸发量为3000毫米计算，一年内蒸发消耗水量即为3．O亿立方米。按吐鲁番水利局资料，目前吐鲁番盆地的有水坎儿井共计有1177条，年开采平均流量为l8．57米3／秒。即年径流量已达5.85亿立方米。
根据上述数字来看，已利用的泉水和坎儿井水的水量加上湖面蒸发的水量远远超过了地面径流量。即使以泉水作为回归水论，可以不计，而坎儿井开采水量和艾丁湖的蒸发量之和也是大于天山水系的地面径流量。由此证明，地下水的补给来源，除了河床渗漏为主以外，尚有天山山区古生代岩层裂隙水的补给，所以说吐鲁番盆地的地下水资源是比较丰富的。加上地面坡度特大等情况，从而构成了开挖坎儿井在自然条件上的可能性。
根据1952—1958年7年的资料统计，多年的平均降雨仅有19．5毫米，最大为42．4毫米，最小为5．2毫米，多年平均蒸发量为3608．2毫米。多年平均气温为14C，最热的七月份平均为33．6C，最冷的一月份平均为一9．8 C。年内最高气温为4 7．6 C，1 953年7月曾达到48C，最高地面温度可达75'C。
该盆地常年多风，最大风力一般为7—8级。1961年产生了吐鲁番50年来不曾有过的大风灾，全年仅8级以上的大风就有56次，其中5月31日的那场大风，风力曾达l2级以上，延续了17个小时之久，造成田园破坏、林木折损，使得那片美丽的绿洲一时暗然失色，其惨状令人触目惊心。
该盆地的地形高差悬殊，地势峻陡，周围高山多系古生代末期海西运动形成的，岩层坚硬且多裂隙，有利于裂隙水的形成，北部的博格达山一般海拔高度在3500一4000米之间，主峰高达5445米，西部的喀拉乌成山，最高峰也在4 000米以上。均为万年极雪的冰川、南部的觉罗塔格山，海拔在600一1 500米，山麓低矮，没有积雪、降水亦少，为一极干旱的剥蚀秃山。东南部是库姆塔格沙山，沙子堆积在高．300一500米的古生界及中、新生界的基岩之上，极端干旱为一片不毛之地，盆地中部有火焰山(阿斯腾塔格)褶皱带，由一系列轴向为北西西一南东东的背斜构造组成，出露的地层以侏罗系、白垩系和第三系的砂砾岩层和泥岩为主，背斜构造为许多先成河谷所切割，在地形上成为海拔5OO一6OO米，东西长90余公里，南北宽．6—9公里的丘陵地带。火焰山把盆地分隔成了南北两部分，盆地中心的艾丁湖，地势反而极为低洼，湖底海拔为一1 54米，是世界上最低的陆地之一。由于盆地周围山系高度的互不对称和盆地中心的极其低洼，加，之山前大多堆积着巨厚的第四纪沉积物。因此形成了自北而南的倾斜平原。山麓冲、洪积扇地段多为颗粒较大的砂砾卵石地层，向平原内部逐渐转化为颗粒较细的砂土或粘土地层。地面坡度自北向南，逐渐变缓。北部的冲积扇地面坡度一般为1／30一1／50，山前平原地区的地面坡度一般为1／lOO一1／200之间。
由于盆地的气候条件极为干旱，地面径流比较缺乏。盆地北面由冰雪和降雨补给的天山水系以数十条山谷河流形式流向盆地。其中主要的河流按自东向西排列顺序有卡尔齐，柯柯亚、二唐沟、克郎沟、煤窑沟、塔尔浪沟、大河沿、白杨河的阿拉沟等。年总径流量仅有6．65亿立方米，年平均流量为21. 1米3／秒。其中最大的白杨河年平均流量只有7．29米3／秒。这些河流的特点除具有流量不大，洪枯悬殊外，并在出山口后，因河床经过戈壁砾石地带，大多渗入地下，补给了地下水的径流。但因盆地中部火焰山背斜构造多属泥质页岩、透水性极差，起到了地下坝的作用，阻止了地下水向南流入盆地，从而使火焰山北麓，出现了不少由回归潜水形成的高水位地带。并在火焰山所有缺口处形成了一系列的泉水沟。其中主要有：苏北沟、连木沁沟、木头沟、葡萄沟、桃尔沟、牙尔奶子沟、大草湖等。泉水流量非常丰富，共计年径流量为3．54亿立方米。这些泉水流出火焰山后，又一次重复渗入地下，补给了火焰山南部盆地的地下径流。最后排泄于盆地中心的艾丁湖。该湖面积约为1 OO平方公里，如按年蒸发量为3000毫米计算，一年内蒸发消耗水量即为3．O亿立方米。按吐鲁番水利局资料，目前吐鲁番盆地的有水坎儿井共计有1177条，年开采平均流量为l8．57米3／秒。即年径流量已达5.85亿立方米。
根据上述数字来看，已利用的泉水和坎儿井水的水量加上湖面蒸发的水量远远超过了地面径流量。即使以泉水作为回归水论，可以不计，而坎儿井开采水量和艾丁湖的蒸发量之和也是大于天山水系的地面径流量。由此证明，地下水的补给来源，除了河床渗漏为主以外，尚有天山山区古生代岩层裂隙水的补给，所以说吐鲁番盆地的地下水资源是比较丰富的。加上地面坡度特大等情况，从而构成了开挖坎儿井在自然条件上的可能性。
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