尉犁縣地下水水文地質(zhì)特征分析

駱云才

(新疆地礦局第一水文工程地質(zhì)大隊，新疆 烏魯木齊 830091)

?

尉犁縣地下水水文地質(zhì)特征分析

駱云才

(新疆地礦局第一水文工程地質(zhì)大隊，新疆 烏魯木齊 830091)

為科學合理地開發(fā)利用尉犁縣地下水資源以及解決解決尉犁縣的缺水問題，在對研究區(qū)水文地質(zhì)詳查的基礎上，通過已有研究成果，查明研究區(qū)含水層的結構及富水性特征、埋深以及流量等參數(shù)，探討地下水補徑排情況，并分析研究區(qū)地下水的水化學特征，進而為后期該地區(qū)地下地下水資源的開發(fā)利用提供理論基礎和科學依據(jù)。

地下水資源；賦存條件；補徑排條件；水化學特征；尉犁縣

尉犁縣地處天山南麓，塔里木盆地東北緣，東西長502 km、南北寬165 km，總面積59 234.48 km2，地方直轄58 837.54 km2。為了為科學合理地開發(fā)利用尉犁縣地下水資源以及解決解決尉犁縣的缺水問題，本文在在參考相關研究成果的基礎上[1～5]，選取尉犁縣地下水系統(tǒng)為研究對象，對研究區(qū)內(nèi)地下水的賦存條件、含水層結構、補徑排條件以及水化學特征進行了研究，進而為尉犁縣人口、資源及環(huán)境三者科學合理的協(xié)調(diào)利用與發(fā)展，以及為國家西部大開發(fā)和挽救塔里木河下游衰敗的自然生態(tài)環(huán)境用水奠定基礎和提供依據(jù)。

1 地下水賦存及富水性

根據(jù)歷次鉆探資料揭示：規(guī)劃區(qū)含水層雖具多元結構，地下水也有潛水與承壓水之分，但其宏觀上亦有水力聯(lián)系，并在補給上亦存在著同源補給問題。故擬將其綜合評述，并以管徑377 mm、降深5 m的單井涌水量為依據(jù)劃分其富水程度。

1.1 孔雀河沖洪積平原

規(guī)劃區(qū)的孔雀河平原，地處孔雀河大平原的東側中下部，根據(jù)《尉犁縣人畜飲用水地下水勘察總結報告》和《區(qū)域水文地質(zhì)普查報告》(尉犁縣幅)的68#和yk1、yk2、yk3鉆孔資料分析，含水層具有多元結構，但其顆粒較細，同時孔雀河本身對地下水的直接補給作用也相對較差，使其富水程度不高。但由于興平干渠自此縱貫而過，流淌了110余年，并且還在繼續(xù)過水，這不僅對規(guī)劃區(qū)孔雀河平原中部地下水水量的補給，乃至水質(zhì)都有重大影響。

1.1.1 水量中等富水區(qū)(500～1 000 m3/d)

1)礦化度<1 g/L的淡水區(qū)

地處規(guī)劃區(qū)孔雀河平原之中部，北起西尼爾、南至哈拉洪以北地帶，西由縣界東達庫魯克山前平原；興平干渠渠系縱貫南北，其間主要有興平鄉(xiāng)、西尼爾鎮(zhèn)及團結鄉(xiāng)等。

規(guī)劃深度內(nèi)，含水層呈多元結構，其巖性自北而南，自西而東顆粒由粗變細；北部西尼爾地帶為礫質(zhì)中細砂和含礫中細砂，往南漸變?yōu)榇种猩?、中細砂等?1)潛水：據(jù)《尉犁縣人畜飲用水地下水勘察總結報告》資料分析，含水層巖性為卵礫石和含礫粗砂，水位埋深在西尼爾一帶為10 m左右，向南變至5～10 m和3～5 m，水質(zhì)較下部承壓水差。(2)據(jù)yk1孔資料和68#孔資料分析，含水層巖性為含礫粗砂和粗砂，單井涌水量(Q)一般在1 000 m3/d左右、最高達2 462.4 m3/d，單位涌水量(g)多為2.10～3.45 L/s·m，最高可達28.5 L/s·m，滲透系數(shù)(K)多為4.78～14.36 m/d。 水質(zhì)尚好，水化學類型為 HCO3·d-Na·Ca·Mg型淡水，礦化度只有0.38 g/L，一般都小于1.0 g/L。

2)礦化度2 g/L左右的微咸水

位于哈拉洪及其東西兩側地帶，分布于興平鄉(xiāng)及團結鄉(xiāng)地區(qū)。根據(jù)yk2和yk3資料分析，規(guī)劃深度內(nèi)含水層巖性為細砂、中細砂，潛水埋深2～3 m、3～5 m，承壓水均為0.7 m的負水頭，富水程度中等，含水層巖性為粗砂、細砂和粉砂，單井涌水量(Q)500～1 000 m3/d，單位涌水量(q)一般為2～3 L/s·m，滲透系數(shù)(K)5～6 m/d。水質(zhì)變化大，基本都為礦化度<2 g/L或略>2 g/L的微咸水、咸水，但已有小于1.0 g/L的淡水存在。

1.1.2 水量貧乏區(qū)(100～500 m3/d)

1)礦化度1～2 g/L或>3 g/L的微咸水、咸水

分布于孔雀河兩岸的帶狀平原地區(qū)，西起縣界，東至阿克蘇普以東地區(qū)，呈帶狀東西延伸。南北寬150～200 m，且北岸寬于南岸，西部寬于東部。

規(guī)劃深度內(nèi)含水層亦呈多元結構，巖性為中粗砂或中細砂，潛水埋深從<2 m到2～3 m、3～5 m不等。富水程度貧乏，單井涌水量(Q)100～500 m3/d、一般在300 m3/d左右，單位涌水量(q)在0.59～3.48L/s·m之間，滲透系數(shù)(K)2.27～6.19 m/d。水質(zhì)呈上“淡”下咸型?！暗鄙疃?0～60 m：上部多為>1 g/L至<2 g/L的Cl(HCO3)·SO4-Na·Mg(Ca)微咸型水；下部則多為礦化度>3 g/L，甚至10 g/L以上的咸水、鹽水，為Cl-Na型水。

2)礦化度>3 g/L的咸水和鹽水

分布于庫魯克山前平原及孔雀河兩岸礦化度1～2 g/L或>3 g/L區(qū)以外的地區(qū)。含水層巖性以粉細砂為主，水量貧乏，單井涌水量(Q)一般為300～400 m3/d，單位涌水量(q)0.5～1.4 L/s·m。水質(zhì)差，其潛水與承壓水礦化度>3 g/L，甚至30 g/L以上，為Cl·SO4-Na型水。

1.2 塔里木河沖積平原

根據(jù)相關資料分析，規(guī)劃區(qū)的塔里木河中游平原，含水層亦具多元結構，但其顆粒細、多為粉細砂、細砂。富水程度差，水質(zhì)亦差。皆屬水量貧乏區(qū)(100～500 m3/d)：

1)礦化度2～3 g/L的微咸水

分布于塔里木水庫以西及塔里木河河道兩側地區(qū)。含水層巖性主要為粉細砂、細砂，潛水埋深1～2 m、2～3 m。富水程度貧乏，單井涌水量(Q)160～280 m3/d，一般為200 m3/d左右，單位涌水量(q)0.6～0.6 L/s·m，滲透系數(shù)(K)0.7～2.3 m/d。水質(zhì)差，亦呈上“淡”下咸型，“淡化”深度30～60 m：上部為礦化度<3 g/L的微咸水，下部為礦化度>3 g/L、甚至10 g/L以上的咸水、鹽水，基本均為Cl·SO4-Na或Cl-Na型水。

2)礦化度>3 g/L的咸水和鹽水

分布于瓊庫勒、墩闊坦、托馬以南地區(qū)。含水層巖性為粉砂、細砂，潛水埋深2～3 m、1～2 m。富水程度貧乏，單井涌水量(Q)100～500 m3/d、最大達600 m3/a、一般為400 m3/a左右，單位涌水量(q)0.5～1.4 L/s·m，滲透系數(shù)(K)1.6～4.7 m/d。水質(zhì)最差，無論是潛水還是承壓水皆為Cl·SO4-Na型水，礦化度>3 g/L、甚至36 g/L以上。

2 地下水補徑排條件

規(guī)劃區(qū)地下水的補排形式仍均以垂向為主，水平方向為次。其流向則因所處的平原不同而有所差異。

2.1 孔雀河沖洪積平原

孔雀河平原地下水的補給，則以渠系、田間及河道的入滲為主，而水平的側向流入較小；據(jù)計算：現(xiàn)狀年前者補給量可占總補給量的73.74%，后者補給量僅占總補給量的10.15%。在排泄量上，仍以垂向的蒸發(fā)、蒸騰為主，而水平方向的側向流出則不大；據(jù)計算：現(xiàn)狀年前者的排泄量可占總排泄量的77.28%，后者僅占總排泄的0.89%。

孔雀河平原的地下水自西尼爾至哈拉洪以北，其流向則為SSE，水力坡度為0.88‰；至哈拉洪折向SE45°逕流，水力坡度為0.50‰；進而又折向正東逕流，水力坡度減至0.17‰。并在孔雀河北岸補給孔雀河，并在孔雀河南岸與塔里木河平原上地下水一道東流。

需要進一步闡明的是：孔雀河在平枯水時期，則是兩側地下水補給河水；而在洪水時段，則反而是孔雀河水補給兩側地下水。但總的說來，孔雀河已基本成為地下水的排泄通道，每年排水可達180 d左右。

2.2 塔里木河沖積平原

塔里木河沖積平原地下水的補給，則以河道洪水漫溢及渠道，田間的垂直入滲為主，而其水平的側向流入量不大；據(jù)計算：現(xiàn)狀年前者補給量可占總補給量的84.63%、尤其河道及洪水漫溢入滲量可占到總補給量的55.28%，后者補給量則僅占補給總量的1.80%。在排泄量上，仍以垂向的蒸發(fā)、蒸騰為主，水平的側向流出量甚??；據(jù)計算：現(xiàn)狀年前者排泄量可占總排泄量的82.22%，后者排泄量只占總排泄量的0.25%。

塔里木河平原的地下水則自西向東逕流，水力坡度為0.28‰～0.45‰，至瓊庫爾道班以下折向SSE逕流，水力坡度變化不大。

從以上分析可以看出：塔里木河與孔雀河兩平原地下水在河道補排關系上有著共同的特征：即都是枯水期，地下水補給河水，洪水期則河水補給地下水。

3 地下水水化學特征

規(guī)劃區(qū)地下水水化學特征，主要受地下水補給、徑流、排泄條件，地層巖性與其沉積環(huán)境等所決定的水文地化學作用，以及人為活動等因素的綜合作用所控制。

規(guī)劃區(qū)位于塔里木盆地的較低地帶，是地表水、地下水的匯集區(qū)；隨水由山地帶來的大量鹽份，在強烈蒸發(fā)作用的促進下，進一步地濃縮積鹽，結果形成地下水的高礦化，就是地表水的礦化度也很高。

3.1 孔雀河沖洪積平原

孔雀河源于博斯騰湖，上游水質(zhì)為重碳酸型；在逕流過程中河水不斷蒸發(fā)濃縮和地下水的補入，使之礦化度增高，并逐變成氯化物、硫酸鹽型水。

地下水于西尼爾至哈拉洪地帶：潛水為礦化度1～2 g/L的HCO3· Cl-Mg/· Ca·Na型微咸水，承壓水為礦化度<1 g/L的HCO3·SO4·Cl-Na·Ca(Mg)型淡水。至孔雀河兩岸，其水質(zhì)已變至礦化度<2 g/L的SO4(HCO3)·Cl-Na·Mg(Ca)型微咸水(潛水)、礦化度>3 g/L的Cl·SO4-Na型微咸水或鹽水(承壓水)。

3.2 塔里木河沖積平原

塔里木河進入中游河段后，其水質(zhì)已經(jīng)演變成礦化度1.15 g/L的Cl· SO4--Na型微咸水，Cl-含量為312.0 mg/L、SO4-含量為374.6 mg/L、Na+含量也達到了247.6 mg/L，總硬度為430.3 mg/L，pH為8.09，已成為弱堿性的極硬水。

受塔里木河水補給和影響的塔里木河平原地下水，又在強烈蒸發(fā)下進一步濃縮，其礦化度由西部的10～12 g/L，至東部已為30～40 g/L。但在墩闊坦至瓊庫爾一帶的河間泛濫區(qū)、塔里木河河道及塔里木鄉(xiāng)與墩闊坦鄉(xiāng)的農(nóng)灌區(qū)等，因受河水直接入滲，使其地下水水質(zhì)有所“淡化”，礦化度可<3 g/L，與河水水質(zhì)基本一致。其余地段則礦化度均>3 g/L，但都均為Cl·SO4-Na型水。

4 地下水動態(tài)特征

孔雀河平原地下水動態(tài)，多屬滲入蒸發(fā)型。豐水期出現(xiàn)在10～12月，枯水期時間短、出現(xiàn)在1～3月。多年動態(tài)比較平穩(wěn)。

塔里木河平原地下水，因其埋藏淺，分布有大面積的沼澤濕地，其潛水動態(tài)受河流、渠道灌溉水影響大，則可分為河流型和灌溉型兩類。多是3～4月有個小峰值，7～8月有個大峰值。

5 結語

研究區(qū)內(nèi)地下水主要分布在孔雀河沖洪積平原和塔里木河沖洪積平原，由于地質(zhì)構造的差異性，孔雀河沖洪積平原主要包括水量中等富水區(qū)和水量貧乏區(qū)兩個區(qū)域，而塔里木河沖洪積平原主要為水量貧乏區(qū)；塔里木河與孔雀河兩平原地下水在河道補排關系上有著共同的特征：即都是枯水期，地下水補給河水，洪水期則河水補給地下水；規(guī)劃區(qū)位于塔里木盆地的較低地帶，是地表水、地下水的匯集區(qū)；隨水由山地帶來的大量鹽份，在強烈蒸發(fā)作用的促進下，進一步地濃縮積鹽，結果形成地下水的高礦化。

[1]王石春, 陳光宗. 隧道水文地質(zhì)環(huán)境變化及其對生態(tài)環(huán)境影響的評估[J].現(xiàn)代隧道技術.1998(5):120-121.

[2]武選民. 干旱、半干旱地區(qū)水文地質(zhì)研究現(xiàn)狀[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì).1999(4):41-46.

[3]左正金, 王獻坤, 羅文金, 等. 淮河流域 (河南段) 第四系含水層特征[J].地下水.2006, 28(3): 25-27.

[4]姜波, 許進鵬, 朱奎,等. 鄂爾多斯盆地東緣構造-水文地質(zhì)控氣特征[J].高校地質(zhì)學報.2012, 18(3):438-446.

[5]楊友運, 常文靜, 侯光才,等. 鄂爾多斯白堊系自流水盆地水文地質(zhì)特征與巖相古地理[J]. 沉積學報.2006, 24(3):387-393.

P641.2

B

1004-1184(2016)06-0247-02

2016-08-14

駱云才(1981-)，男，甘肅張掖人，工程師，主要從事水文地質(zhì)、工程地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)方面的工作。