白楊河勘查區(qū)地下水資源評(píng)價(jià)及保護(hù)對(duì)策分析

陳志惠

(阜康市水利管理總站上戶溝水管所， 新疆 阜康 831500)

白楊河勘查區(qū)地下水資源評(píng)價(jià)及保護(hù)對(duì)策分析

陳志惠

(阜康市水利管理總站上戶溝水管所， 新疆 阜康 831500)

本文以新疆和什托洛蓋煤田白楊河勘查區(qū)為實(shí)例，介紹了該區(qū)域水文地質(zhì)條件，并對(duì)地下水資源的水量、水質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，最后對(duì)該地區(qū)地下水資源保護(hù)提出一些建議。

新疆； 白楊河勘查區(qū)； 地下水； 評(píng)價(jià)； 保護(hù)

據(jù)相關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì)，新疆人均水資源量不足全國(guó)平均水平的1/3，很大一部分以冰川形式存在，且分布極不均衡。水資源作為生產(chǎn)生活的基本保障，開(kāi)展地下水資源評(píng)價(jià)工作對(duì)建設(shè)新疆、提高當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)水平意義重大[1]。

1 區(qū)域概況

新疆和什托洛蓋煤田位于塔城地區(qū)東部、準(zhǔn)噶爾盆地西北邊緣，蘊(yùn)藏有百億噸以上的煤炭、石油及天然氣等礦產(chǎn)資源，有“中國(guó)資源富集區(qū)”之美稱，同時(shí)也是“西電東輸”的重要支撐點(diǎn)。為加快當(dāng)?shù)毓I(yè)化進(jìn)程，對(duì)煤田區(qū)的白楊河流域進(jìn)行了水文地質(zhì)勘查(占總煤田面積的30%左右)，為后續(xù)建設(shè)水源地提供必要的參考依據(jù)。主要任務(wù)如下：

a. 初步查明區(qū)域主要含水層分布及地下水轉(zhuǎn)化與運(yùn)移規(guī)律。

b. 在地表水資源評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上，采用地下水均衡法和數(shù)值法計(jì)算區(qū)域平原區(qū)地下水資源量。

c. 查明區(qū)域地下水資源開(kāi)采潛力、允許開(kāi)采量及保護(hù)措施。

2 項(xiàng)目區(qū)地下水資源評(píng)價(jià)

白楊河勘查區(qū)總體地勢(shì)由西北向東南傾斜，根據(jù)地形特征可將勘查區(qū)分為河洼地(位于北部山間，占總面積的13.6%)和河谷地(位于中部，占總面積的45.6%)。白楊河勘查區(qū)地形剖面圖如圖1所示。

圖1 白楊河勘查區(qū)地形剖面圖

2.1 白楊河北洼地地下水評(píng)價(jià)

a. 地下水賦存。該區(qū)域山地和平原相互交錯(cuò)，平原呈條帶分布在山間洼地。其中西北部山地氣候潮濕，地層節(jié)理發(fā)育，為地下水賦存提供了良好條件；南部山地較為低矮，氣候干燥、降水稀少，富水性差。平原區(qū)通過(guò)鉆探及物探驗(yàn)證，在北部山前存在三個(gè)東西向延伸的第四系砂礫石層沉降中心，厚度170～210m，構(gòu)成單一結(jié)構(gòu)的潛水含水層[2]。按照含水巖組裂隙性質(zhì)劃分，北洼地分為基巖裂隙水和第四系孔系潛水。其中基巖裂隙水的中等水量區(qū)(單泉流量≥0.1～1L/s)在賽米斯臺(tái)山中西部，水量貧乏區(qū)(單泉流量<0.1L/s)在賽米斯臺(tái)山東部一帶。第四系孔系潛水豐富區(qū)(單井涌水量為1000～5000m3/d)僅限于伊和陶力布拉克一帶，中等區(qū)(單井涌水量為100～1000m3/d)則分布在北洼地大部分區(qū)域。

b. 地下水循環(huán)。通過(guò)同位素法分析，山區(qū)和山前的降水及入滲補(bǔ)給了山間洼地，且在北洼地地下水系統(tǒng)中，TK1和TK3的地下水均不含3H，說(shuō)明年齡大于60年。北洼地內(nèi)受斷裂和隆起影響，大量的泉水出露，除部分用于人畜飲用，其余被蒸發(fā)或側(cè)向徑流排泄。

c. 地下水動(dòng)態(tài)特征。北洼地區(qū)域內(nèi)人煙稀少，地下水埋深大且沒(méi)有開(kāi)采活動(dòng)，其動(dòng)態(tài)主要受氣象水文影響。其中大部分地帶受春融水影響，高水位期出現(xiàn)在4—5月，水位變差不大(見(jiàn)圖2)，從變化幅度來(lái)看，東部地帶的補(bǔ)給量及補(bǔ)給周期要遠(yuǎn)大于西部帶。

圖2 北洼地地下水水位動(dòng)態(tài)變化曲線

d. 水質(zhì)評(píng)價(jià)。經(jīng)新疆地礦局第一水文工程地質(zhì)大隊(duì)試驗(yàn)測(cè)試中心測(cè)試分析，白楊河北洼地生活飲用水水質(zhì)各指標(biāo)除個(gè)別異常外，其他指標(biāo)均低于國(guó)家毒理學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，部分指標(biāo)見(jiàn)表1[3]。

表1 白楊河北洼地生活飲用水水質(zhì)評(píng)價(jià)表(部分)

e. 水量均衡結(jié)果分析。水量均衡需計(jì)算區(qū)域內(nèi)地下水的總補(bǔ)給量和排泄量。北洼地計(jì)算區(qū)補(bǔ)給項(xiàng)有洪流入滲、井泉回歸入滲、降雨入滲三類(lèi)，排泄項(xiàng)有泉水溢出、蒸發(fā)、側(cè)向徑流排泄三類(lèi)。通過(guò)計(jì)算：北洼地計(jì)算區(qū)地下水總補(bǔ)給量為2549.14萬(wàn)m3/a，總排泄量為2517.90萬(wàn)m3/a，動(dòng)用儲(chǔ)存量為零，統(tǒng)計(jì)誤差為1.25%。

2.2 白楊河河谷地地下水評(píng)價(jià)

a. 地下水賦存。白楊河河谷地分為山區(qū)和平原，其中山區(qū)面積3631.1km2(占57%)，平原區(qū)面積2749.4km2(占43%)。山區(qū)西北側(cè)的吾爾喀夏爾山山勢(shì)高峻，阻擋了西來(lái)的潮濕氣流，就地形成豐富的降水，補(bǔ)給形成基巖裂隙水；南側(cè)的扎伊爾山地下存在張性斷裂面群，有利于地下水補(bǔ)給和賦存；東側(cè)有不連續(xù)山體，屬丘陵山地，且氣候干燥、降水稀少，對(duì)平原地區(qū)地下水的補(bǔ)給意義不大。平原區(qū)西部水系密布，對(duì)地下水補(bǔ)給量較大；東部水系減少，多匯集于大河流。北部山前平原暴雨洪流對(duì)第四系的入滲補(bǔ)給，形成了豐富的第四系松散巖類(lèi)孔隙水。

b. 地下水動(dòng)態(tài)特征。根據(jù)埋深不同，河谷地地下水可分為深埋帶(60～120m)、中埋帶(20～50m)和淺埋帶(小于20m)。深埋帶分布于北部山前，地下水富水性好，滲透性強(qiáng)，明顯受到附近河流滲漏補(bǔ)給。在2月春融期間和6—8月形成高峰值，10月至次年4月為地下水低水位期，呈明顯“波動(dòng)型”(見(jiàn)圖3)。中埋帶分布在布爾闊臺(tái)沖洪積平原中部，第一個(gè)高水位期的峰值出現(xiàn)在2—3月，峰值不高，第二個(gè)高水位峰值期出現(xiàn)在8—10月。淺埋帶分布于莫合臺(tái)、白楊河林場(chǎng)一帶，入滲補(bǔ)給相對(duì)較小，蒸發(fā)強(qiáng)烈，地下水一般在7—10月為低水位期，并隨著干旱季節(jié)延長(zhǎng)而緩慢下降。

圖3 河谷地深埋地下水動(dòng)態(tài)曲線

c. 水質(zhì)評(píng)價(jià)。通過(guò)對(duì)白楊河谷地布爾闊臺(tái)、河西、上游水源地地下水進(jìn)行抽樣檢查，其各項(xiàng)指標(biāo)均低于標(biāo)準(zhǔn)限量，可以直接供生活飲用。

d. 水量均衡結(jié)果分析。白楊河谷地計(jì)算區(qū)補(bǔ)給項(xiàng)包括河道潛流和滲漏、暴雨洪流入滲、水庫(kù)渠道入滲、田間入滲、降水入滲等九項(xiàng)。排泄項(xiàng)包括機(jī)井開(kāi)采、泉水溢出、蒸發(fā)蒸騰三項(xiàng)。根據(jù)該區(qū)域地下水均衡結(jié)果得出總補(bǔ)給量為2.13億m3/a，總排泄量為2.15億m3/a，基本平衡，統(tǒng)計(jì)誤差為1.14%[4]。

3 項(xiàng)目區(qū)地下水資源保護(hù)對(duì)策

a. 最大允許開(kāi)采量。綜合考慮，礦區(qū)水源地適合選在河西和布爾闊臺(tái)。通過(guò)利用解析法及數(shù)值模擬，分析出河西水源地可布設(shè)30眼供水井，按西南—東北并排直線、垂直于洪積扇軸部布置，有利于地下水的開(kāi)采。單井出水設(shè)計(jì)為161.38m3/h，允許開(kāi)采量為11.62萬(wàn)m3/d； 布爾闊臺(tái)水源地可布設(shè)20眼供水井，由西向東并排直線布置，單井出水設(shè)計(jì)為161.25m3/h，允許開(kāi)采量為7.74萬(wàn)m3/d。

b. 地下水資源開(kāi)發(fā)和保護(hù)。在煤炭開(kāi)采活動(dòng)中，地下水資源必然受到影響，對(duì)其保護(hù)應(yīng)從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、行政和法律等方面實(shí)施，包括：對(duì)區(qū)域水資源進(jìn)行統(tǒng)一、合理調(diào)度；調(diào)整供水水源結(jié)構(gòu)、實(shí)行分質(zhì)供水；調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、優(yōu)化區(qū)域生產(chǎn)力布局；供排結(jié)合和跨流域調(diào)配水資源；建立節(jié)水型社會(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)體系；防止污染、保護(hù)水質(zhì)；進(jìn)行地下水監(jiān)測(cè)工作等[5]。

4 結(jié) 語(yǔ)

優(yōu)質(zhì)達(dá)標(biāo)的水資源是發(fā)展新疆地區(qū)的基礎(chǔ)保障之一，白楊河勘查區(qū)作為未來(lái)和什托洛蓋煤田的重要水源地，勘探其地下水資源具有重要意義。本文介紹了該區(qū)域地下水賦存、動(dòng)態(tài)、水質(zhì)、水量均衡等情況，并給出了水源地選取建議，可作為開(kāi)發(fā)該區(qū)域煤炭資源的重要參考依據(jù)。

[1] 趙志江，陳立.新疆白楊河流域水資源特征及開(kāi)發(fā)利用對(duì)策[J].地下水，2015(7)：43-46.

[2] 王璐.水均衡法在白楊河勘查區(qū)地下水資源計(jì)算中的應(yīng)用[J].地下水，2016(9)：21-24.

[3] 阿依努爾·孜牙別克.新疆白楊河流域水資源開(kāi)發(fā)利用與保護(hù)對(duì)策研究[J].中國(guó)水利，2010(19)：49-53.

[4] 李新琪，海熱提·涂爾遜.烏魯木齊市水資源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀、問(wèn)題及對(duì)策[J].干旱區(qū)研究，2010(2)：36-39.

[5] 王穎，蘇浩，侯喜燕，等.西咸新區(qū)涇河新城地下水水資源評(píng)價(jià)[J].城市環(huán)境與城市生態(tài)，2015(5)：44-49.

Analysis on underground water resources evaluation and protection countermeasures in Baiyanghe Exploration Area

CHEN Zhihui

(FukangWaterConservancyManagementGeneralStationShanghugouWaterManagementOffice,Fukang831500,China)

In the paper, Baiyanghe Exploration Area of Xinjiang Hoxtolgay Coalfield is adopted as an example for introducing hydrogeological conditions in the area. Water quantity and water quality of underground water resources are evaluated. Finally, some suggestions are proposed for protecting underground water resources in the area.

Xinjiang; Baiyanghe Exploration Area; underground water; evaluation; protection

10.16616/j.cnki.10-1326/TV.2017.07.002

TV213.4

A

2096-0131(2017)06- 0005- 03