西藏林周縣水源地水文地質(zhì)特征分析

林光鑫，余正良，孫玉梅

西藏林周縣水源地水文地質(zhì)特征分析

林光鑫1、2，余正良1，孫玉梅3

（1.四川省地質(zhì)工程勘察院，成都 610072；2.成都理工大學(xué)，成都 610059；3.四川合園水利工程有限公司，成都 610072）

根據(jù)物探、水文地質(zhì)鉆探及水文地質(zhì)試驗(yàn)，對(duì)林周縣水源地水文地質(zhì)特征進(jìn)行了研究分析。結(jié)果表明：水源地含水層以第四系全新統(tǒng)沖洪積堆積物（Qhalp）為主，沖積砂礫卵石富水性好、滲透性好、具微承壓、單井出水量1 000～3 000m3/d；沖洪積含泥砂礫石富水性較差、滲透性較差、單井出水量100～1 000m3/d。水源地地下水主要接受地表水及徑流補(bǔ)給，于澎波曲下游排泄。水源地地下水屬于Ⅱ類水，質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為良好-優(yōu)良。地下水鍶含量為0.34～0.44mg/L，偏硅酸含量也較高。初步判定地下水富鍶與白堊系上統(tǒng)設(shè)興組花崗巖侵入體有關(guān)。水源地可開采量為3 614.63 m3/d，地下水儲(chǔ)存量為4 311.00×104m3。通過研究區(qū)域水文地質(zhì)特征，分析林周盆地水源地水文地質(zhì)特征，初步探討地下水富鍶的成因、分布及利用價(jià)值，對(duì)合理開發(fā)利用、保護(hù)地下水資源具有重要意義。

水源地 水文地質(zhì)特征；林周盆地

西藏林周盆地水源地地下水水資源豐富，單井出水量大于2 400m3/d（100m3/h），水質(zhì)檢測(cè)出鍶含量為0.24～0.439mg/L，達(dá)到《飲用天然礦泉水》（GB8537-2008）標(biāo)準(zhǔn)，且含有鋰、偏硅酸等豐富的礦物質(zhì)和微量元素，具有開發(fā)利用價(jià)值。分析水源地的水文地質(zhì)特征，對(duì)合理開發(fā)利用、優(yōu)化配置地下水資源、促進(jìn)林周縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展，具有重要意義。

1 水源地概況

1.1 地理位置

水源地位于西藏林周縣北側(cè)，處于山前平壩地帶，距縣城中心約2km，距拉薩市區(qū)約65km。水源地東部約2km為甘曲濕地，該濕地為雅魯藏布江中游河谷國家級(jí)濕地保護(hù)區(qū)的組成部分，主要保護(hù)對(duì)象為黑頸鶴。水源地東側(cè)有縣級(jí)公路，南側(cè)有省道S202，交通便利。

1.2 地形地貌

水源地位于拉薩河一級(jí)支流澎波曲上游左岸階地，該階地軸長約1km，前緣寬約450m，地勢(shì)相對(duì)較為平緩，海拔高程約3 776m。地形主要受澎波曲及其支流的切割控制，總的地勢(shì)為北西高南東低，地形較平緩，植被弱發(fā)育。水源地范圍內(nèi)近南北向展布的次級(jí)沖溝發(fā)育，澎波曲呈近東西向展布，河谷寬緩，地形開闊平坦，河流縱坡比8.3%，是水源地最低侵蝕基準(zhǔn)面。

2 地質(zhì)概況

2.1 地層巖性

2.2 地質(zhì)構(gòu)造

水源地所在區(qū)域構(gòu)造位置處岡底斯—拉薩巖漿弧構(gòu)造單元中部。該單元構(gòu)造方向主體為近東西向—北西西向，拌有少量北東向。侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)地層，古近紀(jì)—新近紀(jì)地層之變質(zhì)變形，以淺部構(gòu)造變形相為主，變質(zhì)變形相對(duì)較弱，主要發(fā)育彎滑褶皺系列及脆性、脆韌性斷裂。上新世以后，該單元疊加了淺部構(gòu)造相的脆性破裂和碎裂作用。

3 區(qū)域水文地質(zhì)概述

區(qū)內(nèi)地形以河谷階地平原為主，西北部局部發(fā)育中、低山，堆積地貌和剝蝕地貌均較發(fā)育。區(qū)內(nèi)主要含水層為沖積砂礫卵石層及沖洪積含泥砂礫石層，地下水類型為松散巖類孔隙潛水。沖積砂礫卵石含水層厚度為15～30m，該含水層富水性較好；沖洪積含泥砂礫石層厚度為30～60m，該含水層富水性較差。地下水徑流主要受地形、地貌、巖性控制。區(qū)內(nèi)松散巖類孔隙水與地表水關(guān)系密切，地下水位受地表水水位動(dòng)態(tài)變化直接影響。由于階地后緣第四系粘土覆蓋層逐漸變厚，導(dǎo)致了該區(qū)域地下水具微承壓性。該區(qū)域內(nèi)的地下水含水層特點(diǎn)是水位埋藏淺，微承壓，水量在該地區(qū)相對(duì)較豐富，分布基本連續(xù)穩(wěn)定，滲透性較好，具有較好的補(bǔ)給條件，易于開采利用，是本次取水井取水的主要含水層。

圖1 區(qū)域水文地質(zhì)圖

區(qū)內(nèi)地下水的補(bǔ)給來源主要以大氣降水為主，地下水徑流補(bǔ)給和地表水側(cè)向補(bǔ)給為輔?？辈閰^(qū)多年平均降雨量為491mm，且多集中在6~9月，大氣降水沿地面松散堆積的孔隙和基巖風(fēng)化裂隙滲入地下，補(bǔ)給地下水，成為地下水的主要補(bǔ)給來源。

圖2 區(qū)域地質(zhì)剖面圖

地下水自西向東徑流，與地表水流向基本一致。區(qū)內(nèi)地下水有來自西側(cè)上游的地下水徑流補(bǔ)給，同時(shí)也存在流向東部下游的地下水徑流排泄，隨著地形坡度自北向南變緩，水力坡度也隨之變小。

經(jīng)調(diào)查，區(qū)內(nèi)未見泉點(diǎn)，勘察區(qū)東部發(fā)育有季節(jié)性濕地；勘察區(qū)農(nóng)田灌溉采用溝渠引用地表水；部分村莊生活飲用水采取打井取用淺層地下水。綜合考慮，區(qū)內(nèi)地下水排泄的主要方式是地下水徑流，其次為打井取水，最后為豐水期濕地排水。

區(qū)內(nèi)地下水以大氣降水作為主要補(bǔ)給來源，地下水動(dòng)態(tài)隨季節(jié)變化明顯。據(jù)調(diào)查，區(qū)內(nèi)地下水埋藏深度洪豐水期0～3.0m，枯水期1.5~6.0m，豐枯水期地下水位動(dòng)態(tài)變化約為3m。一般每年6月地下水水量、水位開始回升，8月為最高值，10月進(jìn)入平水期，水位、水量開始逐漸遞減，到第二年二、三月份降為最低值。

4 水源地水文地質(zhì)特征

水源地位于拉薩河一級(jí)支流澎波曲上游的左岸階地，所處水文地質(zhì)單元受河流、山體控制，其邊界為西側(cè)以山體與彭波曲最近處為界，北側(cè)以山體為界，南側(cè)以彭波曲為界，東側(cè)較開闊，以水源地為起點(diǎn)順延2 000m為界。

4.1 地下水類型

水源地地下水類型主要為松散巖類孔隙潛水，其次為風(fēng)化裂隙水和基巖裂隙水。

4.2 含水巖組及富水性

1）第四系全新統(tǒng)沖積堆積物（Qhal）孔隙水

取水目標(biāo)層之一，主要分布于河道漫灘及階地平原表層。堆積體中賦藏著豐富的地下水。本次勘察施工2號(hào)試驗(yàn)井、2號(hào)水文地質(zhì)勘探孔揭露該含水層厚15.5m，具二元結(jié)構(gòu)。上部粘土、亞粘土厚12.20m；下部砂卵石厚3.30m，主要呈松散～稍密狀態(tài)，滲透性和富水性好。地下水位4.26～8.33m，由于粘土層弱含水或基本不含水，因此，該類地下水具有微承壓性。單井出水量一般為1 000～3 000m3/d，靠近河谷地帶單井出水量大于3 000m3/d。水質(zhì)類型為HCO3-Ca型，為淡水，水質(zhì)一般情況下較為優(yōu)良。

2）第四系全新統(tǒng)沖洪積堆積物（Qhalp）孔隙水

主要取水目標(biāo)層，分布于山前平原地帶及下伏于第四系全新統(tǒng)沖積堆積物（Qhal）之下。堆積體中賦藏著較豐富的地下水。本次勘察施工所有鉆孔均有揭露，層厚37.50～55.00m，堆積物由礫石、砂礫及亞砂土組成，具有多元結(jié)構(gòu)的洪積物和二元結(jié)構(gòu)的沖積物特征。上部粘土、亞粘土厚19.50～22.00m；下部為含泥中粗砂礫卵石、泥礫石不等厚互層，夾亞砂土透鏡體，主要呈較松散～密實(shí)狀態(tài)，滲透性和富水性一般。單井出水量一般為100～1 000m3/d。水質(zhì)類型為HCO3-Ca型，為淡水，水質(zhì)一般為優(yōu)良。

該含水巖組的巖性為砂巖、泥巖不等厚互層，發(fā)育有波狀層理、交錯(cuò)層理、水平層理。根據(jù)勘察資料，基巖強(qiáng)風(fēng)化帶層厚僅1～2m左右，風(fēng)化裂隙不甚發(fā)育。該含水巖組因受裂隙發(fā)育程度的影響，富水程度不均，其泉點(diǎn)流量一般小于0. 1L/s，一般單井出水量小于100噸/日。水質(zhì)類型一般為HCO3-Ca型，另有少量的HCO3-Ca·Ma型，礦化度0.2～0.3g/L，pH值6.5～7.5。該含水層水量較貧乏，富水性較差，不具供水意義。

4.3 地下水補(bǔ)、徑、排特征

水源地位于河谷階地平原，地形較平坦，起伏較小，地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄主要受區(qū)內(nèi)特定的地理、水文因素的影響。

1）補(bǔ)給

水源地的地下水主要是第四系孔隙潛水和基巖裂隙水，二者與降水、地表水關(guān)系密切。地面河水及降水補(bǔ)給第四系孔隙潛水（豐水期地表河水補(bǔ)給地下水，枯水期地下水補(bǔ)給地表河水），同時(shí)接受遠(yuǎn)程孔隙潛水徑流補(bǔ)給，此外還受北西側(cè)基巖裂隙水徑流補(bǔ)給；基巖裂隙水則主要靠降水及地表水、第四系孔隙水補(bǔ)給。

2）徑流、排泄

水源地地形平坦，第四系孔隙潛水主要受地形的影響，順澎波曲河谷走向，總體上由西向東徑流，在下游排泄。由于含水層的結(jié)構(gòu)較單一，滲透性較好，地下水的徑流排泄條件較好。根據(jù)各觀測(cè)孔水位標(biāo)高呈西南高北東低的趨勢(shì)，證明勘察區(qū)地下水流向?yàn)樽晕髂舷虮睎|。

基巖裂隙水的徑流主要受基巖中裂隙及地形的影響，本次勘察下伏基巖面東深西淺，加之巖石裂隙較發(fā)育，地下水總體上由高到低沿裂隙徑流，于地勢(shì)低洼處排泄，但地下水徑流、排泄條件較差。

4.4 地下水動(dòng)態(tài)特征

由于第四系孔隙水主要接受地面河水及降水補(bǔ)給，區(qū)內(nèi)河谷階地中第四系含水層與地面河水及降水聯(lián)系強(qiáng)烈，地下水水位隨著補(bǔ)給量大小的波動(dòng)而變化，氣象因素是影響地下水動(dòng)態(tài)變化的主要因素，使地下水具有明顯的季節(jié)性與周期性的變化規(guī)律，6～8月隨著降雨量的增加，地下水水位抬高，8月后，降水量減少，蒸發(fā)量加大，地下水水位日漸下降。勘察期間河流水位標(biāo)高3721m，與各觀測(cè)孔水位標(biāo)高基本持平，勘察期間已基本進(jìn)入平水期。根據(jù)對(duì)各鉆孔水位測(cè)量及周邊機(jī)民井水位調(diào)查，地下水位埋深由漫灘向階地縱深由淺漸深；地下水動(dòng)態(tài)變化較大，年變幅約3m。

4.5 地下水化學(xué)特征

通過對(duì)水源地采樣點(diǎn)水樣分析，水源地地下水物理特征為無色，色度小于5，清澈透明，渾濁度小于0.5NTU，無沉淀及懸浮物質(zhì)，無異味或異嗅。水溫為7.5～8.5℃，pH值為7.4～8.2，總硬度（以CaCO3計(jì)）為156～214.6mg/L，溶解性總固體236～364 mg/L。依據(jù)主要化學(xué)成分毫克當(dāng)量百分?jǐn)?shù)按舒卡列夫分類，其水質(zhì)類型屬HCO3-Ca型水。水源地地下水屬于Ⅱ類水，質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為良好～優(yōu)良。

對(duì)該水源地地下水多次檢測(cè)，鍶含量為0.34～0.44mg/L，地下水鍶含量具有從漫灘至一級(jí)階地邊緣逐漸增大的特征，越靠近山前，鍶含量越高。例如彭波曲河水鍶含量為0.16mg/L，而1號(hào)民井達(dá)到了0.94mg/L。林周縣周邊出露基巖以白堊系上統(tǒng)設(shè)興組為主，澎波曲河床也以白堊系上統(tǒng)設(shè)興組為主，該地層有花崗巖脈侵入?；◢弾r富含鈣，鍶的含量較大，鍶含量隨鈣含量的增加而增加。溫度較高時(shí)，鍶可以明顯的被帶出，在成巖作用和地下水的作用下，巖石中的鍶含量也會(huì)發(fā)生變化，鍶可形成可溶性重碳酸鹽、氯化物而進(jìn)入基巖裂隙水中。基巖裂隙水在遷移過程中，鍶含量逐漸增高。區(qū)域基巖裂隙水補(bǔ)給第四系松散巖類孔隙潛水，由于第四系滲透系數(shù)的差異性，地下水徑流速度慢的區(qū)域鍶含量偏高。從山前至漫灘，受到地下水徑流補(bǔ)給及地表水補(bǔ)給，鍶含量逐漸減小。地下水最終于下游補(bǔ)給地表水，致使地表水亦含鍶。

圖3 區(qū)域地下水鍶含量分布圖

根據(jù)地下水鍶含量分布特征及所在地層的水文地質(zhì)條件，初步判定勘察區(qū)地下水富含鍶元素與區(qū)域白堊系上統(tǒng)設(shè)興組花崗巖侵入體有關(guān)。另外，地下水鍶含量豐水期較平水期、枯水期高，與地下水流量和溶蝕速度有關(guān)，證明了鍶的來源。

花崗巖還富含二氧化硅（SiO2），硅是親氧元素，它主要與氧結(jié)合成SiO24-，并以各種形式生成不同的硅酸鹽礦物。表生帶水中氧和碳酸的存在，都是促使硅酸鹽礦物分解的重要因素。硅在水中主要以SiO2的形式存在，各種自然水中的SiO2幾乎都不飽和，這就使得巖石中的SiO2能大量進(jìn)入地下水。水源地水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果中，偏硅酸含量也較高，對(duì)于水源地地下水礦物質(zhì)主要來源于白堊系上統(tǒng)設(shè)興組花崗巖侵入體，也是一個(gè)佐證。

5 水源地開采條件分析

水源地具有開采價(jià)值的地下水為賦存于第四系沖洪積堆積物的孔隙水，經(jīng)計(jì)算，水源地6km2內(nèi)可開采量為3 614.63 m3/d，地下水儲(chǔ)存量為4 311.00×104m3，天然狀態(tài)下地下補(bǔ)給總量為7 680.15m3/d，是可開采量的2倍，補(bǔ)給資源是有保證的。水源地井群正常開采時(shí), 會(huì)形成一個(gè)降落漏斗, 這樣地下水位小于3 m 的潛水蒸發(fā)量補(bǔ)給地下水, 可減小漏斗中心區(qū)水位下降速率?？傊ㄟ^合理有序的開采利用，既能優(yōu)化配置地下水資源，又能促進(jìn)林周縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

6 結(jié)論

在前人資料基礎(chǔ)上，通過水文地質(zhì)勘探、物探及調(diào)查等手段，詳細(xì)評(píng)價(jià)了西藏林周盆地水源地的水文地質(zhì)條件及特征，并提出水源地的可開采量，對(duì)地下水富鍶的成因、分布及利用價(jià)值進(jìn)行了初步探討。建議對(duì)水源地已建探采結(jié)合井進(jìn)行流量、水位、水溫和水質(zhì)的動(dòng)態(tài)長觀工作，同時(shí)加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，科學(xué)合理開發(fā)利用，珍惜寶貴的地下水資源。

[1] 西藏地質(zhì)局綜合普查大隊(duì). 西藏拉薩幅區(qū)域地質(zhì)報(bào)告[R]. 1979.

[2] 西藏地礦局地?zé)岬刭|(zhì)大隊(duì). 拉薩地區(qū)礦泉水調(diào)查報(bào)告[R]. 1988.

[3] 西藏自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院. 拉薩市、澤當(dāng)幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告[R].2007.

[4] 四川省地質(zhì)工程勘察院. 西藏林周縣甘曲鎮(zhèn)甘曲村努角組天然飲用水水源地水文地質(zhì)勘察報(bào)告[R]. 2015.

Hydrogeological Conditions of the Water Source Field in Lhünzhub, Tibet

LIN Guang-xin1,2Yü Zheng-liang1SUN Yu-mei3

(1-Sichuan Geological Engineering Investigation Institute, Chengdu 610072; 2-Chengdu University of Technology, Chengdu 610059; 3-Sichuan Garden Water Conservancy Engineering Co., LTD., Chengdu 610072)

The study of geophysical, hydrogeological and drilling data indicates that aquifer in the water source field in Lhünzhub, Tibet is composed of the Holocene pluvial accumulation (Qhalp) . The pluvial sand and gravel accumulation is productive aquifer characterized by high permeability with single well water yield of 1000-3000 m3/d, while pluvial muddy sand and gravel accumulation characterized by low permeability with single well water yield of 100-1000 m3/d. Groundwater in the water source field belongs to typeⅡ of good water quality with Sr content of 0.34-0.44mg/L and higher metasilicate content which may be related to granite intrusion. The groundwater reserves are estimated at 4311.00×104m3with a recoverable water of 3614.63 m3/d.

water source field; hydrogeological feature; Lhünzhub basin

2017-03-05

林光鑫（1983-），男，四川瀘縣人，工程師，從事水文地質(zhì)、工程地質(zhì)與環(huán)境地質(zhì)工作

P641.8

A

1006-0995（2017）03-0629-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2017.04.023