青海省格爾木市某地水文地質(zhì)調(diào)查研究

孫彬朝

1 自然地理

1.1 地形地貌

格爾木市地處歐亞大陸中部，位于昆侖山前沖洪積扇傾斜平原前緣。格爾木沖洪積平原按其地貌成因可分為南部中高山地和北部沖洪積、湖積平原兩種地貌類型，南部中高山地為雄宏的昆侖山脈，自北向南山體逐漸升高，海拔3000～5692 m之間。北部沖洪積、湖積平原區(qū)海拔高程2675～3250 m，地勢自南向北傾斜。

1.2 氣象水文

格爾木市地處柴達(dá)木盆地南緣，深居高原內(nèi)陸，氣候呈干旱高原大陸性氣候特征。氣候特征表現(xiàn)為降水稀少、蒸發(fā)強(qiáng)烈、晝夜溫差大、日照時(shí)間長、太陽幅射強(qiáng)，多風(fēng)、氣壓低，冬季寒冷漫長、夏季涼爽短促等氣候特點(diǎn)。

區(qū)域內(nèi)主要河流有格爾木河、紅柳溝、泉集河等。其中格爾木河，為區(qū)內(nèi)最大河流，系柴達(dá)木盆地第二大河流。

2 地下水評價(jià)

2.1 地質(zhì)條件

2.1.1 地層

評價(jià)區(qū)內(nèi)出露均為第四系，從下更新統(tǒng)（Q1）到全新統(tǒng)（Q4）無缺失，其成因類型分別有：風(fēng)積、沖積、洪積、冰積等多種，巖性多為粉砂、粉土、粉質(zhì)粘土與砂礫石、砂卵石互層，評價(jià)區(qū)內(nèi)具體地層分布如下：

（1）全新統(tǒng)風(fēng)積層（Q4eol）

該層巖性為粉砂、粉細(xì)砂，在評價(jià)區(qū)北部見有分布，呈土黃色，干燥～稍濕，松散，砂質(zhì)純凈，顆粒較均一，成分主要由石英、長石等組成,夾有少量角礫及中砂，分布厚度為0.5～2.0 m。

（2）全新統(tǒng)沖洪積層（Q4al-pl）

該層巖性多為卵礫石與漂石，局部可見粉土與中粗砂互層，成分由砂巖、灰?guī)r及其他暗色變質(zhì)巖組成，厚度一般在12～130 m左右，該層在區(qū)內(nèi)分布較為廣泛。

（3）全新統(tǒng)湖積層（Q4l）

該層主要分布于評價(jià)區(qū)的北部一帶，巖性多為粉質(zhì)粘土、粗砂和泥質(zhì)礫石互層，單層厚度0.5～3.0 m。粉質(zhì)粘土和粗砂呈淺紅色，風(fēng)化后呈淺土黃色，礫石層呈灰黃色，礫卵石成份以砂巖和石英巖為主。

（4）上更新統(tǒng)洪積層（Q3pl）

該層在區(qū)內(nèi)出露較少，多整合沉積于全新統(tǒng)下部，鉆孔多能揭露，該層巖性多為泥質(zhì)卵礫石層夾粉土及粉砂層，厚度一般 20～30 m。

2.1.2 構(gòu)造

評價(jià)區(qū)南部受區(qū)域構(gòu)造影響為東昆侖中間隆起帶，主要由一系列東西向的褶皺、壓扭性斷裂以及巖漿巖帶組成，構(gòu)造較為發(fā)育。評價(jià)區(qū)附近區(qū)域上屬于柴達(dá)木凹陷區(qū)，沉降幅度較大，沉積著厚度較大的新生界沉積物，整體地層較為穩(wěn)定，構(gòu)造不發(fā)育。

2.2 水文地質(zhì)條件

2.2.1 含水層

評價(jià)區(qū)位于柴達(dá)木盆地南緣中部的昆侖山山前沖洪積扇中上部，盆地內(nèi)降水極少，四周高山環(huán)繞，降水充沛，大部分降水順地勢形成地表徑流，后逐漸入滲補(bǔ)給地下水。

評價(jià)區(qū)內(nèi)含水層巖性主要為全新統(tǒng)至上更新統(tǒng)沖洪積相的砂卵礫石、卵礫石及含泥砂礫石層，為單一大厚度潛水含水層，厚度一般為170～220 m，分布較均勻，含水層巖性顆粒較粗，自南向北顆粒逐漸變細(xì)。富水性自南向北極豐富～豐富，單位涌水量一般在15.04 L/s·m～57.87 L/s·m。含水層透水性好，地下水徑流通暢，水質(zhì)較好，水化學(xué)類型一般以HCO3·Cl—Na、Cl·HCO3—Na·Ca 型為主，礦化度小于 1 g/L。

評價(jià)區(qū)內(nèi)地下水水位埋藏較深，一般埋深大于50 m，地下水位埋深自南向北逐漸減小，南部近山前地帶水位埋深達(dá)170 m左右，北部地下水水位埋藏較淺一般在10 m左右。

區(qū)內(nèi)地下水主要接受昆侖山區(qū)河谷地下潛流、山前季節(jié)性溝谷洪水入滲、基巖裂隙水和地表水的側(cè)向徑流補(bǔ)給，地下水的流向一般與河流伸展方向一致。

2.2.2 地下水補(bǔ)給、徑流與排泄

評價(jià)區(qū)內(nèi)的地下水補(bǔ)給來源主要為南部昆侖山區(qū)的大氣降水、凍結(jié)層水、冰雪融化水的入滲補(bǔ)給，南部山區(qū)地表基巖裂隙發(fā)育，部分入滲補(bǔ)給后形成基巖裂隙水，大部分則順地勢沿溝谷形成地表水流。由于昆侖山前沖洪積扇地表巖性多為粉砂、砂礫卵石等，透水性較強(qiáng)，地表水流在順地勢徑流過程中除自然蒸發(fā)消耗外，其他則逐漸滲漏補(bǔ)給下部含水層，與上部的基巖裂隙水一同徑流匯集至山前沖洪積扇的厚大含水體。山前沖洪積扇含水層透水性較強(qiáng)，地下水徑流通暢，地下水順地勢由南向北逐漸徑流，至北部的細(xì)土平原一帶，含水層顆粒逐漸變細(xì)，厚度也逐漸變薄，地下水埋深變淺，部分地下水以泉的形式排泄地表，形成地下水的天然排泄通道。近年來隨著人工開采量的增加，在山前沖洪積扇的整個(gè)徑流區(qū)，人工開采井?dāng)?shù)量增多，人工開采也逐漸成為地下水的一個(gè)重要排泄通道。

2.3 水文地質(zhì)實(shí)驗(yàn)

2.3.1 場區(qū)抽水試驗(yàn)

項(xiàng)目評價(jià)區(qū)內(nèi)人工開采水井?dāng)?shù)量相對較多，本次選取場區(qū)內(nèi)比較有代表性的3#、5#、7#共三個(gè)人工開采井進(jìn)行了抽水試驗(yàn)。各抽水試驗(yàn)井的計(jì)算參數(shù)如下：

3#人工開采井、5#人工開采井和7#人工開采井進(jìn)行的抽水試驗(yàn)S-T曲線分別見圖1、圖2和圖3，抽水試驗(yàn)成果表分別見表1、表2和表3。

圖1 3#井抽水試驗(yàn)S-T曲線圖

圖2 5#井抽水試驗(yàn)S-T曲線圖

圖3 7#井抽水試驗(yàn)S-T曲線圖

表1 3#井抽水試驗(yàn)成果表

表2 5#井抽水試驗(yàn)成果表

表3 7#井抽水試驗(yàn)成果表

通過以上抽水試驗(yàn)結(jié)果可以看出，區(qū)內(nèi)含水層滲透系數(shù)最小為39.66 m/d，最大滲透系數(shù)為54.30 m/d，平均滲透系數(shù)為45.54 m/d。含水層富水性好，透水性強(qiáng)。

2.3.2 包氣帶滲水試驗(yàn)

本次項(xiàng)目對評價(jià)區(qū)內(nèi)包氣帶進(jìn)行了現(xiàn)場調(diào)查和分析，并布置了3組雙環(huán)滲水試驗(yàn)。

本次勘查項(xiàng)目滲水試驗(yàn)曲線圖見圖4～圖6。

圖4 S1滲水試驗(yàn)點(diǎn)曲線圖

圖5 S2滲水試驗(yàn)點(diǎn)曲線圖

圖6 S3滲水試驗(yàn)點(diǎn)曲線圖

表4 滲水試驗(yàn)成果表

由以上滲水試驗(yàn)結(jié)果可以看出包氣帶滲透系數(shù)最小為3.23×10-3cm/s，最大為1.09×10-2cm/s，平均滲透系數(shù)為6.79×10-3cm/s。參照《環(huán)境影響評價(jià)技術(shù)導(dǎo)則—地下水環(huán)境》（HJ610—2016）要求，天然包氣帶防污性能分級為弱。

3 結(jié)論

評價(jià)區(qū)位于南部山區(qū)的山前沖洪積扇，屬于地下水的補(bǔ)給徑流區(qū)，區(qū)內(nèi)的地下水消耗主要是以人工打井開采地下水為主，區(qū)內(nèi)未見天然泉點(diǎn)排泄。人工開采地下水主要用于周邊樹木、農(nóng)田的灌溉，部分開采井用于居民飲用水井以及工業(yè)生產(chǎn)用水。目前水資源相對比較豐富，但是天然包氣帶防污性能弱，開發(fā)利用水資源必須合理利用，優(yōu)化管理，避免對地下水的污染，才能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展，從而長遠(yuǎn)的造福于當(dāng)?shù)厝嗣瘛＝ㄗh建立格爾木流域地下水位監(jiān)測網(wǎng)，不斷獲取地下水開采狀態(tài)下的水位動態(tài)資源等，開展地下水資源動態(tài)預(yù)測評價(jià)。

[1]青海省第一水文地質(zhì)大隊(duì)，區(qū)域水文地質(zhì)普查報(bào)告（格爾木幅）[R].1984.

[2]青海省柴達(dá)木綜合地質(zhì)勘查大隊(duì)，柴達(dá)木盆地昆侖山前平原地下水資源研究[R].1991.

[3]青海省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院，青海省格爾木河流域水資源利用規(guī)劃報(bào)告[R].2000.