駱云才

(新疆地礦局第一水文工程地質(zhì)大隊(duì)，新疆 烏魯木齊 830091)

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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(duì)，新疆 烏魯木齊 830091)

為科學(xué)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(chǔ)上，通過已有研究成果，查明研究區(qū)含水層的結(jié)構(gòu)及富水性特征、埋深以及流量等參數(shù)，探討地下水補(bǔ)徑排情況，并分析研究區(qū)地下水的水化學(xué)特征，進(jìn)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(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。

地下水資源；賦存條件；補(bǔ)徑排條件；水化學(xué)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(xué)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(guān)研究成果的基礎(chǔ)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(jié)構(gòu)、補(bǔ)徑排條件以及水化學(xué)特征進(jìn)行了研究，進(jìn)而為尉犁縣人口、資源及環(huán)境三者科學(xué)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(chǔ)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(jié)構(gòu)，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(bǔ)給上亦存在著同源補(bǔ)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(cè)中下部，根據(jù)《尉犁縣人畜飲用水地下水勘察總結(jié)報(bào)告》和《區(qū)域水文地質(zhì)普查報(bào)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(jié)構(gòu)，但其顆粒較細(xì)，同時(shí)孔雀河本身對地下水的直接補(bǔ)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(bǔ)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(dá)庫魯克山前平原；興平干渠渠系縱貫?zāi)媳保溟g主要有興平鄉(xiāng)、西尼爾鎮(zhèn)及團(tuán)結(jié)鄉(xiāng)等。

規(guī)劃深度內(nèi)，含水層呈多元結(jié)構(gòu)，其巖性自北而南，自西而東顆粒由粗變細(xì)；北部西尼爾地帶為礫質(zhì)中細(xì)砂和含礫中細(xì)砂，往南漸變?yōu)榇种猩?、中?xì)砂等。(1)潛水：據(jù)《尉犁縣人畜飲用水地下水勘察總結(jié)報(bào)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(dá)2 462.4 m3/d，單位涌水量(g)多為2.10～3.45 L/s·m，最高可達(dá)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(xué)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(cè)地帶，分布于興平鄉(xiāng)及團(tuán)結(jié)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(xì)砂、中細(xì)砂，潛水埋深2～3 m、3～5 m，承壓水均為0.7 m的負(fù)水頭，富水程度中等，含水層巖性為粗砂、細(xì)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(jié)構(gòu)，巖性為中粗砂或中細(xì)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(xì)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(guān)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(jié)構(gòu)，但其顆粒細(xì)、多為粉細(xì)砂、細(xì)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(cè)地區(qū)。含水層巖性主要為粉細(xì)砂、細(xì)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(xì)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(dá)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(bǔ)徑排條件

規(guī)劃區(qū)地下水的補(bǔ)排形式仍均以垂向?yàn)橹?，水平方向?yàn)榇巍Ｆ淞飨騽t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(bǔ)給，則以渠系、田間及河道的入滲為主，而水平的側(cè)向流入較小；據(jù)計(jì)算：現(xiàn)狀年前者補(bǔ)給量可占總補(bǔ)給量的73.74%，后者補(bǔ)給量僅占總補(bǔ)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(cè)向流出則不大；據(jù)計(jì)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(jìn)而又折向正東逕流，水力坡度減至0.17‰。并在孔雀河北岸補(bǔ)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(jìn)一步闡明的是：孔雀河在平枯水時(shí)期，則是兩側(cè)地下水補(bǔ)給河水；而在洪水時(shí)段，則反而是孔雀河水補(bǔ)給兩側(cè)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(dá)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(bǔ)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(cè)向流入量不大；據(jù)計(jì)算：現(xiàn)狀年前者補(bǔ)給量可占總補(bǔ)給量的84.63%、尤其河道及洪水漫溢入滲量可占到總補(bǔ)給量的55.28%，后者補(bǔ)給量則僅占補(bǔ)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(cè)向流出量甚小；據(jù)計(jì)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(bǔ)排關(guān)系上有著共同的特征：即都是枯水期，地下水補(bǔ)給河水，洪水期則河水補(bǔ)給地下水。

3 地下水水化學(xué)特征

規(guī)劃區(qū)地下水水化學(xué)特征，主要受地下水補(bǔ)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(xué)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(qiáng)烈蒸發(fā)作用的促進(jìn)下，進(jìn)一步地濃縮積鹽，結(jié)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(bǔ)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(jìn)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(dá)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(bǔ)給和影響的塔里木河平原地下水，又在強(qiáng)烈蒸發(fā)下進(jìn)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(shí)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(gè)小峰值，7～8月有個(gè)大峰值。

5 結(jié)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(gòu)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(gè)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(bǔ)排關(guān)系上有著共同的特征：即都是枯水期，地下水補(bǔ)給河水，洪水期則河水補(bǔ)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(qiáng)烈蒸發(fā)作用的促進(jìn)下，進(jìn)一步地濃縮積鹽，結(jié)果形成地下水的高礦化。

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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。