袁有靖,肖善虎,張志弘,哈 偉,李 楠
(青海省地質(zhì)環(huán)境調(diào)查院/青海九零六工程勘察設(shè)計院/青海省環(huán)境地質(zhì)重點實驗室,青海 西寧 810007)
街子溝位于青海省循化縣中部,屬黃河上游南岸一級支流,街子溝發(fā)源于循化南山,流經(jīng)文都藏族鄉(xiāng)、恰牛、牙日、拉雄及街子鎮(zhèn)古及來、羊苦浪、三蘭巴海,在尕別列村匯入黃河。街子溝在區(qū)域上處于青藏高原向黃土高原過渡的斜坡急劇變形帶,循化南山聳立于街子溝河源區(qū),街子溝自南向北切割中高山區(qū)及丘陵區(qū)。區(qū)內(nèi)總地勢向北傾斜,呈南高北低,坡降大,溝谷縱橫,地形切割破碎。該區(qū)域深居內(nèi)陸,遠隔海洋,屬典型的半干旱大陸性氣候,具高寒、干旱、日照時間長,太陽輻射強,晝夜溫差大的特點。多年平均氣溫9.1℃,多年平均降水量為271.5 mm。
街子溝自循化南山起源,經(jīng)中高山區(qū)、紅層丘陵區(qū),最終匯入黃河,流域面積303 km2,主河道長度32.2 km,河道坡降61.1‰,多年平均流量0.46 m3/s,河水與地下水關(guān)系密切,在不同地段互為補排,總體上表現(xiàn)為中上游河水大量入滲補給地下水,下游羊苦浪村至團結(jié)村一帶,河水排泄地下水。
自上游拉雄段至下游羊苦浪村段,河谷寬度逐漸變窄,基底隆起,紅層裸露,含水層由厚變薄,羊苦浪以北地下水大量排泄(圖1)。地下水自上游到下游水質(zhì)由好到壞呈現(xiàn)律性變化。水量豐富地段位于上游拉雄段,計算涌水量大于1 000 m3/d,富水性等級為豐富,其余地段水量中等。
圖1 街子溝水文地質(zhì)縱剖面圖
街子溝溝谷一般寬度為0.2~1.5 km,由Ⅱ、Ⅲ級階地構(gòu)成寬谷平原。含水層主要分布在漫灘及Ⅰ、Ⅱ級階地的狹長范圍內(nèi)。水位埋深在漫灘及Ⅰ級階地3.42~7.43 m,Ⅱ級階地8~10 m,Ⅲ級階地15~20 m。含水層巖性以砂礫卵石為主。在上游拉雄段Ⅰ級階地上與河水有水力聯(lián)系的ZK18號孔揭露:河谷潛水埋深5.94 m,含水層厚13.86 m,水位降深7.49 m時,涌水量1 641.6 m3/d,計算涌水量1 230.7 m3/d。潛水礦化度0.519 g/L,屬HCO3·SO4-Ca·Na型淡水(圖2);下游蘇哇村Ⅱ級階地ZK7號孔揭露:河谷潛水埋深9.99 m,含水層厚3.51 m,水位降深2.64 m時,涌水量28.08 m3/d,計算涌水量27.8 m3/d。潛水礦化度1.514 g/L,屬Cl·SO4·HCO3-Ca Na·Mg型微咸水[4]。
圖2 街子溝上游拉雄段水文地質(zhì)剖面圖
街子溝在距干流黃河河谷4~5 km的地段,淡水開始轉(zhuǎn)化為微咸水。據(jù)街子溝中上游ZK19號鉆孔樣品結(jié)果,水中Cl-含量35.5 mg/L、SO42-含量124.5 mg/L、礦化度0.48 g/L、水化學(xué)類型HCO3·SO4-Ca·Na型水,下游QJ27中Cl-含量432.5 mg/L、SO42-含量341.0 mg/L、礦化度1.51 g/L、水化學(xué)類型Cl·HCO3·SO4-Ca·Na·Mg型。自上游向下游徑流過程中Cl-、SO42-含量及礦化度呈遞增趨勢,水質(zhì)變差。
街子溝上游拉雄段水文地質(zhì)研究程度相對較高,采用斷面徑流量法進行松散巖類孔隙水天然資源的計算。
斷面徑流量法采用計算公式:Q=KIF,式中所涉及參數(shù)均為野外工作實測數(shù)據(jù),可信度較高。
根據(jù)前述方法及選取相關(guān)計算參數(shù),得出街子溝上游拉雄段斷面徑流量為13 037.06 m3/d,即475.853×104m3/a(表1)。
表1 潛水斷面徑流量統(tǒng)計表
街子溝中上游拉雄村一帶地下水較為富水,含水層巖性為砂礫卵石,開采場地平整、交通方便。推薦地下水富水靶區(qū)為街子溝中上游的拉雄村村河谷地帶,該地段宜開采河谷寬度約350 m,地下水呈帶狀分布,上游無污染源,水源地適宜集中開采地下水的方式進行開采。根據(jù)該斷面的ZK18、ZK19號鉆孔資料,含水層厚度為12.37~13.86 m,含水層巖性為砂卵礫石,顆粒較大、富水性較強,水位埋深3.73~5.94 m,單井涌水量1 000.24~1 425.6 m3/d,礦化度0.48~0.52 g/L。地勢較為平坦開闊,易于開采。采用平均布井法計算其可開采資源量,在街子溝河谷地呈帶狀布置開采井4眼,井間距約200 m。經(jīng)計算街子溝可開采資源量4 851.68 m3/d,占街子溝斷面徑流量的37.2%,開采資源有補給保證。
街子溝拉雄段地下水礦化度0.48~0.52 g/L,水化學(xué)類型HCO3·SO4-Ca·Na,水質(zhì)好,可做為生活飲用水水源。地下水不具有腐蝕性、水垢少、半起泡,適宜做為鍋爐用水。
(1)通過水文地質(zhì)測繪、水文地質(zhì)鉆探等工作,圈定了街子溝上游拉雄段為富水地段,含水層厚12.37~13.86 m,實際涌水量1 000.24~1 425.6 m3/d,礦化度0.48~0.52 g/L,水化學(xué)類型為HCO3·SO4-Ca·Na。
(2)街子溝拉雄段采用斷面徑流量法計算,街子溝松散巖類孔隙潛水地下水天然資源量為13037.06 m3/d,水質(zhì)好。
(3)采用平均布井法計算,街子溝上游地下水可開采資源量為4 851.68 m3/d,占斷面徑流量的37.2%,水量有保證,可作為河谷區(qū)村鎮(zhèn)及下游重點城鎮(zhèn)的后備水源。