摘 要:西海鎮(zhèn)位于青海省東北部,是海北州州府所在地,原有的水源地已不能滿足日趨緊張的供水局面。論文以該鎮(zhèn)某水源地為研究對象,分析了其區(qū)域地質(zhì)條件,探討了本次地下水資源評價的工作方法,并結(jié)合相關(guān)研究結(jié)論及提出了合理建議。
關(guān)鍵詞:西海鎮(zhèn)水源地地下水資源評價
中圖分類號:TU7文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1674-098X(2011)05(c)-0186-01
1 研究背景
西海鎮(zhèn)位于青海省東北部,是海北州州府所在地,也是海北州政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心。近幾年隨著海北州西海鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和旅游業(yè)的興起加之人口的急劇增加,原有的水源地已不能滿足日趨緊張的供水局面。本研究的目的是:通過對便馬河、哈利澗河河谷區(qū)青稞灘一帶進(jìn)行供水水文地質(zhì)勘查工作,進(jìn)一步查明研究區(qū)的水文地質(zhì)條件和地下水資源的空間分布規(guī)律,為海北州經(jīng)濟(jì)建設(shè)勘查提交可供勘探的中型供水水源地一處。
研究區(qū)距海北州府西海鎮(zhèn)約12km,南距海晏縣15km,距省會西寧95km。青藏鐵路和315湟(源)嘉(玉關(guān))公路可抵達(dá)西海鎮(zhèn),西海鎮(zhèn)至大通縣公路自西向東穿過研究區(qū),另外河谷東側(cè)山腳下有公路可直達(dá)海晏縣城,交通較為便利。
2 區(qū)域水文地質(zhì)條件
基巖山區(qū)是工作區(qū)內(nèi)地表水和地下水的發(fā)源地。基巖山區(qū)海拔高度多在3500-3800m之間山地,具有海拔升高氣候向濕寒過度,降水量亦隨之增大的特點,加之地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,褶皺斷裂發(fā)育。因此大氣降水通過各種途徑滲入斷裂和裂隙中賦存下來,形成本區(qū)的基巖裂隙水,基巖山區(qū)的含水層巖性為為下元古界﹝Pt﹞灰黑色黑云母片巖、石英片巖及元古界(Y)片麻狀花崗巖、片麻狀黑云母花崗巖和片麻狀花崗閃長巖。
基巖裂隙水通常受其所處的地貌位置、構(gòu)造部位和巖性特征所控制,并以補(bǔ)給條件的不同,其分布規(guī)律有明顯的差異。在多數(shù)情況下,位于河谷兩側(cè)的低山丘陵,由于水文網(wǎng)的強(qiáng)烈分割,致使地形支離破碎。因而,這一帶的基巖裂隙水,在賦存和分布上受到限制,所以富水性一般較弱。
山區(qū)溝谷發(fā)育,水文網(wǎng)深切,基巖裂隙水的徑流交替強(qiáng)烈,僅在裂隙中經(jīng)過短暫的徑流,在地貌、地質(zhì)條件的控制下,多以侵蝕泉的形式排泄于溝谷中,形成地表或地下徑流并補(bǔ)給河谷區(qū)地下水。
河谷區(qū)的地下水主要受控于基巖山區(qū)地表水和地下徑流的補(bǔ)給。基巖山區(qū)匯集的地表水在出山口后大量入滲補(bǔ)給河谷潛水,河谷潛水主要接受地表水的入滲補(bǔ)給,只有極少量地下水通過地下徑流補(bǔ)給,而在下游由于地勢低洼,河谷變窄,地下水大量泄出而形成泉集河。
河谷潛水賦存于第四系卵礫石及泥質(zhì)卵石中,由于受地形、地貌及基地起伏的影響,含水層厚度變化較大,總的趨勢,從出山口含水層厚度由小變大,水位埋深由深變淺,富水性由弱富水地段變化至極富水地段。
綜上,研究區(qū)地下水的形成、賦存、分布嚴(yán)格受地形地貌、地層巖性、氣象和水文諸多因素的控制。按地下水的賦存條件、含水層介質(zhì)、水理性質(zhì)可分為基巖裂隙水和碎屑巖類孔隙裂隙水及松散巖類孔隙水。
3 工作方法及技術(shù)要求
3.1 水文地質(zhì)測繪
水文地質(zhì)測繪采用1∶25000底圖作為野外手圖,采用手持GPS定位,完成的各類調(diào)查點數(shù)和調(diào)查內(nèi)容以及精度滿足《供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范》(GB 50027—2001,以下簡稱“供水規(guī)范”)及詳查精度的要求。
3.2 水文地質(zhì)鉆探
施工采用SPTC—300水文鉆機(jī)或CZ—20型機(jī)施工,沖擊鉆每2—3m間距取芯一次,回轉(zhuǎn)鉆巖芯采取率卵礫類土大于40%,砂類土大于30%,巖芯描述準(zhǔn)確、詳細(xì),地層和含水層劃分可靠。
3.3 抽水試驗
抽水試驗孔均為完整井,下入直徑為305mm井壁管和纏絲濾水管,管材為鑄鐵管,并填礫。觀測孔下入168mm的纏絲濾水管,管材為無縫鋼管。采用空壓機(jī)、活塞和潛水泵聯(lián)合洗孔,達(dá)到水清沙凈后,進(jìn)行試抽水,兩次同降深下的出水量誤差不大于5%后,再進(jìn)行抽水試驗,其洗孔質(zhì)量良好。
3.4 水文地質(zhì)參數(shù)的計算
鉆孔抽水試驗資料采用穩(wěn)定流和非穩(wěn)定流兩種方法參數(shù)計算,結(jié)果可靠,滿足“供水規(guī)范”的要求。
3.5 地下水動態(tài)長觀
地下水動態(tài)觀測頻率為2次/月。采用電子儀對地下水位進(jìn)行了系統(tǒng)的觀測,查明了地下水位在年內(nèi)的變化規(guī)律;采用流速儀對河水流量進(jìn)行系統(tǒng)觀測,查明了地表水與地下水的轉(zhuǎn)化關(guān)系及其轉(zhuǎn)化量,為地下水資源評價取得了第一手資料,其觀測頻率和觀測時間以及觀測誤差均滿足“供水規(guī)范”的要求。
4 地下水資源評價
河谷潛水主要接受便馬河和哈利澗河溝口地下潛流補(bǔ)給和河水滲漏補(bǔ)給。而河谷地段水位埋深大于5m,且降水量小,蒸發(fā)量大,大氣降水入滲量很小,可忽略不計。河谷潛水主要接受溝口地下潛流和河水滲漏補(bǔ)給,補(bǔ)給后的地下水向下游徑流,徑流至下塔里一帶,由于河流變窄,地下水開始大量泄出,溝口至下塔里一帶為補(bǔ)給徑流段,下塔里至海晏縣水文站為徑流排泄段,而Ⅳ—Ⅳˊ斷面控制地下水流出量。區(qū)內(nèi)的Ⅳ--Ⅳˊ斷面為轉(zhuǎn)換斷面,基本上代表了河谷潛水天然狀態(tài)下的的最大地下斷面徑流量,該報告采用補(bǔ)給量總和法、排泄量總和法和最大斷面徑流量法計算河谷潛水天然補(bǔ)給量。
用補(bǔ)給量總和法計算河谷潛水天然補(bǔ)給量平水年(P=50%)為12.52×104m3/d;用消耗量總合法計算調(diào)查年(偏豐水年P(guān)=27%)12.46×104m3/d;用斷面徑流量法計算調(diào)查年為11.95×104m3/d。確定河谷潛水天然補(bǔ)給量為12.52×104m3/d,河谷潛水容積儲存量為7.51×108m3。
研究內(nèi)人類工程活動輕微,無對地表水和地下水產(chǎn)生污染的工、農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)活動,環(huán)境水文地質(zhì)條件良好。區(qū)內(nèi)地表水除洪水期和冰雪融水季節(jié),大多數(shù)時間無色、無嗅、清澈,不含肉眼可見物。據(jù)水質(zhì)分析資料,河谷中、上游一帶水中各離子含量均低。區(qū)內(nèi)的地下水各項指標(biāo)都符合飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),水質(zhì)好,河谷潛水水質(zhì)主要為Ⅱ類水,滿足生活飲用水的要求。
5 結(jié)論及建議
研究區(qū)內(nèi)供水含水層主要為礫、卵石層,擬建水源地開采區(qū)雖然地下水位埋藏較淺,開采區(qū)為10-20m,都大于礫、卵石層的毛細(xì)水上升高度,開采不會引起地面沉降等問題。
該水源地兩側(cè)邊界主要由含鹽量很低的堅硬基巖組成隔水邊界,含鹽量高的紅層只在沖洪積扇前緣北側(cè)邊界一帶少量分布,開采不會引起水質(zhì)變異問題.。水源地建成后,隨著河谷區(qū)地下水的大量開采,下塔里以南泄出帶泄出量會減少,但不會引起草場退化。水源地開采后,仍有大量的泄出量存在,所以不會導(dǎo)致河谷區(qū)內(nèi)的生態(tài)環(huán)境惡化。
參考文獻(xiàn)
[1]楊天行,等.地下水流向井的非穩(wěn)定運動的原理及計算方法[M].地質(zhì)出版社,1979.
[2]薛禹群,等.地下水動力學(xué)[M].地質(zhì)出版社,1988.
[3]青海東部農(nóng)業(yè)區(qū)1∶20萬綜合地質(zhì)—水文地質(zhì)普查報告[M].西北地質(zhì)局,1963.