黃河支流街子溝水文地質條件及地下水資源評價

袁有靖，肖善虎，張志弘，哈 偉，李 楠

(青海省地質環境調查院/青海九零六工程勘察設計院/青海省環境地質重點實驗室，青海 西寧 810007)

1 研究區概況

街子溝位于青海省循化縣中部，屬黃河上游南岸一級支流，街子溝發源于循化南山，流經文都藏族鄉、恰牛、牙日、拉雄及街子鎮古及來、羊苦浪、三蘭巴海，在尕別列村匯入黃河。街子溝在區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，街子溝自南向北切割中高山區及丘陵區。區內總地勢向北傾斜，呈南高北低，坡降大，溝谷縱橫，地形切割破碎。該區域深居內陸，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。

2 水文地質條件

街子溝自循化南山起源，經中高山區、紅層丘陵區，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，河水與地下水關系密切，在不同地段互為補排，總體上表現為中上游河水大量入滲補給地下水，下游羊苦浪村至團結村一帶，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由好到壞呈現律性變化。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。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，淡水開始轉化為微咸水。據街子溝中上游ZK19號鉆孔樣品結果，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，水質變差。

3 地下水資源評價

3.1 地下水天然資源評價

街子溝上游拉雄段水文地質研究程度相對較高，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，式中所涉及參數均為野外工作實測數據，可信度較高。

根據前述方法及選取相關計算參數，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 潛水斷面徑流量統計表

3.2 可開采資源量評價

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。

3.3 地下水水質評價

街子溝拉雄段地下水礦化度0.48～0.52 g/L，水化學類型HCO3·SO4-Ca·Na，水質好，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。

4 結語

(1)通過水文地質測繪、水文地質鉆探等工作，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，可作為河谷區村鎮及下游重點城鎮的后備水源。