尉犁县地下水水文地质特征分析

骆云才

(新疆地矿局第一水文工程地质大队，新疆 乌鲁木齐 830091)



尉犁县地下水水文地质特征分析

骆云才

(新疆地矿局第一水文工程地质大队，新疆 乌鲁木齐 830091)

为科学合理地开发利用尉犁县地下水资源以及解决解决尉犁县的缺水问题，在对研究区水文地质详查的基础上，通过已有研究成果，查明研究区含水层的结构及富水性特征、埋深以及流量等参数，探讨地下水补径排情况，并分析研究区地下水的水化学特征，进而为后期该地区地下地下水资源的开发利用提供理论基础和科学依据。

地下水资源；赋存条件；补径排条件；水化学特征；尉犁县

尉犁县地处天山南麓，塔里木盆地东北缘，东西长502 km、南北宽165 km，总面积59 234.48 km2，地方直辖58 837.54 km2。为了为科学合理地开发利用尉犁县地下水资源以及解决解决尉犁县的缺水问题，本文在在参考相关研究成果的基础上[1～5]，选取尉犁县地下水系统为研究对象，对研究区内地下水的赋存条件、含水层结构、补径排条件以及水化学特征进行了研究，进而为尉犁县人口、资源及环境三者科学合理的协调利用与发展，以及为国家西部大开发和挽救塔里木河下游衰败的自然生态环境用水奠定基础和提供依据。

1 地下水赋存及富水性

根据历次钻探资料揭示：规划区含水层虽具多元结构，地下水也有潜水与承压水之分，但其宏观上亦有水力联系，并在补给上亦存在着同源补给问题。故拟将其综合评述，并以管径377 mm、降深5 m的单井涌水量为依据划分其富水程度。

1.1 孔雀河冲洪积平原

规划区的孔雀河平原，地处孔雀河大平原的东侧中下部，根据《尉犁县人畜饮用水地下水勘察总结报告》和《区域水文地质普查报告》(尉犁县幅)的68#和yk1、yk2、yk3钻孔资料分析，含水层具有多元结构，但其颗粒较细，同时孔雀河本身对地下水的直接补给作用也相对较差，使其富水程度不高。但由于兴平干渠自此纵贯而过，流淌了110余年，并且还在继续过水，这不仅对规划区孔雀河平原中部地下水水量的补给，乃至水质都有重大影响。

1.1.1 水量中等富水区(500～1 000 m3/d)

1)矿化度<1 g/L的淡水区

地处规划区孔雀河平原之中部，北起西尼尔、南至哈拉洪以北地带，西由县界东达库鲁克山前平原；兴平干渠渠系纵贯南北，其间主要有兴平乡、西尼尔镇及团结乡等。

规划深度内，含水层呈多元结构，其岩性自北而南，自西而东颗粒由粗变细；北部西尼尔地带为砾质中细砂和含砾中细砂，往南渐变为粗中砂、中细砂等。(1)潜水：据《尉犁县人畜饮用水地下水勘察总结报告》资料分析，含水层岩性为卵砾石和含砾粗砂，水位埋深在西尼尔一带为10 m左右，向南变至5～10 m和3～5 m，水质较下部承压水差。(2)据yk1孔资料和68#孔资料分析，含水层岩性为含砾粗砂和粗砂，单井涌水量(Q)一般在1 000 m3/d左右、最高达2 462.4 m3/d，单位涌水量(g)多为2.10～3.45 L/s·m，最高可达28.5 L/s·m，渗透系数(K)多为4.78～14.36 m/d。 水质尚好，水化学类型为 HCO3·d-Na·Ca·Mg型淡水，矿化度只有0.38 g/L，一般都小于1.0 g/L。

2)矿化度2 g/L左右的微咸水

位于哈拉洪及其东西两侧地带，分布于兴平乡及团结乡地区。根据yk2和yk3资料分析，规划深度内含水层岩性为细砂、中细砂，潜水埋深2～3 m、3～5 m，承压水均为0.7 m的负水头，富水程度中等，含水层岩性为粗砂、细砂和粉砂，单井涌水量(Q)500～1 000 m3/d，单位涌水量(q)一般为2～3 L/s·m，渗透系数(K)5～6 m/d。水质变化大，基本都为矿化度<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 水量贫乏区(100～500 m3/d)

1)矿化度1～2 g/L或>3 g/L的微咸水、咸水

分布于孔雀河两岸的带状平原地区，西起县界，东至阿克苏普以东地区，呈带状东西延伸。南北宽150～200 m，且北岸宽于南岸，西部宽于东部。

规划深度内含水层亦呈多元结构，岩性为中粗砂或中细砂，潜水埋深从<2 m到2～3 m、3～5 m不等。富水程度贫乏，单井涌水量(Q)100～500 m3/d、一般在300 m3/d左右，单位涌水量(q)在0.59～3.48L/s·m之间，渗透系数(K)2.27～6.19 m/d。水质呈上“淡”下咸型。“淡化”深度30～60 m：上部多为>1 g/L至<2 g/L的Cl(HCO3)·SO4-Na·Mg(Ca)微咸型水；下部则多为矿化度>3 g/L，甚至10 g/L以上的咸水、盐水，为Cl-Na型水。

2)矿化度>3 g/L的咸水和盐水

分布于库鲁克山前平原及孔雀河两岸矿化度1～2 g/L或>3 g/L区以外的地区。含水层岩性以粉细砂为主，水量贫乏，单井涌水量(Q)一般为300～400 m3/d，单位涌水量(q)0.5～1.4 L/s·m。水质差，其潜水与承压水矿化度>3 g/L，甚至30 g/L以上，为Cl·SO4-Na型水。

1.2 塔里木河冲积平原

根据相关资料分析，规划区的塔里木河中游平原，含水层亦具多元结构，但其颗粒细、多为粉细砂、细砂。富水程度差，水质亦差。皆属水量贫乏区(100～500 m3/d)：

1)矿化度2～3 g/L的微咸水

分布于塔里木水库以西及塔里木河河道两侧地区。含水层岩性主要为粉细砂、细砂，潜水埋深1～2 m、2～3 m。富水程度贫乏，单井涌水量(Q)160～280 m3/d，一般为200 m3/d左右，单位涌水量(q)0.6～0.6 L/s·m，渗透系数(K)0.7～2.3 m/d。水质差，亦呈上“淡”下咸型，“淡化”深度30～60 m：上部为矿化度<3 g/L的微咸水，下部为矿化度>3 g/L、甚至10 g/L以上的咸水、盐水，基本均为Cl·SO4-Na或Cl-Na型水。

2)矿化度>3 g/L的咸水和盐水

分布于琼库勒、墩阔坦、托马以南地区。含水层岩性为粉砂、细砂，潜水埋深2～3 m、1～2 m。富水程度贫乏，单井涌水量(Q)100～500 m3/d、最大达600 m3/a、一般为400 m3/a左右，单位涌水量(q)0.5～1.4 L/s·m，渗透系数(K)1.6～4.7 m/d。水质最差，无论是潜水还是承压水皆为Cl·SO4-Na型水，矿化度>3 g/L、甚至36 g/L以上。

2 地下水补径排条件

规划区地下水的补排形式仍均以垂向为主，水平方向为次。其流向则因所处的平原不同而有所差异。

2.1 孔雀河冲洪积平原

孔雀河平原地下水的补给，则以渠系、田间及河道的入渗为主，而水平的侧向流入较小；据计算：现状年前者补给量可占总补给量的73.74%，后者补给量仅占总补给量的10.15%。在排泄量上，仍以垂向的蒸发、蒸腾为主，而水平方向的侧向流出则不大；据计算：现状年前者的排泄量可占总排泄量的77.28%，后者仅占总排泄的0.89%。

孔雀河平原的地下水自西尼尔至哈拉洪以北，其流向则为SSE，水力坡度为0.88‰；至哈拉洪折向SE45°迳流，水力坡度为0.50‰；进而又折向正东迳流，水力坡度减至0.17‰。并在孔雀河北岸补给孔雀河，并在孔雀河南岸与塔里木河平原上地下水一道东流。

需要进一步阐明的是：孔雀河在平枯水时期，则是两侧地下水补给河水；而在洪水时段，则反而是孔雀河水补给两侧地下水。但总的说来，孔雀河已基本成为地下水的排泄通道，每年排水可达180 d左右。

2.2 塔里木河冲积平原

塔里木河冲积平原地下水的补给，则以河道洪水漫溢及渠道，田间的垂直入渗为主，而其水平的侧向流入量不大；据计算：现状年前者补给量可占总补给量的84.63%、尤其河道及洪水漫溢入渗量可占到总补给量的55.28%，后者补给量则仅占补给总量的1.80%。在排泄量上，仍以垂向的蒸发、蒸腾为主，水平的侧向流出量甚小；据计算：现状年前者排泄量可占总排泄量的82.22%，后者排泄量只占总排泄量的0.25%。

塔里木河平原的地下水则自西向东迳流，水力坡度为0.28‰～0.45‰，至琼库尔道班以下折向SSE迳流，水力坡度变化不大。

从以上分析可以看出：塔里木河与孔雀河两平原地下水在河道补排关系上有着共同的特征：即都是枯水期，地下水补给河水，洪水期则河水补给地下水。

3 地下水水化学特征

规划区地下水水化学特征，主要受地下水补给、径流、排泄条件，地层岩性与其沉积环境等所决定的水文地化学作用，以及人为活动等因素的综合作用所控制。

规划区位于塔里木盆地的较低地带，是地表水、地下水的汇集区；随水由山地带来的大量盐份，在强烈蒸发作用的促进下，进一步地浓缩积盐，结果形成地下水的高矿化，就是地表水的矿化度也很高。

3.1 孔雀河冲洪积平原

孔雀河源于博斯腾湖，上游水质为重碳酸型；在迳流过程中河水不断蒸发浓缩和地下水的补入，使之矿化度增高，并逐变成氯化物、硫酸盐型水。

地下水于西尼尔至哈拉洪地带：潜水为矿化度1～2 g/L的HCO3· Cl-Mg/· Ca·Na型微咸水，承压水为矿化度<1 g/L的HCO3·SO4·Cl-Na·Ca(Mg)型淡水。至孔雀河两岸，其水质已变至矿化度<2 g/L的SO4(HCO3)·Cl-Na·Mg(Ca)型微咸水(潜水)、矿化度>3 g/L的Cl·SO4-Na型微咸水或盐水(承压水)。

3.2 塔里木河冲积平原

塔里木河进入中游河段后，其水质已经演变成矿化度1.15 g/L的Cl· SO4--Na型微咸水，Cl-含量为312.0 mg/L、SO4-含量为374.6 mg/L、Na+含量也达到了247.6 mg/L，总硬度为430.3 mg/L，pH为8.09，已成为弱碱性的极硬水。

受塔里木河水补给和影响的塔里木河平原地下水，又在强烈蒸发下进一步浓缩，其矿化度由西部的10～12 g/L，至东部已为30～40 g/L。但在墩阔坦至琼库尔一带的河间泛滥区、塔里木河河道及塔里木乡与墩阔坦乡的农灌区等，因受河水直接入渗，使其地下水水质有所“淡化”，矿化度可<3 g/L，与河水水质基本一致。其余地段则矿化度均>3 g/L，但都均为Cl·SO4-Na型水。

4 地下水动态特征

孔雀河平原地下水动态，多属渗入蒸发型。丰水期出现在10～12月，枯水期时间短、出现在1～3月。多年动态比较平稳。

塔里木河平原地下水，因其埋藏浅，分布有大面积的沼泽湿地，其潜水动态受河流、渠道灌溉水影响大，则可分为河流型和灌溉型两类。多是3～4月有个小峰值，7～8月有个大峰值。

5 结语

研究区内地下水主要分布在孔雀河冲洪积平原和塔里木河冲洪积平原，由于地质构造的差异性，孔雀河冲洪积平原主要包括水量中等富水区和水量贫乏区两个区域，而塔里木河冲洪积平原主要为水量贫乏区；塔里木河与孔雀河两平原地下水在河道补排关系上有着共同的特征：即都是枯水期，地下水补给河水，洪水期则河水补给地下水；规划区位于塔里木盆地的较低地带，是地表水、地下水的汇集区；随水由山地带来的大量盐份，在强烈蒸发作用的促进下，进一步地浓缩积盐，结果形成地下水的高矿化。

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P641.2

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1004-1184(2016)06-0247-02

2016-08-14

骆云才(1981-)，男，甘肃张掖人，工程师，主要从事水文地质、工程地质和环境地质方面的工作。