乌尔禾三角洲地下水系统特征分析

张乐乐

(新疆昌源水务科学研究院(有限公司)，乌鲁木齐 830000)

地下水相对于地表水资源，具有洁净度高、供水量稳定、分布范围广等突出优点，对于地区经济发展有着基础性保障作用。但是若毫无节制开采也会造成地下水系统崩溃问题，因此研究地下水系统特征对于地区经济可持续发展意义重大。

1 项目区概况

和什托洛盖煤田位于新疆自治区西北部，其中乌尔禾三角洲是其重要的三大区域板块之一，该区域北部以哈拉阿拉特山为界与白杨河谷地地下水系统通过峡口相连，西侧以成吉思汗山分水岭为界，南至克拉玛依市白碱滩一带，东侧以玛纳斯湖与艾里克湖的地表分水岭为界，东西长约159km，南北宽20-53km，总面积约6158.7km2。

2 地下水形成和含水层特征

2.1 地下水的形成和赋存

2.1.1 山区地下水赋存

乌尔禾三角洲北部为哈拉阿拉特山地势低矮，外表仅受剥蚀夷平，形成丘陵山地，受到东部准噶尔沙漠干旱气候影响，降水稀少，地下水补给条件差，排泄条件也不好，地表未见泉水出露，亦未见常年性地表水流。西部吉思汗山亦低矮，降水稀少，组成山地古生界地层裂隙虽较发育，但因缺乏补给来源，地下水较为匮乏，仅有来自达尔布特河河谷潜流对平原区有补给意义[1]。

2.1.2 平原区地下水赋存

乌尔禾三角洲周边山势低矮，降雨少且蒸发强烈，同时受山前控水断裂影响，阻止山区裂隙水侧向潜流补给。地下水的形成主要依靠白杨河渗漏补给以及达尔布特河、白杨河谷地地下水侧向径流补给。

平原区地下水类型主要为：第四系松散岩类孔隙水、新近系、白垩系碎屑岩类裂隙孔隙水。其中第四系松散岩类孔隙水补给条件极好，水量丰富，多被开发利用；而白垩系碎屑岩类水目前还未得到充分开发[2]。

2.2 含水层特征分析

2.2.1 第四系松散岩类孔隙水

1)水量丰富(单井涌水量1000-5000m3/d)：主要分布于达尔布特河出山口处，根据钻孔TK21孔揭露，含水层岩性为砂卵砾石，结构松散，颗粒不均，砾径5-8cm常见，>10cm少见。含水层一般在60-200mm，潜水埋深约20m。

2)水量中等(单井涌水量100-1000m3/d)：沿白杨河谷分布，含水层岩性为砂砾石和亚砂土夹薄层砂，厚度20-30m，水位埋深1-6m，渗透系数6.93m/d，单井涌水量<20m3/d，富水性中等。但因其补给条件良好，存在一定开采价值，对该区域地下水研究有着十分重要的意义。

2.2.2 新近系碎屑岩类裂隙水

乌尔禾三角洲内新近系含水层主要分布在北部一带，多层的砂岩及砂砾岩组成了厚度较大的新近系含水层，而其之间存在泥岩层构成了隔水层，从而使新近系含水层普遍存在承压性，且部分区域自流。水量丰富，单井涌水量100-963m3/d，含水层厚度5-20m，其中以S14钻孔为代表的水文地质特征，新近系碎屑岩类水的水文地质特征，见表1[3]

表1 新近系碎屑岩类水的水文地质特征

2.2.3 白垩系承压含水层

白垩系碎屑岩类裂隙孔隙水分布最为广泛，基本全区均存在白垩系含水层。区内白垩系地层与新近系地层呈不整合接触关系，倾向南东，倾角1-2°，为一单斜构造，地层岩性为泥岩和砂岩互层，其中砂岩组成了白垩系含水层，泥岩构成了白垩系隔水层，并且白垩系与之上覆新近系之间存在着稳定的隔水层，故白垩系含水层与新近系含水层类似，均具有承压自流性。

白垩系碎屑岩类含水层由于其岩层渗透性查，岩层倾斜平缓，地下水在其中运动十分缓慢，水矿化度较高，水量也小。根据收集资料，白垩系碎屑岩类水的水文地质特征，见表2，在百口泉—黄羊泉—白碱滩一带，该层水位埋深5m，单井涌水量16.98-81.05m3/d，渗透系数0.16-0.39m/d[4]。

表2 白垩系碎屑岩类水的水文地质特征

3 区域地下水动态特征分析

3.1 地下水位动态分析

地下水动态主要受气象、水文地质条件及人类活动等因素影响，由于所处地段不同，其动态变化有明显差异，下面就以最典型含水层：第四系潜水和白垩系承压水的水位动态变化为分析对象。

3.1.1 第四系潜水水位动态

主要分布于乌尔禾区，黄羊泉、百口泉一带，曲线呈现明显的“M型”，第四系潜水水位动态曲线，见图1。此区因灌溉、绿化、生活和生产用水等属于强烈开采地下水的地区，地下水动态要素明显随着地下水开采量的变化而变化，在降水的高峰季节地下水水位上升不明显或有所下降[5]。

图1 第四系潜水水位动态曲线

3.1.2 白垩系承压水水位动态

主要分布于黄羊泉和百口泉一带，受到油井注水影响呈现出明显的单一上升或下降趋势，没有明显的变化规律，白垩系承压水水位动态曲线，见图2[6]。

图2 白垩系承压水水位动态曲线

3.2 地下水化学动态分析

本次在乌尔禾三角洲地下水系统中布置的两个水质监测点(TK21-1和JJD119)研究该地下水系统的年内水化学动态变化情况，北洼地水质监测点水化学类型变化统计表，见表3。由于该区域位于白杨河、木哈塔依河的下游，又是地下水的排泄区，水化学类型中多含有氯离子，但是在2012年9月，乌尔禾区JJD119的水化学类型出现异常，其余月份变化不大；而TK21-1水化学类型基本没有明显的规律。

表3 北洼地水质监测点水化学类型变化统计表

乌尔禾三角洲地下水系统中，JJD119位于乌尔禾区，属于生活用水水源，JJD119主要阴、阳离子含量变化图，见图3。由图3可看出：主要阳离子、阴离子含量均出现9月份偏高的现象，其中Na+、SO42-含量的变幅最大，其余离子含量的变幅相对较小，而其它月份各离子含量相对稳定[7]。

图3 JJD119主要阴、阳离子含量变化图

3.3 水质评价

3.3.1 毒理学指标评价

经新疆地矿局第一水文工程地质大队试验测试中心测试分析，乌尔禾地下水系统中采集水样的各项毒理学指标检测结果中，除个别异常外，其他指标均低于国家毒理学评价标准，符合生活饮用水国家标准，乌尔禾三角洲地下水毒理学指标评价，见表4。

表4 乌尔禾三角洲地下水毒理学指标评价

3.3.2 生活饮用水水质评价

以JJD119监测点水样为分析标准，除硝酸盐超标率10%外，其地下水各项检测指标均低于标准限量，可以直接用作生活饮用，乌尔禾三角洲地下水生活饮用水水质评价，见表5。

表5 乌尔禾三角洲地下水生活饮用水水质评价

3.3.3 一般锅炉用水水质评价

乌尔禾三角洲区域内地下水具有锅垢多，具有软沉淀物,起泡,非腐蚀性水的特点，乌尔禾三角洲地下水一般锅炉用水水质评价，见表6

表6 乌尔禾三角洲地下水一般锅炉用水水质评价

4 结 语

通过本次针对乌尔禾三角洲区域进行地下水勘察工作，基本掌握了该区域地下水含水丰富区位置、含水量、可开采潜力等一系列重要参数，之后通过对该区域地下水动态、水质等分析评价，发现基本满足正常使用，未来具有一定的开发价值，也为该地区的规划发展提供了宝贵的资料基础。