《阿拉善盟腰坝绿洲地下水资源承载力及可持续利用研究.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《阿拉善盟腰坝绿洲地下水资源承载力及可持续利用研究.doc(132页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、 阿拉善盟腰坝绿洲 地下水资源承载力及可持续利用研究 国际干旱半干旱地区 水资源与环境研究培训中心 长安大学 二零零六年六月 阿拉善SEE 生态协会项目 阿拉善盟腰坝绿洲 地下水资源承载力及可持续利用研究 项目负责人:李佩成 卢玉东 主要参加人:李佩成 卢玉东 王纪科 李 弘 姜 凌 徐 斌 李 进 师 伟 彭翠华 王 农 参加人员 :张益谦 陈淑娥 王 玮 孙建波 周 朴 杨操静 谭 杰 王 杰 顾 问:杨继业 龚家栋 彭家中 邓 仪 李启垒 报告执笔人:李佩成 卢玉东 王纪科 姜 凌 李 进 师 伟 彭翠华 统 稿:李佩成 卢玉东 长安大学 二零一一年九月(第三次印刷) 目 录 前言 1
2、第一章 研究区自然地理概况 3 1.1地貌 3 1.2气候 4 1.3水文 6 1.4 土壤与植被 7 第二章 腰坝绿洲区域地质及水文地质条件 10 2.1区域地质简况 10 2.2 绿洲地下水赋存条件及分布规律 13 2.3绿洲地下水类型及含水岩组14 2.4地下水的补给、径流与排泄16 第三章 腰坝绿洲地下水资源开发利用现状及存在问题 18 3.1 地下水资源与绿洲开发历史 18 3.2 腰坝绿洲社会经济发展现状 19 3.3 腰坝绿洲水工程现状 20 3.4地下水资源开发利用中存在的问题 20 第四章 腰坝绿洲地下水动态特征 22 4.1 地下水位年内动态变化特征 22 4.2 地下水位
3、的年际变化特征25 4.3 地下水位下降漏斗的形成及特征27 第五章 地下水资源评价29 5.1各补给要素的确定依据 29 5.2抽水试验确定水文地质参数29 5.3断面法确定补给量和允许开采量 30 第六章 腰坝绿洲地下水水质评价 38 6.1 腰坝绿洲地下水水化学场空间分布特征 38 6.2 腰坝绿洲地下水水化学场时域分布特征 43 6.3 腰坝绿洲地下水水质变化的影响因素43 6.4 腰坝绿洲地下水水质评价 45 6.5 腰坝井灌区地下水水质与土地盐碱化的关系46 第七章 腰坝绿洲植被变化与生态用水 48 7.1 地下水动态对植被变化的影响48 7.2 生态用水的界定50 7.3 生态用
4、水量的估算51 第八章 地下水资源的总承载力及其分配53 8.1水资源承载力的评价原则53 8.2 腰坝绿洲地下水资源承载力计算方法的确定53 8.3 分项平衡法计算水资源承载力54 8.4模型计算法评价水资源承载力59 第九章 简要的结论65 1 前 言 绿洲也叫“沃洲”,是沙漠戈壁地带中水文条件较好,树茂草丰,一片葱绿的地方。由于水草丰美,土壤肥沃,绿洲便成为人类经济活动最为活跃的地域,正因为如此,多数绿洲由于过度开发,生态问题突显,严重影响其可持续性发展,从而成为引起全世界关注的问题之一。 腰坝绿洲也叫腰坝滩,是阿拉善盟的十大滩之一,它地处贺兰山西侧,隶属阿拉善左旗巴润别立镇,曾是位于阿
5、拉善左旗西南隅的一方宝地,20世纪70年代开始较大规模的移民开发,至今有人口8700余人,耕地52000余亩,牲畜10万余头;同时用水量逐年增加,包括灌溉用水在内,当地年用水量已达4000万m3。由于腰坝绿洲没有河流等地面水源,也由于采大于补,加之当地年降雨量很小,多年平均降雨量仅为207mm,因此上述的4000万m3用水全靠开采地下水,结果造成地下水位持续下降,据统计,绿洲内地下水位已平均下降4m以上。同时地下水位的下降又导致邻近湖沼的咸水入侵,使地下水矿化度增高,水质恶化,这些问题的日益加剧,直接危及当地的经济发展、生态安全和人民生活。 要解决这些问题,必需首先确定该绿洲区地下水资源的承载
6、能力和保证可持续利用的允许开采量。在阿拉善SEE生态协会的资助下,长安大学“国际干旱半干旱地区水资源与环境研究培训中心”,于2005-2006年承担了阿拉善盟腰坝绿洲地下水资源承载力及可持续利用的研究任务,並要求从2005年7 月起,一年内完成研究任务。 研究工作按四大部分和相应的四个阶段进行: 1.野外调查与测绘工作 全面调研了本区的自然地理条件,收集了水文、气象、水文地质、灌溉用水、2 人畜用水、水利设施、农作物种植比例等方面的资料。 测绘了腰坝绿洲灌区现状图,完成了测绘总面积80Km2,测绘林地面积约3 Km2,测绘井数325眼,灌水定额测量田块数20块。 2.抽水试验与灌溉试验 3.地
7、下水承载力与可开采量的评价 根据所获资料分析,确定了腰坝绿洲水资源的承载力和合理的开采量,认为按2000万m3/年的限额开采,将能保持地下水的可持续开发。並为此提出了一些保证措施。 4、报告编写与图件编绘 编写了阿拉善盟腰坝绿洲地下水资源承载力及可持续利用研究(及附件:腰坝井灌区地下水水质评价报告)以及相应的图件。 在项目实施过程中,得到了阿拉善盟政府、阿拉善左旗政府大力支持,阿拉善水务局和阿拉善SEE生态协会在施工期间,密切配合工作,在此谨表深切谢意! 由于经费的限制,除抽水试验外,未能进行专门的水文地质勘探,加之时间紧迫,在绿洲的工作经验不足,错误之处,请批评指正。 编者 2006年5月
8、3 第一章 研究区自然地理概况 腰坝滩是内蒙古阿拉善高原为数不多的绿洲之一,面积约30万km2,是阿拉善左旗的主要农牧区。它东屏贺兰山,西邻腾格里沙漠,地理坐标为东经10534 10539,北纬38253836,行政区划隶属内蒙古自治区阿拉善左旗巴润别立镇。腰坝绿洲南距宁夏银川市70km,北至旗府巴彥浩特40km,银(川)巴(音浩特)公路穿经绿洲东侧,境内交通颇为方便(图1-1)。 图1-1 腰坝绿洲地理位置示意图 1.1地貌 受贺兰山山前四条南北向展布的断裂控制,本区形成了自贺兰山西侧山前地区由东向西依次降低的阶梯状地形:贺兰山山地、山前台地和拱曲断块台地、断陷盆地、沙漠。腰坝绿洲即位于贺兰
9、山西侧洪积倾斜平原(断陷盆地)的边缘,其4 西面与腾格里沙漠相接(图1-2)。腰坝绿洲的地势总体呈东高西低,海拔1290-1342m,坡度1左右,向西变缓为0.51;而夲区的北部(海拔1300m从上)、南部均略高于绿洲中心,致使夲区形成东北南髙,而西低的簸箕状地形。在绿洲的西南,陶苏湖西侧,分布有高约10m、向西缓倾的沙梁,将腰坝绿洲与广为风沙覆盖的巴彦达来湖所在地区的湖积平原隔离开来,形成小型的闭流盆地(见附图1)。 图1-2 腰坝井灌区地形、地质剖面示意图 腰坝盆地内的地貌类型主要有流水地貌和风积地貌两大类。流水地貌的发育受内、外营力作用的共同控制,在盆地范围内形成洪积扇、洪积台地和洪积倾
10、斜平原类的正地形及冲沟盐碱滩地、湖泊洼地类的负地形。风积地貌主要受气候、岩性和地形因素的控制以及地下水位高低的影响。在盆地西部和北部风积地貌广泛发育,其类型主要为新月型沙丘和新月型沙丘链;在洪积倾斜平原的中部和现代冲洪积扇前缘,亦有成片的沙地分布,如在格灵布隆滩东北部头道沙子一带和腰坝滩(科泊那木格)以东,则主要表现为一种流水地貌和风积地貌叠加构成的复合地貌景观。 1.2气候 腰坝绿洲的气候属典型大陆型干旱气候,其气候基本特点是: wE风 积 沙(腾格里沙漠)洪积倾斜平原剥蚀残留台剥蚀山地图例:粉细砂粘质砂土砂砾层砾石层基岩断层线巴音达来腰坝井灌区防洪堤Q3Q2PLDLQ3DLQDLDLQQ3
11、DL5 0.010.020.030.040.050.060.0123456789101112月降水量(mm)(1) 冬季严寒,夏季酷热 据巴润别立气象站19712005年35年观测资料,夲区年平均气温8.2,最高气温为37.2,最低气温为-26.1;最热在6、7、8三个月,最冷为1月和12月。各月多年平均气温,见图1-3。区内10以上的积温为30003400,无霜期为140天。 图1-3 研究区多年各月平均气温分布图(19712005年) (2) 雨雪稀少,气候干旱 据研究区巴润别立气象站19712005年观测资料,该区多年平均降水量为211.0mm。最小年降水量为1982年的120.8mm,
12、最大降水量为1977年的345.5mm。19712005年平均月降水分布,见图1-4。区内降水时空分布不均,其中510月份降水量最多,占全年降水的85%以上,11月至次年4月降水量很少。 图1-4 研究区多年各月平均降水分布图(19712005年) (3) 日照充足,蒸发强烈 夲区年日照在3000小时以上,强烈的日照和干热的气候,使区内蒸发强-10.0-5.00.05.010.015.020.025.0123456789101112月平均气温()6 0.050.0100.0150.0200.0250.0300.0350.0400.0123456789101112月蒸发量(mm)烈,据统计,本区
13、多年平均蒸发量为2394mm,是平均降水量的11.5倍。区内最小年蒸发量为1979年的2170mm,最大年蒸发量为1987年的2681.7mm;蒸发量年内分布不均,11月次年2月蒸发量较小,在100mm以下,蒸发主要集中于49月,尤其是57月蒸发量最大,占总蒸发量的45%,多年平均月蒸发量,见图1-5。 图1-5 研究区多年各月平均月蒸发量分布图(19712005年) (4) 风大沙多,灾害频繁 本区风大沙多,其多年平均风速为3m/s,区内超过8级以上的大风,每年要出现15天以上,往往造成严重的风沙灾害。频发持续的干旱,也是本区的主-要的自然灾害,对农牧业构成了严重威胁。此外,霜冻、冰雹、雪灾
14、也时有发生。 同时应指出,夲区风资源丰富,风功率密度达37w/m2,且平均有效风速的时数髙达5000小时,累积频率达56.5,有利于风能资源的开发。 1.3水文 贺兰山是黄河流域与阿拉善左旗内陆水系的分水岭,也是研究区的水源产地,其西麓水文网较为发育,且主要为内陆水系,而积水湖泊则零散分布。 1.3.1水系 贺兰山西侧的水系有两大特色: 其一,在水系分布方面,贺兰山西侧的山前台地在水力长期的侵蚀下,纵横深切的沟壑广布;至洪积倾斜平原区,主要为分散在洪积扇原面上的宽浅沟漕及扇原面水流汇集后形成的若干个冲沟,如腰坝滩北端的大沙沟。 在腰坝绿洲东侧共有8条沟系,自北向南依次为:南寺沟、柳门子沟、黄渠
15、沟、塔塔水沟、白石头沟、青石咀子沟、大水沟、长流水沟;在腰坝绿洲南侧的冲沟主要为牛石头沟,另外有上海沟,乌赛沟等。腰坝绿洲东侧及南、北侧的水系总体呈辐射状,水流流向趋向盆地中心。长流水至骡子山一带的低山丘陵区为7 盆地南侧的地区分水岭,骡子山以南的地表水流向南汇入乱井洼地;騾子山以北的地表水流则汇入腰坝绿洲和巴彦达来湖。 其二,本区常年有地表水流的沟谷极少,除个别切割较深、构造断裂发育的沟谷或沟口,有少量泉水溢出外,多数沟谷为季节性间歇流水的沟谷。由于降水主要集中在69月份,且多以暴雨形式出现,其时空分布又比较集中,所以洪水过程的特点表现为历时短、洪量集中、陡涨陡落,体现在流域分布上,同一次降
16、雨,有的沟产流,有的沟不产流;山区产流,滩地不产流。 1.3.2季节性积水湖泊与内陆咸水湖 陶苏湖,位于腰坝绿洲西南部,为一季节性积水的扇前洼地湖泊。陶苏湖主要接受来自白石头、青石咀子、长流水和牛石头四大沟系的洪水补给,同时又是腰坝地区浅层地下水的排泄基准。暴雨时形成洪水可在此湖积存一段时间,随后便由于蒸发而消失殆尽。而陶苏湖在历史上也曾是一个常年有水的盐碱湖,湖区浅层地下水矿化度4g/L,局部地区高达16.6g/L。 巴彦达来湖,位陶苏湖西侧,是整个腰坝断陷盆地地下水的排泄基准和排泄中心。本湖泊除接受格灵布隆滩地下潜水的补给水外,还接受来自腰坝滩北侧部分沟谷水流和腰坝滩深层地下水的补给。巴彦
17、达来湖地区周围盐碱滩地发育(尤其是在东北部),许多小的湖泊相连成群,湖群中心多有常年积水的环带状的咸水湖泊发育,湖水矿化度高达461.6g/L,为盐卤水;湖群中心地区的潜水水质较差,矿化度2-50g/L,最高达278g/L;水化学类型的氯化钠水。巴彦达来湖地区亦曾出现过干盐湖的发育阶段,在靠近湖泊中心地区有盐盘发育。 1.4 土壤与植被 1.4.1 土壤 据调查,本地区土壤主要分三个土类:类为灰漠土,包括盐碱化灰漠土和钙质灰漠土亚类;类为漠境盐土;类为风沙土,见图1-6。 研究区土质以沙土为主,地表无明显的腐殖质层, 020cm土层:有机质含量平均在0.51.0%之间,全氮0.0283%,速效
18、磷2ppm,速效钾152ppm,土壤养分含量贫瘠,属低肥力土壤。酸碱度在9.0以上,呈强碱性反应。 灰漠土是发育在温带干旱荒漠边缘上的土壤,腰坝绿洲土壤类型以灰漠土为主,此类土是阿拉善左旗境内分布面积最大的一类地带性土壤。灰漠土,一般在表层520cm以下有斑块石灰淀积层,其下部还有石膏淀积层,再下为可溶盐淀积层。在地下水富集区配之灌溉条件,此类土壤可通过多施畜粪,增加有机质,发展人工饲草料基地。 漠境盐土只是零星地分布于绿洲低平洼地,其地下水位78m或更深,土壤水分靠大气降水补给;盐分的积聚主要是在干旱条件下,强烈蒸发盐化或由洪积8 东方红大队腰坝贺兰大队红旗大队腰坝农场三队黄土沟厢根达来七队
19、厢根达来八队腰坝农场饲料库沙拉库岱六队陶苏湖哈队老腰坝钙质灰漠土盐碱化灰漠土漠境盐土风沙土及灌溉而来,土壤酸碱度为8.689.15,呈强碱性。 风沙土分布于绿洲西端,以固定风沙土的形式存在。干燥的大陆性气团、强烈的日晒雨淋及风沙吹蚀搬运等物理风化作用,脆弱的生态条件是形成风沙土的主要原因。风沙土土壤剖面,风化不明显,通常由弱的腐殖质层和母质层组成。 图1-6 腰坝绿洲土壤分布图 固定风沙土020cm土层中,有机质含量平均为0.210.22%,具有土壤初期形成过程,有一定肥力。 1.4.2植被 贺兰山水资源涵养林和梭梭林带是腰坝绿洲的绿色保护屏障。从景观生态系统看,本区处在荒漠化草原生态系统中,
20、植物种类为戈壁荒漠植物区系,种类十分贫乏,然而却有相当一批当地特有属种植物,如:血合木属(Tetraena)、沙冬青属(Am-mopiptanthus)、绵刺属(Potaninia)、革包耄属(Tugarinovia)、沙芥属(Pugionium)、百花蒿属(Stilpnalepis)、紊蒿属(Elaehm2nthemum)等。它9 们多为单种属或寡种属。绿洲内部防护林体系,主要以适生树种胡杨为主,辅以当地树种沙枣和榆树。 10 第二章 腰坝绿洲区域地质及水文地质条件 2.1区域地质简况 在大地构造上,阿拉善地区处于中亚板块、西伯利亚板块和华北板块碰撞汇区,形成了长期稳定隆起剝蚀的阿拉善台块,
21、是一个多构造体系复合区,包括:贺兰山褶皱带、卫宁北山纬向构造带、归属未定的北西向构造带及可能属于新华夏系的北北东向构造带等,它们多次活动,相互交织,构成夲区复杂的地质情况。其中祁、呂、贺山字形构造体系的脊柱-贺兰山褶皱带和新华夏构造体系不仅奠定了夲区域的地貌格局,也控制着研究区地下水的类型及地下水的分布条件。 夲区早期构造稳定,晚古生代开始活动,在燕山运动的影响下,夲区南部边缘由左旋走滑断裂形成的断陷盆地发育,沉积了侏罗系、白垩系陸相碎屑沉积。新生代喜马拉雅运动诱发内蒙古髙原(包括夲区)的掀斜抬升,並伴随产生了差异升降、断陷运动及断裂活动的进一步发展。 本区域地跨华北、祁连二地层区。区域地层以
22、华北区地层为主、地层走向近南北,主要分布地层有:前震旦亚界、震旦亚界、寒武系、奥陶系、石炭系、二迭系、三迭系;其南部位祁连山北缘,地层走向近东西、出露寒武系、奥陶系。 上述地层中,前古生界、古生界、中生界地层主要分布贺兰山区,山前仅零星出露,山前倾斜平原主要为新生界覆盖。腰坝绿洲区分布第四系上更新统洪积层(Q3pl),形成洪积倾斜平原,其中扇顶为粗粒相的砾石、砂砾石,扇缘为细粒相灰黄色粘质砂土,含少量砾石,夹砂质粘土透镜体(见表2-1)。 研究区分布四条主要断裂: 南寺张性断裂(F3),走向南北,发育贺兰山西侧山前,自峡子沟顶向北经伊克勒沟、南寺,多呈陡崖状,长逾20公里。断面向西突出、上盘向
23、西错落。 柳门子冲断层(F4),走向10。,长约5.5km。在伊克勒沟至黄渠沟一段,位(F3)断裂东侧2km,该断裂又被干沟梁斜冲断层(F31)错位成两段,北段相对西移;其两侧规模较小的张性断裂也断续可见。 后一坑沟冲断裂(F5),走向南北,长约6km。在伊克勒沟至黄渠沟一段,位(F3)断裂东侧2km内,被干沟梁斜冲断裂(F31)错位为两段。 干沟梁斜冲断裂(F31),走向330。,倾角7075。,长约10km。 从上这些断层交织在一起,形成一条宽数公里的破碎带。在南寺、伊克勒沟、小台子、倒坡子沟出露的水泉,无不与此密切相关。 11 表2-1 腰坝绿洲地层表 界 系 统 地方性地层名称 代 号
24、 岩性简述 厚 度(米) 华北地层 祁连地层 新 生 界 第 四 系 全新统 Q4 洪积层为灰色砾石层或砂砾石层;冲积层为灰色砂砾石、砾石层;风积层为黄色、褐黄色中细砂及粉砂;湖积层为灰黄粘质砂土、砂质粘土、黄色中细砂、灰白色粘土、黑色淤泥等,夹芒硝、食盐等化学沉积物。 50 上更新统 Q3 洪积扇顶粗粒相为砾石、砂砾石;扇缘细粒相为灰黄色粘质砂土,含少量砾石,夹砂质粘土透镜体。 200 中更新统 Q2 灰色砂砾石。 130 下更新统 Q1 灰色砾岩,以泥砂质、鈣质接触式与基底胶结。 1050 第 三 系 上新统 干沙沟组 N2g 地表无出露。在腰坝滩200m以下钻孔中揭露为砾岩、砂岩和泥质粉
25、砂岩交互相沉积。 1050 中新统 红柳沟组 N1h 同上。 231.9 渐新统 清水营组 E3q 岩相变化大,近贺兰山者为冲洪积粗碎屑岩(砾岩、砂砾岩、含砾砂泥岩等),远山者为湖积碎屑岩夹石膏层泥质岩,含盐也随之倍增。 707 始新统 寺口子组 E2s 为一套厚层砾岩与泥质粉砂岩、粉砂质泥岩不等厚、互层的红层,上部偶夹薄层石膏。 711 古新统 E1 中 生 界 白 垩 系 上统 K2 下统 庙山湖群 上亚群 K1msb 上部灰白色泥质砂岩夹砂质泥岩、泥灰岩;中部红色粘质砂土与灰白色含砾砂岩互层;下部杂色砾岩夹浅灰红色含砾砂岩。 341.7 下亚群 K1msa 上部红色泥质砂岩夹砾岩及灰绿色
26、粉砂质泥岩,偶见薄层石膏;中部砾岩夹红色泥质砂岩、砂质泥岩透镜体或条带;下部红色砾岩。夲亚群横向变化大。 845.9 侏 罗 系 中、上统 J2-3 下统 J1 三 迭 系 上统 延长群 T3y11 砂岩、页岩,含劣煤。 250 中统 T2 下统 T1 古生界 二迭系 上统 石千峰群 P2Sh 陸相碎屑岩堆积。上部岩性粗,横向变化大;下部岩性较细,斜层理及细水平层理发育,含薄煤层,反映自下而上由河湖相向冲积、冲洪积相堆积的过程。 137.5 上石盒子组 P2S 133.3 12 下统 下石盒子组 P1x 115.3 山西组 P1S 91.4 石 炭 系 上统 太原组 C3t 砂岩、页岩等,为海
27、陸交互相沉积。 128.5 中统 本溪组 C2b 38 下统 C1 泥盆系 上、中、下统 D 志留系 上、中、下统 S 奧陶系 上统 O3 上部为砂岩、页岩夹灰岩的类复理式建造。具槽、台过渡特征,厚度巨大。 中统 平凉组 上级 O2P2 348.9 下级 O2P1 1420.2 米体山组 O2m 1300.9 下统 天景山组 O1t 1011.6 寒武系 上统 风山组 3f 分属华北、祁连二地层区。前者为滨海-浅海砂、页岩和碳酸岩相沉积,岩性岩相变化不大,厚度稳定还1600多米。后者为轻变质碎屑岩、泥岩、碳酸岩沉积,韵律性较强,横向变化较大。 165.5 长山组 3c 154.5 崮山组 3g
28、 91.2 中统 张夏组 2z 604.8 徐庄组 2x 147.1 毛庄组 2m 94.6-374 下统 五道淌组 1w 53.2 苏峪口组 1s 39.2 震旦亚界 震旦系 罗圈组 Zzl 上部是冰水堆积物;中部为碳酸盐岩;下部为碎屑岩至化学岩,呈一旋回。 213.4 青白口系 Zq 蓟县 系 王全口群 Zjw 726-1036 长城系 黄旗口 Zch 339.4 前震旦亚界 Anz 上部为基性火山岩;中部为二云母变粒岩、石墨白云母斜长变粒岩、黑云母斜长变粒岩;下部为二云母石英片岩、二云母长石石英片岩。 918.2 13 2.2绿洲地下水赋存条件及分布规律 自贺兰山分水岭向西,依次分布:贺
29、兰山水文地质区、贺兰山山前台地水文地质区和贺兰山山前倾斜洪积平原水文地质区。腰坝绿洲即位于贺兰山西麓山前倾斜洪积平原水文地质区,其西部则为广阔的腾格里沙漠水文地质区;南部和北部则从属于山前台地及倾斜平原水文地质区。 各水文地质区地下水的赋存条件和分布规律都受到区域地貌、地质、构造和水文、气象等因素的影响,特别是受到作为区内最主要的、有控水意义的南北向和东西向构造带的控制,形成了本区特定的地下水赋存特征(见附图2)。 2.2.1基岩山区碳酸盐岩裂隙岩溶地下水区 腰坝绿洲东部的贺兰山山区位贺兰山山体的中段,山势挺拔陡峭,基岩裸露,广泛分布着古生界碳酸盐岩。地形自北向南由高中山逐渐过渡为中、低山,气
30、候和降雨量也随之由北向南逐渐由寒变暖,由贫变丰。区内为多个构造体系的复合区,在多次剧烈的构造运动的作用下,岩层破碎、裂隙发育,沟谷纵横,为山区大气降水的入渗提供了良好的条件,但由于基岩山区构造发育的不均匀性和岩性的差异,受构造控制的基岩地下水的分布也极不均匀。基岩山区地下水主要以赋存于山区基岩构造裂隙中的裂隙水和赋存于碳酸盐岩中的裂隙岩溶水为主要类型,并多沿断裂带呈线状分布或以泉的形成在其附近出露地表。 区域内对地下水的循环与储存具有重要水文地质意义的构造断裂有:南寺张性断裂、喜鹊沟断裂和赵池沟断裂。这些断裂带所赋存的裂隙水和裂隙岩溶水通常径流排泄畅通,交替强烈,处于山区地下水溶滤带,水质良好
31、,矿化度一般小于0.5g/L,水化学类型为单一的重碳酸钙水或重碳酸钙钠水。 2.2.2 丘陵、台地碎屑岩类裂隙孔隙地下水区 丘陵、台地碎屑岩类型裂隙、孔隙地下水由白垩系及第三系砂岩裂隙孔隙层间水构成,主要分布于本区贺兰山西麓中段的山前的丘陵、台地,位腰坝绿洲的东部。含水地层产状平缓,通常成岩作用较差,粗细颗粒相间呈层状,老第三系及白垩系的砾岩又多为泥质胶结,故不利于地下水的富集与循环。腰坝绿洲东部的山前洪积台地,在区域上位于巴彦浩特断裂东盘南端,是处在与北部淖乐套台地呈内错分布的一个右旋运动挤压区,受挤压应力的作用,岩层导水性和富水性贫乏。在分选好,胶结差的中粗砂岩、细砂岩的分布地段,则有利于
32、地下水的赋存与循环。 碎屑岩类裂隙孔隙地下水,分布于山前地带的蛇腰山、炭井沟、大水沟一带。含水岩层主层是白垩系下统庙山湖组的泥质砂岩及砂质泥岩以及砾岩夹砂岩等,含水不多。如蛇腰山泉的涌水量最高达0.984L/s,水质较好,矿化度小于1 g/L,为HCO3-SO4-CI-Na-Mg-Ca型水。分布于吉井子圣边井一带的第三系渐新统14 清水营组的细砂岩、砂岩和砂砾岩单井涌水量小,水质尚好,矿化度小于1 g/L。 2.2.3 沙漠孔隙地下水区 沙漠孔隙地下水区位腰坝绿洲西部,是腾格里沙漠东缘的一部分,地下水为沙漠孔隙潜水。含水层由敞式单层结构的粉细沙组成,厚度由几米到三四十米不等。沙漠区地下水的赋存
33、和运动主要受微地貌的影响,地下水多向沙间洼地汇集,地下水位埋深较浅,由1.5m到3m不等,有的溢出地表,在沙间洼地形成“湖沼”。 沙漠孔隙潜水主要接受大气降水的补给。这里主要指当地的降雨和夏季山区洪水的渗入补给。除此以外,沙漠凝结水也是沙漠潜水的补给来源之一。沙漠孔隙潜水运动滞缓,以强列蒸发为主要排泄方式。 值得注意的是西部沙漠孔隙潜水的成因比较复杂。腰坝绿洲西部有一条北东一南西走向的巨大沙梁,据第四纪古地理环境研究结果,这本是晚更新世自南寺沟和柳门子沟发育的一条注入湖泊的古河道。在现今沙梁的北部,夏季仍有洪水沿古河道注入西部沙漠区的地下潜水。由于古河道地下水位抬升,相对起到了固沙作用。随着地
34、质历史时期的推进和风砂的东侵,古河床所在的沙梁愈来愈高,以至在南部形成巨大的水梁,成为补给梁东西两侧沙漠潜水的地下分水岭。 2.2.4 山前洪积倾斜平原松散岩类孔隙水区 前已述及,腰坝绿洲位于贺兰山南段,山前洪积倾斜平原的中下部。在洪积倾斜平原的上部和中部为洪积倾斜平原的粗粒带,沉积物从上到下颗粒粗大,岩性多为砾石、砂卵石、砂砾石,具有颗粒粗、孔隙大,透水性强的特点。此带是早更新世和中更新世洪积扇的扇根及晚更新世的扇根部位,含水层厚,含水量丰富。 此带在腰坝绿洲的分布范围,是从防洪坝到其以东47km的巴彦浩特断裂,北部在芒硝厂以东至山前,约10km的宽度。由此带往西沉积物的厚度变薄,颗粒由粗变
35、细,岩性多为砂、砂砾石和亚粘土,由不同时期冲洪积扇重迭堆积而成。在水平方向上由东而西愈远离扇顶端颗粒愈细,呈带状分布规律,在垂向上具多层结构。上述特征为承压水的赋存奠定了基础,腰坝绿洲即位于此带之上。此带的下部,为早更新世及中更新世洪积扇的中下部沉积物。此带的上部,在绿洲为晚更新世洪积扇下部和扇缘沉积物;在绿洲西南的陶苏湖及绿洲西部的巴彦达来湖则由晚更新世的洪积相沉物过渡为湖相沉积物,由于含水层变薄,颗粒变细,此带含水层的富水性相对变弱。 2.3绿洲地下水类型及含水岩组 2.3.1地下水类型 (1) 松散岩类孔隙水 该类孔隙水主要分布于山前洪积倾斜平原区、湖相洼地及沙漠区。地下水15 赋存于第
36、四系松散岩类组成的洪积、冲积、风积、湖积层中。可分为单一潜水和承压水。 腰坝绿洲位贺兰山西麓山前倾斜平原区,赋存具有多层结构的孔隙水及承压水。地下潜水位的埋深由东向西逐渐变浅,而承压水层的顶板埋深则由深变浅。 (2) 碎屑岩类孔隙、裂隙水 该类孔隙水主要分布于贺兰山西侧山前带和腰坝绿洲南部的白垩系及第三系含水岩组。其中,白垩系孔隙、裂隙层间水分布于腰坝东部蛇腰山、炭井沟、大水沟一带,含水岩层为泥质砂岩及沙质泥岩、砾岩夹砂岩等,含水极为贫乏;第三系孔隙、裂隙水分布于吉井子-圣边井一带,含水岩层主要为细砂岩和砂砾岩,地下水埋深38.3048.18m,单井涌水量小。 (3) 基岩裂隙水 该类裂隙水主
37、要分布于贺兰山区的三迭系、石炭系和前震旦亚界地层,其富水性极不均匀,富水地段多与构造紧密相关,其水质普遍好,矿化度低,水化学类型属重碳酸型。 (4) 碳酸盐岩裂隙溶洞水 该类水主要分布于贺兰山区的奥陶系、寒武系、震旦亚界地层,岩性为页岩、白云母板岩,富水性极不均匀,埋藏深度相差悬殊。 2.3.2主要含水岩组 腰坝绿洲的含水岩组可分为:第四系含水岩组和第三系含水岩组。 第四系含水层 (1) 第一含水组:含水层岩性为中细砂、粉细砂、含水砂层间夹有粘土相对隔水层,组成潜水和层间潜水含水层。第一含水组的层间潜水分布于腰坝绿洲的中部地区,含水组一般有13层含水层,含水组底板粘土层埋深3551m(高程12651268m);第一含水组潜水,分布于腰坝绿洲的西南和西北两个地区,与地表盐碱湖可有直接联系,其底板相对隔水粘土层埋深3541.8m(髙程1241.131266m)。 (2) 第二含水组:含水层岩性为含砾中细砂、中细砂、细砂及含砾粉细砂层,岩性变化较大。含水层顶板埋深49.4770.28m(髙程12401260m),底板埋深137.7206.58m(高程1089.421145.3m)。 第三系含水岩组: 根据腰坝绿洲B3孔的揭露,含水岩组为:含砾细砂岩、中粗砂岩等,埋深约206.58m以下。
链接地址:https://www.31doc.com/p-3322488.html