■徐继军
(新疆地矿局第二水文工程地质大队新疆昌吉831100)
新疆塔什库尔干县辛滚河洪积扇水资源初步论证
■徐继军
(新疆地矿局第二水文工程地质大队新疆昌吉831100)
近几年,随着国家西部大开发战略的实施,新疆塔什库尔干县城用水量猛增,用水缺口较大(远期13000m3/d)。目前县城用水主要来自西部山区的辛滚河水,辛滚河平时含泥砂量较小,但在汛期含泥砂量剧增,严重影响了县城供水安全,本文在综合研究辛滚河洪积扇水文地质条件及辛滚河水文条件的基础上,初步论证了地下水与地表水作为城市供水水源的可靠性,最后提出了供水初步方案。
水文地质条件水文条件地下水资源评价地表水资源评价供水方案建议
研究区位于新疆塔什库尔干县县城以西约5km的辛滚河出山口,研究区内地表漂砾、卵砾遍布,大部分地段车辆无法通行,交通条件较差。研究区由辛滚沟山前洪积扇体组成,扇体由西向东发育,地势西高东低并沿扇体中轴向东平缓坡降,地形坡度一般在3-5°。辛滚河出山口后沿北东向切割扇体,现代主河床走向北东,支流呈树枝状分布。
研究区地处辛滚河洪积扇,地下水类型为第四系松散岩类孔隙水。据物探资料显示,沿河流流向方向上,第四系厚度由山前的20-30m增大至东部的200m左右,地层岩性为上更新统-全新统冲洪积漂石、卵砾石、砂砾石、含砾中粗砂、中细砂、粘土等组成。根据前人钻孔揭露,在200m深度范围内,仅赋存单一结构潜水,含水层厚度小于150m,潜水位埋深一般介于60-110m之间,总体具有由西向东颗粒渐细、水位埋深渐浅的变化规律。受地层岩性结构、地表水补给条件等因素的影响,在河道沿线形成地下水的浅埋带,潜水埋深小于6m,河床则埋深更小,普遍小于1.5m,潜水水位埋深有着向河床两侧逐渐增大的趋势,远离河床区水位最大可达109m。根据抽水试验成果,研究区地下水换算涌水量大于500m3/d(5m降深,325mm管径),渗透系数一般在6-48m/d。研究区位于辛滚河洪积扇,地层岩性以漂石、卵石等为主,地下水主要接受辛滚河河道下渗、西侧沟谷潜流、山前暴雨洪流入渗以及山前基岩裂隙水侧向径流补给,径流总体方向由西向东,以向下游的侧向径流为主要排泄方式。研究区地下水化学特征变化不大,水化学类型为HCO3? SO4-Ca?Mg型,矿化度小于0.5g/L。
辛滚沟是塔什库尔干河的一条支流,北东-南西向横贯研究区。该河发源于现代冰川,河源海拔高度超过5000m,径流以融化的冰雪水补给为主,流量随季节而变化,为常年性流水沟谷。该河平水期(设计频率50%)河水流量3047万m3;偏枯水期(设计频率75%)河水流量为2714万m3;枯水期(设计频率95%)河水流量为2506万m3。
研究区赋存第四系松散岩类单一结构孔隙潜水,本次直接采用排泄量法计算地下水补给量,采用开采系数法计算地下水可开采量,本次地下水计算断面布置在洪积扇前缘,计算参数采用断面附近钻孔资料,经初步计算,地下水侧向流出量为5848.92m3,地下水补给资源量为5848.92m3/d,地下水可开采资源量为3509.35m3/d。从计算结果来看,地下水补给资源量及可开采资源量尚难满足城市远期日需水13000m3/d要求。研究区地下水水质评价采用浓度法,标准采用《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006),经初步评价,地下潜水各项指标均满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)要求。一般工业锅炉用水水质评价则根据水的成垢作用、起泡作用、腐蚀作用进行评价,经初步评价,研究区地下水属于锅垢少、具有硬沉淀物、不起泡、非腐蚀性水。
多年来,塔什库尔干县城及周边生产生活用水主要使用辛滚河水,辛滚河平水期(设计频率50%)河水流量3047万m3;偏枯水期(设计频率75%)河水流量为2714万m3;枯水期(设计频率95%)河水流量为2506万m3。为合理分析辛滚河水作为单一城市供水水源的保证程度,本次采用设计频率75%(偏枯水量)下的河水流量来论证其供水的可靠性,辛滚河在设计频率75%下河水年径流量2714万m3,日径流量74356m3/d,从水量来看,河水完全满足城市远期日需水13000m3/d的要求。由于本次采用的是偏枯流量进行地表水供水初步保证评价,辛滚河河水作为城市单一供水水源具有较高保证程度。研究区地表水水质评价采用浓度法,标准采用《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006),经初步评价,研究区地表水各项指标均满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)要求。一般工业锅炉用水水质评价则根据水的成垢作用、起泡作用、腐蚀作用进行评价,经初步评价,研究区地表水属于锅垢少、具有硬沉淀物、不起泡、非腐蚀性水。
出于城市供水安全性的考虑,提出两套供水初步方案:一是采用地表水及渗水管供水两级调配,先将渗水管顺河床方向埋置在常年有水河床下部,其上回填级配良好的砂卵石,既最大限度地汲取辛滚河水以满足城市用水需求,又在一定程度上减缓汛期河水过于浑浊的危害,起到一定的过滤作用。当渗水管供水满足用水要求时由其承担供水任务,渗水管不能满足用水水量要求时,采用河水部分承担供水任务,两级调配供水保证程度较高,但是此种供水方案存在主要风险为河水汛期泥砂会对渗水管上部回填的砂、卵石造成一定淤塞,会影响到水量。二是辛滚河洪积扇潜水水质很好,人类工程活动强度低,且研究区有城市供水口,管道配置齐全,适宜建设地下水供水水源地,利用地下水管井供水方案,为城市中远期供水提供保障。
[1]1:50万塔什库尔干地区区域水文地质普查报告 [R].中国人民解放军00925部队,1980年.
[2]塔什库尔干县城市供水水文地质勘察报告 [R].新疆地矿局第三水文工程地质大队,2001年.
[3]新疆塔什库尔干县县城供水二期申关口潜流式取水工程水文地质与工程地质勘察报告 [R].新疆宝地工程勘察院有限责任公司,2014年.
P641.1[文献码]B
1000-405X(2016)-6-93-1
徐继军(),男,助理工程师,研究方向为水文地质,工程地质,环境地质。