西藏索县荣布镇水源地可行性分析

王一伟，胡 林，陈小涛

(四川省地质矿产勘查开发局川西北地质队，四川 绵阳 621000)

荣布镇位于那曲市索县东部，距离县城约135 km，地处黑昌公路要道，东与昌都地区丁青县毗邻。荣布镇集中供水设施匮乏，主要依靠自主打井开采地下水饮用。随着经济社会发展，城镇居民生活用水量增加，水资源需求进一步加大，现阶段自来水供应量，已经远远不能满足荣布镇居民生产生活用水需求，亟需增加或改善居民供水基础设施，解决生活用水问题。本文以荣布镇热曲河为研究对象，在前人资料收集利用基础上，对区内进行水源地可行性分析，找到符合水质标准的水源地，为后期新建荣布镇集中供水工程水厂建厂提供依据。

1 研究区地质条件概况

1.1 气候气象

水源地位于那曲市索县荣布镇，地势高、气候严寒，干燥，气候属于高原亚寒带半湿润、半干旱季风气候区,空气稀薄，雨雪较多，气温低，昼夜温差较大，季节性最大冻土深度为2 m。气候垂直变化明显，垂直递减率较大。冬季寒冷，夏季不热，四季不分明，冷暖季不明显，年平均气温-2℃。纬度较低，云天状况好，日照时数比同纬度的其它地方多。年降水量有572.9 mm左右，降水总体分布趋势是由东向西，由南向北递减，降水多寡与高原季风活动规律一致，季节变化明显，年内降水的80%以上都集中在雨季(5-9月)，冬春季降水不足。主要气象灾害有干旱、雪害(雪灾)、霜冻、强降温、大风及沙暴、雷暴、冰雹、局地泥石流等。

1.2 地形地貌

水源地位于索县荣布镇至索县方向约1.0 km左右，该区域位于热曲河右岸，河滩之上，属于冲洪积，西南侧为季节性溪沟流水。区内最高峰是北部荣布镇之北的布加岗日(俗称雪拉山)(6 328 m)，相对高差大，南部怒江河谷一带相对高差在1 000 m以上。荣布镇内，所处位置地势总体上呈西高东低之势。荣布镇为“L”状沟系，为西—东向径流，植被以灌木、草皮为主，地面海拔4 500 m，荣布镇段流域长约4.3 km。河谷宽缓，第四系冲洪积物显示岩性为砂板岩碎块，形状大小不一，多呈次棱角状，属近源搬运。水源地范围内总体为极高山地貌，按成因可分为沟谷地貌和山地地貌两类。

1.3 地层与构造

研究区位于冈底斯-腾冲地层区[1]，出露地层为中侏罗统希湖组(J2xh)，河谷地带为第四系冲洪积层(Qhapl)。资料显示[2]，希湖组为一套为复理建造，划分为三段，工作区出露中段和上段，中段岩性组合为石英细砂岩夹粉砂质板岩，上段岩性组合为粉砂质板岩夹石英砂岩，第四系洪积层分布在热曲河河谷地带，主要为砂土、砾石、砂砾石松散堆积。

在荣布镇附近构造行迹总体呈东西、南西向展布(图1)，以褶皱构造为主，断裂构造不发育。

图1 研究区水文地质简图

2 研究区水文地质条件

2.1 含水层特征及分布

水源地内地下水按含水介质特征可划分为松散岩类孔隙水及基岩裂隙水两种类型(图1、表1)。

表1 地下水类型与富水性等级划分表

2.1.1 松散堆积岩块孔隙水

主要分布于热曲河谷及其支沟谷地，属第四系冲洪积、坡洪积、泥石流堆积、残坡积等成因类型，其中以河流冲积松散岩类孔隙水为主，冲洪积或大型洪积松散岩类孔隙水为次。松散岩类孔隙水主要储存在第四系冲洪积含水层中，含水介质以粉土、砂、卵石为主，结构松散，根据沟谷宽度及两侧坡度估算含水层厚度大约为2～20 m，富水等级为水量丰富。

2.1.2 基岩裂隙水

分布于热曲河两侧基岩山区，按照泉流量与地下径流模数大致统属0.1 L/s<泉流量<1 L/s，地下径流模数<1L/(s·km2)，富水性等级为中等。

2.2 地下水补径排条件

水源地内地下水的补给、径流、排泄条件主要受气象、水文、地形、地貌、地层岩性等因素控制。根据相对独立、又存在一定水力联系的原则，将境内地下水补径排条件分为山地基岩裂隙水、支沟洪积扇松散岩类孔隙水两个补径排单元进行简述。

2.2.1 山地基岩裂隙水的补给、径流、排泄条件

(1)补给条件

主要为大气降水与冰雪融水。基岩山区沟梁相间，坡陡山高，地形切割强烈，海拔一般在5 100～5 600 m之间，相对高差一般200～500 m，梁体单薄，汇水面积小，风化壳与残积层薄，降水易形成表流而向就近沟谷汇集流失，补给条件中等。在山梁较平缓、面积较大，且风化裂隙与构造裂隙发育的地段，补给条件相对较好。区内除冬春季节山上有积雪外，春夏之交也常出现谷地降雨、山上飘雪的情况。大气降水与冰雪融水大部分湿润地表岩土，少部分汇流沿裂隙下渗补给地下水。受储水空间限制，该补给较分散零星，能转化为基岩裂隙水的补给水源中等。

(2)径流排泄条件

受降水与冰雪融水补给后的基岩裂隙水在重力作用下，由高处向低处顺裂隙通道沿斜坡向就近沟谷径流，斜坡上的基岩裂隙既运移地下水，又储存当地下渗的部分降水，故连通性较好的开启裂隙及断层破碎带是基岩裂隙水的主要径流通道和储存场所。一部分基岩裂隙水在径流过程中因裂隙的连通性中断或断层泥及隔水岩层(如石英脉等)的阻隔，使其抬高溢出地表成泉或湿地，或隐渗侧向流入就近沟谷地下水中，具有运移距离短、随补随排的特点；另一部分基岩裂隙水仍以潜流形式向河谷平原松散岩类孔隙水径流，运移距离较长。

2.2.2 支沟及洪积扇松散岩类孔隙水的补给、径流、排泄条件

(1)补给条件

受地表岩性、地形坡度和汇水面积控制，支沟及洪积扇松散岩类孔隙水的补给来源主要为基岩裂隙水昀侧向径流、大气降水和季节性洪流的垂向入渗。基岩裂隙水的补给方式主要有两种：一种为裂隙水沿第四系与基岩接触面以侧渗的形式流入，另一种为裂隙水溢出地表，经短距离径流后，沿谷中第四系松散层河床入渗转化为沟谷地下水。境内支沟规模一般不大，延伸较短，一般在数百米左右，纵坡降大，一般为100‰～300‰，枯、平水期水流变化大，雨季有暂时性洪流，其补给强度一般中上游较强，下游较弱。

(2)径流排泄条件

支沟及洪积扇松散岩类孔隙水在重力作用下由边部向中部，由上游向下游沟口径流。个别在支沟口或洪积扇前缘以泉形式出露，大部分仍以潜流方式向热曲河排泄，参与更大一级的地下水径流。

综上，热曲河水源地上游及两侧的基岩山地地下水补给条件中等，其间蕴藏的基岩裂隙水部分补给下游含水层，部分消耗于蒸发；热曲河水源地下游水量较丰富，是地下水开发利用的主要区段；热曲河作为境内最低侵蚀基准面，是热曲河水源地地下水排泄的最主要通道，由此，区内地下水可以参与到更高级别的地下水系统中去。

2.3 水量分析

热曲河流域的径流主要由降水、冰雪融水和地下水补给组成。热曲河多年平均流量为0.14 m3/s，多年平均径流量321万 m3。径流年内分配不均匀最小流量出现在2月(见表2)。

表2 热曲河荣布镇径流表

2.4 水质分析

根据国标行业规范，对热曲河水源地进行水质评价。

本次论证于2020年4月3日(平水期)采集2件水质样品送往四川省地质矿产勘查开发局川西北地质队实验室进行化验分析。结果如下：样品透明度为透明，按溶解性总固体属淡水(饮用口感极好)，按总硬度属高硬度水，按酸碱度属弱碱性水，按温度属冷水；其余各项数据与生活饮用水水源水质标[3-4]对比，热曲河水源地河水属于一级生活饮用水水源(表3)。

表3 热曲河地表生活饮用水水源水质分级表

3 水资源利用可能存在的环境问题

3.1 取水阶段

取水工程最大取水量应小于1 700 m3/d(索县政府提供参数)，采用管道输送，充分利用热曲河地表水资源量。运输过程中，不产生废污水，对水质无影响。长期取水，将使热曲河下游及热曲河水量减少，对生态环境用水有一定影响，工程取水对区域水资源状况造成的影响轻微。

3.2 退水阶段

预期满足荣布镇居民(近期1万人，远期 1.2万人)的生活供水，退水系统主要包括水厂退水和生活退水。当地基本无工业用水，畜牧业饮用水主要为自然地表水，故不考虑工业用水和畜牧业用水。

3.2.1 施工期退水主要污染物

工程施工期废水主要来自新建净水厂构筑物、供水管网等工程砂石料加工系统和混凝土拌和系统，废水中悬浮物浓度高，不含有毒有害物质。混凝土拌合系统废水主要污染物为SS，维护和冲洗施工设备(燃油动力机械等)时，将产生少量含悬浮物和石油类废水。施工期生活退水主要为施工人员及工程管理人员产生的生活污水，主要污染物是SS、COD、营养物氮、磷等。

3.2.2 运行期退水主要污染物

预期自来水处理工程退水包括供区生活污水、水厂生产废污水、固体废物等。水厂生产废水主要来自于各水处理构筑物在生产过程中产生的排泥废水(预沉池、沉淀池排泥水和滤池反冲水)以及水泵、电机的冷却水；居民生活污水主要污染物为COD和SS；水厂运行期固体废弃物主要为净水后产生的污泥和生活垃圾，水厂排泥主要为无机物，其主要活性组分为Si+Al2O3，基本无有害物质，浓缩池出泥通过压滤后送建筑垃圾专用渣场堆放对环境影响较小。

4 水源地保护措施建议

(1)建设污水处理厂，由于荣布镇属于地表水相对缺乏地带，并且分配不均衡，污水直接排放必将加重热曲河的水质污染现状，因此必须建污水处理厂，废水经处理达到排放标准后再进行排放。

(2)建立地下水及地表水水源地保护区，划定保护区范围，确定保护区技术指标，制定保护措施，在水源保护区范围内大力开展绿化工作，增加绿地面积，以起到涵养水源保持水土的作用。

(3)科学地管理水资源，借助行政、法律手段，以全局及长远利益出发，统筹规划，合理开发、高效利用、节约保护，实行地表水、地下水及污水资源统管理、调配。

5 结语

(1)研究区地势高、气候严寒，干燥，雨雪较多，昼夜温差较大，季节性最大冻土深度为2 m。地形地貌为沟谷地貌和山地地貌两类。出露地层为中侏罗统希湖组复理石建造和第四系冲洪积层。构造行迹总体呈东西、南西向展布，以褶皱构造为主。

(2)水源地内地下水按含水介质特征可划分为松散岩类孔隙水及基岩裂隙水两种类型，基岩裂隙水广泛分布于工作区北部基岩山区，量中等，0.1 L/s<泉流量<1 L/s，地下径流模数<1 L/(s·km2)，松散岩类孔隙水分布于二级河谷河床、漫滩及两侧阶地地带，水量丰富，单井涌水量1 000～5 000 m3/d。

(3)荣布镇热曲河流域的径流主要由降水、冰雪融水和地下水补给组成，平均水量为321万 m3，水源地河水属于一级生活饮用水水源。

(4)水资源利用可能存在的环境问题有主要发生在退水阶段，包括施工期的工程混凝土搅拌系统废水、工程人员生活污水和运行期污染物有供区生活污水、水厂生产废污水、固体废物。

(5)水源地保护措施主要有建设污水处理厂、建立地下水及地表水水源地保护区及科学地管理水资源。