和若铁路水环境与可供水量探析

希尔艾力·克尤木

（新疆维吾尔自治区水文局，新疆 乌鲁木齐 830000）

和若铁路所经地貌为冲积平原区、山前冲洪积倾斜平原区以及风沙区，为了确保铁路沿线防风固沙植被生长用水需求，需对铁路沿线地下水环境和可供水量进行探讨。

1 概况

和若铁路线路全长825.476 km，线路沿昆仑山北麓的山前洪积平原和塔克拉玛干沙漠南缘基本与G315 并行自东向西延伸，所经区域有阿尔金山、东昆仑山和戈壁风沙流，流动沙丘、沙地，半固定沙丘、沙地等，地质地貌情况复杂。风沙对铁路运营危害很严重，为此，规划在铁路沿线种植当地耐旱、固沙能力强的胡杨、沙枣等乔木。乔木能够起到良好的降低风速作用，但需水量较大，为降低固沙林后期的养护维修费用及用水量、保障植物的成活率，需分析铁路沿线水环境及可供水量。

2 区域水文地质条件分析

车尔臣河流域受岩性、构造、地貌、气象等因素的控制，形成了地下水明显的分带性。区域地下水类型以基岩裂隙水和第四系孔隙潜水为主。

2.1 山区水文地质条件

①阿尔金山山区：地势由东向西增高，有冰川积雪分布。雪线高度5240 m～5400 m。东段年降水量50 mm～100 mm，西段年降水量150 mm～200 mm。在降水、冰川积雪融水的补给下，多形成构造裂隙水和部分风化裂隙水，分布于多年冻土以下，水量贫乏，一般单泉流量小于0.5 L/s。矿化度2.0 g/L～4.0 g/L。属SO4-Na·Ca、S04·C1-Na型水或C1·SO4-Na·Mg型水。

②东昆仑山山区：由高山、盆地、谷地构成。高山区有冰川积雪和常年流水分布。盆地中有高山湖泊如阿牙克库木湖、阿其克裤勒湖鲸鱼湖分布，构成周围地表、地下水的汇水中心。半封闭式的布拉克巴什谷地和吐拉牧场谷地（乌宗硝谷地），前者有常年河流流入青海尕斯库勒湖，后者的水汇于且末河。地下水具有水质好、水量丰富的特点。矿化度小于1.0 g/L，泉流量1.0 L/s～386 L/s。

2.2 冲积平原区水文地质条件

该冲积平原大体可分砾质平原区、冲洪积细土平原区和冲积平原地下水。洪积砾质平原区，分布着结构单一的潜水含水层，冲积洪积细土平原区分布着泉水、承压水多层结构含水层，河谷地带的冲积细土平原区，也分布有潜水、承压水多层结构含水层；含水层特征：砾质平原区潜水含水层，渗透系数为21.89 m/d，导水系数为930.89 m2/d。单井涌水量1233.23 m3/d。矿化度小于1.0 g/L。但向下游水质渐差，至扇缘地带矿化度大于3.0 g/L。冲洪积细土平原区潜水含水层，以砂质层为主，层厚3 m～50 m。地下水埋深一般1.5 m～3.0 m，深者达二十几米，渗透性不一，渗透系数为0.3 m/d～36 m/d。单井涌水量每日几立方米到几百立方米。矿化度一般每升3 克到几十克。断裂南侧承压水顶板埋深小于50 m，北侧顶板埋深大于50 m，含水层透水性、富水性都好于潜水含水层，渗透系数20 m/d，导水系数为1210.18 m2/d，单井涌水量一般为150 m3/d～700 m3/d。大部地区矿化度小于1.0 g/L。车尔臣河谷冲积细土平原区地下水，含水层水量贫乏，水质差，为高矿化地下水。

3 地下水赋存条件分析

3.1 若羌县地下水赋存条件和水化学特征

（1）地下水分布

若羌县沿线植物防护段（DK7+999～DK80+430、DK112+840～DK124+000），起止桩号范围内植物防护共78.649 km，采取打井抽地下水灌溉，水文地质勘探深度100 m～200 m，该段共布置22 眼钻探井，平均3.5 km一眼。钻探资料揭示了沿线地下水赋存于第四系冲洪积物的孔隙之中，潜水含水层分布较稳定，在200 m揭露厚度内，由于潜水水位埋深变化较大，含水层厚度变化也比较大，一般为50 m～150 m。DK7+999～DK80+430段若羌县城至瓦石峡一带，含水层为单一结构的砾砂，灰黄色，成份以长石、石英、云母为主，颗粒不均，砂质不纯，间夹2 mm～20 mm的颗粒约35%，大于20 mm的约占5%，含少量粉黏粒，岩芯呈散状，中密，2.0m以上稍湿。地下水水位埋藏深度随地形坡度变化比较大，潜水埋深一般为8 m～85 m，最深可达195 m，地下水矿化度一般大于2 g/L，下部潜水水质好于上部潜水。

（2）潜水水水化学特征

CL·HCO3·SO4-Na·Ca型水：若羌段铁路沿线含水介质主要为砾砂～细砂，含水介质颗粒较小，水力坡度相对小，铁干里克乡一带地下水矿化度0.74 g/L，局部地下水化学类型为CL·HCO3-Na·Ca型，矿化度相对较低，一般为1.5 g/L～2.5 g/L。

整体来看随着含水层随深度增大，地下水矿化度呈降低趋势。

3.2 且末县地下水赋存条件和水化学特征

（1）地下水分布

且末县防护段75.139 km，采取打井抽取地下水灌溉，水文地质勘探深度100 m～200 m，该段共布置22 眼钻探井，平均3.4 km一眼。钻探资料揭示了沿线地下水赋存于第四系冲洪积物的孔隙之中，潜水含水层分布较稳定，钻孔揭露厚度一般为120 m～150 m，含水层厚度变化不大，一般为100 m～130 m。含水层为单一结构的粉砂—中砂，岩性主要为细砂或粉砂，粉砂一般为浅灰黄色以下青灰色，颗粒不匀，砂质不纯，成份以石英、长石为主，岩芯呈散状，中密，4.50 m以上稍湿，4.50 m～5.70 m潮湿，一般5.0 m以下饱和，细砂一般为青灰色或灰黄色，砂质不纯，成份以石英、长石为主，岩芯呈散状，岩芯呈散状，中密，饱和。130 m以下局部出现少量粉土层。

沿线处于细土平原下部，地下水水位埋藏深度较浅，潜水埋深一般为1.6 m～4.6 m，地下水矿化度一般大于2 g/L，下部潜水水质好于上部潜水。

（2）潜水水水化学特征

地下水进入绿洲细土平原区，水流减缓，渐趋停滞，在径流途中溶解可溶盐份，使SO42-、Cl-、Na+增加，在恰瓦勒墩

下游至塔体让大桥一带，地下水埋深一般1 m～3 m，矿化度一般1 g/L～3 g/L，地下水类型为SO4·Cl-Na·Mg型水。

3.3 地下水质分析

本次对铁路沿线地带不同深度共取15组地下水简分析水样，平均1 组/2.36 km，分析结果见表1。根据水质简分析表可以看出，同一深度不同地带的水质有所差异，不同深度的水质也不相同。其地下水水质基本能够满足沿线植物固沙体系灌溉用水的水质要求。

表1 巴州段植物防护段水质简分析汇总表

4 地下水可供水量计算

4.1 地下水类型及开采条件

铁路沿线植物防护范围地下水的类型、分布特征及开采条件概况等如下：

①若羌至塔特勒克（DK0+000～DK41+200）

位于山前倾斜平原中部，地层为细圆砾，砾砂、（粉）细砂，潜水位大于50 m，含水层为细圆砾、砾砂、细砂，单井出水量100 m3/d～1000 m3/d，水质简分析报告显示地下水矿化度为2 g/L～8 g/L。

水文地质勘探深度150 m～200 m，深160 m的勘探孔，72 m～156 m为过滤器，直径0.18 m，抽水试验稳定水位58.6 m，降深4.9 m，钻孔出水量146.8 m3/d。

②塔特勒克至塔什萨依（DK41+200～DK112+750）

位于山前倾斜平原中下部，地层为砾砂、粉砂等，潜水位一般4 m～33 m，在瓦石峡河床处为0.3 m～4 m，浅层地下水矿化度一般1 g/L～10 g/L，局部10 g/L～60 g/L。深层地下水矿化度0.7 g/L～3 g/L。

水文地质勘探深度150 m～200 m，过滤器直径0.18 m，位于47 m～60 m以下，抽水试验降深1.6 m～5.8 m，钻孔出水量181.4 m3/d～293.8 m3/d。

③塔什萨依至依木拉克（DK112+750～DK145+400）

位于沙漠区，位于冲洪积平原区前缘，地层为细砂、中砂、粉砂等，潜水位1 m～10 m，含水层岩性以细砂为主，浅层地下水矿化度3 g/L～9 g/L，深层地下水矿化度2 g/L～6 g/L。

水文地质勘探深度120 m，过滤器直径0.18 m，位于60 m以下，降深2.2 m～2.8 m，钻孔出水量501.1 m3/d～554.3 m3/d。

④依木拉克至三十七团（DK145+400～DK281+800）

位于车尔臣河冲积、冲洪积平原，地层为粉砂、细砂、砾砂、细圆砾、粉土，含水层岩性为细砂、砾砂、细圆砾，潜水位0.1 m～4 m，个别约10 m，浅层地下水水质极差，矿化度一般4 g/L～16 g/L，高者达185.4 g/L；深层地下水矿化度0.8 g/L～3.76 g/L。

水文地质勘探深度120 m～150 m，过滤器直径0.18 m，位于44 m～52 m 以下，降深1.0 m～2.3 m，钻孔出水量216.0 m3/d～271.9 m3/d。

⑤三十七团至布滚鲁克（DK281+800～DK337+700）

位于沙漠区，冲洪积平原区前缘，地层岩性为粉土、粉砂、细砂等，含水层类型为潜水，局部有微承压水，含水层岩性以粉砂为主，地下水位埋深1 m～7 m，单井出水量100 m3/d～1000 m3/d，富水性弱至中等，潜水矿化度10 g/L～50 g/L，局部大于50 g/L，下部潜水水质好于上部潜水，微承压水水质优于潜水水质。

水文地质勘探深度120 m～180 m，深150 m的勘探孔，其地下水矿化度2.12 g/L。

4.2 地下水可开采量的确定

从水文地质条件看，评价区位于冲积细土平原区，地下水补给比较稳定，总补给资源量为1830.3万m3/a；根据本次调查评价成果，含水层渗透系数在0.57 m/d～4.37 m/d，涌水量300 m3/d～3000 m3/d，开采条件一般。

本次采用开采系数法计算可开采量，若羌河流域、车尔臣河流域可开采系数为0.60。经计算，评价区地下水可开采量为1063.97万m3/a。计算公式：

Q允=Q补·σ=1830.3×104m3/a×σ=1098.18×104m3/a式中：Q开采为地下水可开采量，104m3/a；σ为开采系数（无因次）；Q补为地下水总补给量，104m3/a。

表2 植物防护段地下水可开采量计算汇总表

5 结语

和若铁路位于塔克拉玛干沙漠的南缘，线路由东向西走行，所经区域风沙侵害严重，需建设起一条绿色长廊，达到防风固沙作用。通过分析探讨，铁路沿线水环境较好，水质满足作物生长需求，地下水可开采量达1098.18×104m3/a，水量充足，为项目建设提供了水源支撑。