高忠詠,高 源
(1.青海省水工環調查院,青海 西寧 810008;2.青海省水文地質及地熱地質重點實驗室,青海 西寧 810008;3.四川省華地建設工程有限責任公司,四川 成都 610000;4.四川省地礦局成都水文地質工程地質中心,四川 成都 610000)
通過資料收集和野外數據采集后,通過采用單井和開采性抽水試驗確定水文地質和水文參數;采用補給量總和法、排泄量總和法及斷面徑流量確定格爾木沖洪積扇潛水天然補給量;采用開采性抽水試驗法和數值法評價允許開采量,同時對研究區的地下水資源的質量進行綜合評價[1-3]。最后,進行礦區地下水開發利用對下游綠洲帶影響的預測評價,該礦區的地下生態情況提出合理的建議,為資源綜合利用及可持續發展提供依據。
勘探礦區位于青海省格爾木河西岸、飛機場東側,青鉀西水源地以北150m處,面積11.8km2。勘探區內有便道與青新公路相連,可通行重型卡車,交通便利。
區內多年平均氣溫4.77℃;相對濕度32.7%,平均氣壓724.9mb,平均風速3.2m/s,最大凍結深度0.88m。多年平均降水量41.75mm,平均蒸發量2545.12mm,干燥的氣候特征決定了本區降水對礦區地下水的補給意義不大。
格爾木河是柴達木盆地的第二大河,位于盆地南緣中部。格爾木河屬地下水補給型,徑流基本穩定,年際變化較小。格爾木河進入戈壁礫石平原后,河水大量滲入,在扇的前緣,由于地形變緩,巖石顆粒變細,促使地下水壅高溢出,形成諸如格爾木東河、格爾木西河、紅旗河、金水河、巴水河、清水河等泉集河。
勘探區位于柴達木盆地南緣昆侖山前,為沖洪積平原區,地形南高北低,昆侖山橫亙聳峙尤如屏障,察爾汗低陷似若鍋底,二者反差十分強烈。
海拔高度5720m~2710m,相對高差達3000m,區域水文地質概念模型如圖1所示:

圖1 礦區水文地質概念模型圖
格爾木沖洪積扇是昆侖山前平原中發育規模較大、形態完整、結構清楚、景觀迥異的典型洪積扇。
水源地處于沖洪積扇中部靠前的軸線部位,地面高程2845m左右,坡降9%,非常平坦,表面砂礫裸露沒有植被,除青鉀水源地、南側市二期水源地、東側人工防洪堤及人工河道和西側飛機場建筑物有人為活動痕跡外,自然破壞較少,微地形起伏變化不大。洪積平原以北為細土平原。地貌上依次可分為2800m~3065m的中山,2950m~3000m丘陵,2800m~2900m的戈壁平原、2770m~2800m的細土平原,具有清晰的層狀和環帶狀結構,嚴格控制了地下水多次轉化的水文地質規律。
該礦區地質構造自元古代以來,經歷了多次強烈而復雜構造運動,形成了不同方向、不同規模、不同性質和不同時期的構造形跡。
東西向和北西西向壓性、壓扭性構造形跡為區域骨架構造,張性、扭性斷裂居從屬地位。本區是“昆侖東西復雜構造帶”的一個組成部分,北部為柴達木盆地低凹帶,南部為東昆侖(布爾漢布達山)隆起帶,兩者平行展布,似具成生聯系。據鉆孔資料,新生界(Q—N)的厚度大于1000m,越向盆地中心厚度越大,到盆地中心第四系沉積厚度達5000余米。
在格爾木河水流大系統范圍內,可明顯分為兩大地質單元,即前第四紀巖層含巖漿巖組成的基巖山區(即南部的布爾漢布達山)和山前沖洪積平原,前者屬昆侖緯向隆起構造帶,由前第四紀地層構成,在長期的地質構造作用下礦層巖性均發生了不同程度的變質作用,在南北向地質應力作用下發生了一系列的大規模東西向壓性和壓扭斷裂,伴隨南北向張性斷裂,從而制約了山區水系發育與走向,也為山前第四紀堆積帶來了巨大的物質來源。
在新構造作用下,柴達木盆地持續下降,格爾木沖洪積扇堆積了巨厚的松散碎屑物,為礦區地下水資源的賦集、儲存帶來了巨大的空間。
本次勘探工作精度達到規范要求,礦區生態環境中資源評價計算采用了多種方法,依據充分,結果可靠,13.9×104m3/d礦區地下水允許開采量達到B級精度,可作為礦區地下資源開采設計依據。
格爾木沖洪積扇潛水含水層,為上界面開放極易遭受污染的結構,建議在生態區域周圍設立一級保護區,礦區地下水資源兩側,設立二級保護區,以確保生態環境不受污染。利用本次探采結合井及部分觀測孔作為水源地長期動態觀測孔,監測水位、水質變化,積累水質、水量、水位資料,以指導水源地的運行管理,維護水源地的正常運行。