烏爾禾三角洲地下水系統特征分析

張樂樂

(新疆昌源水務科學研究院(有限公司)，烏魯木齊 830000)

地下水相對于地表水資源，具有潔凈度高、供水量穩定、分布范圍廣等突出優點，對于地區經濟發展有著基礎性保障作用。但是若毫無節制開采也會造成地下水系統崩潰問題，因此研究地下水系統特征對于地區經濟可持續發展意義重大。

1 項目區概況

和什托洛蓋煤田位于新疆自治區西北部，其中烏爾禾三角洲是其重要的三大區域板塊之一，該區域北部以哈拉阿拉特山為界與白楊河谷地地下水系統通過峽口相連，西側以成吉思汗山分水嶺為界，南至克拉瑪依市白堿灘一帶，東側以瑪納斯湖與艾里克湖的地表分水嶺為界，東西長約159km，南北寬20-53km，總面積約6158.7km2。

2 地下水形成和含水層特征

2.1 地下水的形成和賦存

2.1.1 山區地下水賦存

烏爾禾三角洲北部為哈拉阿拉特山地勢低矮，外表僅受剝蝕夷平，形成丘陵山地，受到東部準噶爾沙漠干旱氣候影響，降水稀少，地下水補給條件差，排泄條件也不好，地表未見泉水出露，亦未見常年性地表水流。西部吉思汗山亦低矮，降水稀少，組成山地古生界地層裂隙雖較發育，但因缺乏補給來源，地下水較為匱乏，僅有來自達爾布特河河谷潛流對平原區有補給意義[1]。

2.1.2 平原區地下水賦存

烏爾禾三角洲周邊山勢低矮，降雨少且蒸發強烈，同時受山前控水斷裂影響，阻止山區裂隙水側向潛流補給。地下水的形成主要依靠白楊河滲漏補給以及達爾布特河、白楊河谷地地下水側向徑流補給。

平原區地下水類型主要為：第四系松散巖類孔隙水、新近系、白堊系碎屑巖類裂隙孔隙水。其中第四系松散巖類孔隙水補給條件極好，水量豐富，多被開發利用；而白堊系碎屑巖類水目前還未得到充分開發[2]。

2.2 含水層特征分析

2.2.1 第四系松散巖類孔隙水

1)水量豐富(單井涌水量1000-5000m3/d)：主要分布于達爾布特河出山口處，根據鉆孔TK21孔揭露，含水層巖性為砂卵礫石，結構松散，顆粒不均，礫徑5-8cm常見，>10cm少見。含水層一般在60-200mm，潛水埋深約20m。

2)水量中等(單井涌水量100-1000m3/d)：沿白楊河谷分布，含水層巖性為砂礫石和亞砂土夾薄層砂，厚度20-30m，水位埋深1-6m，滲透系數6.93m/d，單井涌水量<20m3/d，富水性中等。但因其補給條件良好，存在一定開采價值，對該區域地下水研究有著十分重要的意義。

2.2.2 新近系碎屑巖類裂隙水

烏爾禾三角洲內新近系含水層主要分布在北部一帶，多層的砂巖及砂礫巖組成了厚度較大的新近系含水層，而其之間存在泥巖層構成了隔水層，從而使新近系含水層普遍存在承壓性，且部分區域自流。水量豐富，單井涌水量100-963m3/d，含水層厚度5-20m，其中以S14鉆孔為代表的水文地質特征，新近系碎屑巖類水的水文地質特征，見表1[3]

表1 新近系碎屑巖類水的水文地質特征

2.2.3 白堊系承壓含水層

白堊系碎屑巖類裂隙孔隙水分布最為廣泛，基本全區均存在白堊系含水層。區內白堊系地層與新近系地層呈不整合接觸關系，傾向南東，傾角1-2°，為一單斜構造，地層巖性為泥巖和砂巖互層，其中砂巖組成了白堊系含水層，泥巖構成了白堊系隔水層，并且白堊系與之上覆新近系之間存在著穩定的隔水層，故白堊系含水層與新近系含水層類似，均具有承壓自流性。

白堊系碎屑巖類含水層由于其巖層滲透性查，巖層傾斜平緩，地下水在其中運動十分緩慢，水礦化度較高，水量也小。根據收集資料，白堊系碎屑巖類水的水文地質特征，見表2，在百口泉—黃羊泉—白堿灘一帶，該層水位埋深5m，單井涌水量16.98-81.05m3/d，滲透系數0.16-0.39m/d[4]。

表2 白堊系碎屑巖類水的水文地質特征

3 區域地下水動態特征分析

3.1 地下水位動態分析

地下水動態主要受氣象、水文地質條件及人類活動等因素影響，由于所處地段不同，其動態變化有明顯差異，下面就以最典型含水層：第四系潛水和白堊系承壓水的水位動態變化為分析對象。

3.1.1 第四系潛水水位動態

主要分布于烏爾禾區，黃羊泉、百口泉一帶，曲線呈現明顯的“M型”，第四系潛水水位動態曲線，見圖1。此區因灌溉、綠化、生活和生產用水等屬于強烈開采地下水的地區，地下水動態要素明顯隨著地下水開采量的變化而變化，在降水的高峰季節地下水水位上升不明顯或有所下降[5]。

圖1 第四系潛水水位動態曲線

3.1.2 白堊系承壓水水位動態

主要分布于黃羊泉和百口泉一帶，受到油井注水影響呈現出明顯的單一上升或下降趨勢，沒有明顯的變化規律，白堊系承壓水水位動態曲線，見圖2[6]。

圖2 白堊系承壓水水位動態曲線

3.2 地下水化學動態分析

本次在烏爾禾三角洲地下水系統中布置的兩個水質監測點(TK21-1和JJD119)研究該地下水系統的年內水化學動態變化情況，北洼地水質監測點水化學類型變化統計表，見表3。由于該區域位于白楊河、木哈塔依河的下游，又是地下水的排泄區，水化學類型中多含有氯離子，但是在2012年9月，烏爾禾區JJD119的水化學類型出現異常，其余月份變化不大；而TK21-1水化學類型基本沒有明顯的規律。

表3 北洼地水質監測點水化學類型變化統計表

烏爾禾三角洲地下水系統中，JJD119位于烏爾禾區，屬于生活用水水源，JJD119主要陰、陽離子含量變化圖，見圖3。由圖3可看出：主要陽離子、陰離子含量均出現9月份偏高的現象，其中Na+、SO42-含量的變幅最大，其余離子含量的變幅相對較小，而其它月份各離子含量相對穩定[7]。

圖3 JJD119主要陰、陽離子含量變化圖

3.3 水質評價

3.3.1 毒理學指標評價

經新疆地礦局第一水文工程地質大隊試驗測試中心測試分析，烏爾禾地下水系統中采集水樣的各項毒理學指標檢測結果中，除個別異常外，其他指標均低于國家毒理學評價標準，符合生活飲用水國家標準，烏爾禾三角洲地下水毒理學指標評價，見表4。

表4 烏爾禾三角洲地下水毒理學指標評價

3.3.2 生活飲用水水質評價

以JJD119監測點水樣為分析標準，除硝酸鹽超標率10%外，其地下水各項檢測指標均低于標準限量，可以直接用作生活飲用，烏爾禾三角洲地下水生活飲用水水質評價，見表5。

表5 烏爾禾三角洲地下水生活飲用水水質評價

3.3.3 一般鍋爐用水水質評價

烏爾禾三角洲區域內地下水具有鍋垢多，具有軟沉淀物,起泡,非腐蝕性水的特點，烏爾禾三角洲地下水一般鍋爐用水水質評價，見表6

表6 烏爾禾三角洲地下水一般鍋爐用水水質評價

4 結 語

通過本次針對烏爾禾三角洲區域進行地下水勘察工作，基本掌握了該區域地下水含水豐富區位置、含水量、可開采潛力等一系列重要參數，之后通過對該區域地下水動態、水質等分析評價，發現基本滿足正常使用，未來具有一定的開發價值，也為該地區的規劃發展提供了寶貴的資料基礎。