西藏索縣榮布鎮(zhèn)水源地可行性分析

王一偉，胡 林，陳小濤

(四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局川西北地質(zhì)隊(duì)，四川 綿陽(yáng) 621000)

榮布鎮(zhèn)位于那曲市索縣東部，距離縣城約135 km，地處黑昌公路要道，東與昌都地區(qū)丁青縣毗鄰。榮布鎮(zhèn)集中供水設(shè)施匱乏，主要依靠自主打井開采地下水飲用。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，城鎮(zhèn)居民生活用水量增加，水資源需求進(jìn)一步加大，現(xiàn)階段自來水供應(yīng)量，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足榮布鎮(zhèn)居民生產(chǎn)生活用水需求，亟需增加或改善居民供水基礎(chǔ)設(shè)施，解決生活用水問題。本文以榮布鎮(zhèn)熱曲河為研究對(duì)象，在前人資料收集利用基礎(chǔ)上，對(duì)區(qū)內(nèi)進(jìn)行水源地可行性分析，找到符合水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的水源地，為后期新建榮布鎮(zhèn)集中供水工程水廠建廠提供依據(jù)。

1 研究區(qū)地質(zhì)條件概況

1.1 氣候氣象

水源地位于那曲市索縣榮布鎮(zhèn)，地勢(shì)高、氣候嚴(yán)寒，干燥，氣候?qū)儆诟咴瓉喓畮О霛駶?rùn)、半干旱季風(fēng)氣候區(qū),空氣稀薄，雨雪較多，氣溫低，晝夜溫差較大，季節(jié)性最大凍土深度為2 m。氣候垂直變化明顯，垂直遞減率較大。冬季寒冷，夏季不熱，四季不分明，冷暖季不明顯，年平均氣溫-2℃。緯度較低，云天狀況好，日照時(shí)數(shù)比同緯度的其它地方多。年降水量有572.9 mm左右，降水總體分布趨勢(shì)是由東向西，由南向北遞減，降水多寡與高原季風(fēng)活動(dòng)規(guī)律一致，季節(jié)變化明顯，年內(nèi)降水的80%以上都集中在雨季(5-9月)，冬春季降水不足。主要?dú)庀鬄?zāi)害有干旱、雪害(雪災(zāi))、霜凍、強(qiáng)降溫、大風(fēng)及沙暴、雷暴、冰雹、局地泥石流等。

1.2 地形地貌

水源地位于索縣榮布鎮(zhèn)至索縣方向約1.0 km左右，該區(qū)域位于熱曲河右岸，河灘之上，屬于沖洪積，西南側(cè)為季節(jié)性溪溝流水。區(qū)內(nèi)最高峰是北部榮布鎮(zhèn)之北的布加崗日(俗稱雪拉山)(6 328 m)，相對(duì)高差大，南部怒江河谷一帶相對(duì)高差在1 000 m以上。榮布鎮(zhèn)內(nèi)，所處位置地勢(shì)總體上呈西高東低之勢(shì)。榮布鎮(zhèn)為“L”狀溝系，為西—東向徑流，植被以灌木、草皮為主，地面海拔4 500 m，榮布鎮(zhèn)段流域長(zhǎng)約4.3 km。河谷寬緩，第四系沖洪積物顯示巖性為砂板巖碎塊，形狀大小不一，多呈次棱角狀，屬近源搬運(yùn)。水源地范圍內(nèi)總體為極高山地貌，按成因可分為溝谷地貌和山地地貌兩類。

1.3 地層與構(gòu)造

研究區(qū)位于岡底斯-騰沖地層區(qū)[1]，出露地層為中侏羅統(tǒng)希湖組(J2xh)，河谷地帶為第四系沖洪積層(Qhapl)。資料顯示[2]，希湖組為一套為復(fù)理建造，劃分為三段，工作區(qū)出露中段和上段，中段巖性組合為石英細(xì)砂巖夾粉砂質(zhì)板巖，上段巖性組合為粉砂質(zhì)板巖夾石英砂巖，第四系洪積層分布在熱曲河河谷地帶，主要為砂土、礫石、砂礫石松散堆積。

在榮布鎮(zhèn)附近構(gòu)造行跡總體呈東西、南西向展布(圖1)，以褶皺構(gòu)造為主，斷裂構(gòu)造不發(fā)育。

圖1 研究區(qū)水文地質(zhì)簡(jiǎn)圖

2 研究區(qū)水文地質(zhì)條件

2.1 含水層特征及分布

水源地內(nèi)地下水按含水介質(zhì)特征可劃分為松散巖類孔隙水及基巖裂隙水兩種類型(圖1、表1)。

表1 地下水類型與富水性等級(jí)劃分表

2.1.1 松散堆積巖塊孔隙水

主要分布于熱曲河谷及其支溝谷地，屬第四系沖洪積、坡洪積、泥石流堆積、殘坡積等成因類型，其中以河流沖積松散巖類孔隙水為主，沖洪積或大型洪積松散巖類孔隙水為次。松散巖類孔隙水主要儲(chǔ)存在第四系沖洪積含水層中，含水介質(zhì)以粉土、砂、卵石為主，結(jié)構(gòu)松散，根據(jù)溝谷寬度及兩側(cè)坡度估算含水層厚度大約為2～20 m，富水等級(jí)為水量豐富。

2.1.2 基巖裂隙水

分布于熱曲河兩側(cè)基巖山區(qū)，按照泉流量與地下徑流模數(shù)大致統(tǒng)屬0.1 L/s<泉流量<1 L/s，地下徑流模數(shù)<1L/(s·km2)，富水性等級(jí)為中等。

2.2 地下水補(bǔ)徑排條件

水源地內(nèi)地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件主要受氣象、水文、地形、地貌、地層巖性等因素控制。根據(jù)相對(duì)獨(dú)立、又存在一定水力聯(lián)系的原則，將境內(nèi)地下水補(bǔ)徑排條件分為山地基巖裂隙水、支溝洪積扇松散巖類孔隙水兩個(gè)補(bǔ)徑排單元進(jìn)行簡(jiǎn)述。

2.2.1 山地基巖裂隙水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件

(1)補(bǔ)給條件

主要為大氣降水與冰雪融水?；鶐r山區(qū)溝梁相間，坡陡山高，地形切割強(qiáng)烈，海拔一般在5 100～5 600 m之間，相對(duì)高差一般200～500 m，梁體單薄，匯水面積小，風(fēng)化殼與殘積層薄，降水易形成表流而向就近溝谷匯集流失，補(bǔ)給條件中等。在山梁較平緩、面積較大，且風(fēng)化裂隙與構(gòu)造裂隙發(fā)育的地段，補(bǔ)給條件相對(duì)較好。區(qū)內(nèi)除冬春季節(jié)山上有積雪外，春夏之交也常出現(xiàn)谷地降雨、山上飄雪的情況。大氣降水與冰雪融水大部分濕潤(rùn)地表巖土，少部分匯流沿裂隙下滲補(bǔ)給地下水。受儲(chǔ)水空間限制，該補(bǔ)給較分散零星，能轉(zhuǎn)化為基巖裂隙水的補(bǔ)給水源中等。

(2)徑流排泄條件

受降水與冰雪融水補(bǔ)給后的基巖裂隙水在重力作用下，由高處向低處順裂隙通道沿斜坡向就近溝谷徑流，斜坡上的基巖裂隙既運(yùn)移地下水，又儲(chǔ)存當(dāng)?shù)叵聺B的部分降水，故連通性較好的開啟裂隙及斷層破碎帶是基巖裂隙水的主要徑流通道和儲(chǔ)存場(chǎng)所。一部分基巖裂隙水在徑流過程中因裂隙的連通性中斷或斷層泥及隔水巖層(如石英脈等)的阻隔，使其抬高溢出地表成泉或濕地，或隱滲側(cè)向流入就近溝谷地下水中，具有運(yùn)移距離短、隨補(bǔ)隨排的特點(diǎn)；另一部分基巖裂隙水仍以潛流形式向河谷平原松散巖類孔隙水徑流，運(yùn)移距離較長(zhǎng)。

2.2.2 支溝及洪積扇松散巖類孔隙水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件

(1)補(bǔ)給條件

受地表巖性、地形坡度和匯水面積控制，支溝及洪積扇松散巖類孔隙水的補(bǔ)給來源主要為基巖裂隙水昀側(cè)向徑流、大氣降水和季節(jié)性洪流的垂向入滲?；鶐r裂隙水的補(bǔ)給方式主要有兩種：一種為裂隙水沿第四系與基巖接觸面以側(cè)滲的形式流入，另一種為裂隙水溢出地表，經(jīng)短距離徑流后，沿谷中第四系松散層河床入滲轉(zhuǎn)化為溝谷地下水。境內(nèi)支溝規(guī)模一般不大，延伸較短，一般在數(shù)百米左右，縱坡降大，一般為100‰～300‰，枯、平水期水流變化大，雨季有暫時(shí)性洪流，其補(bǔ)給強(qiáng)度一般中上游較強(qiáng)，下游較弱。

(2)徑流排泄條件

支溝及洪積扇松散巖類孔隙水在重力作用下由邊部向中部，由上游向下游溝口徑流。個(gè)別在支溝口或洪積扇前緣以泉形式出露，大部分仍以潛流方式向熱曲河排泄，參與更大一級(jí)的地下水徑流。

綜上，熱曲河水源地上游及兩側(cè)的基巖山地地下水補(bǔ)給條件中等，其間蘊(yùn)藏的基巖裂隙水部分補(bǔ)給下游含水層，部分消耗于蒸發(fā)；熱曲河水源地下游水量較豐富，是地下水開發(fā)利用的主要區(qū)段；熱曲河作為境內(nèi)最低侵蝕基準(zhǔn)面，是熱曲河水源地地下水排泄的最主要通道，由此，區(qū)內(nèi)地下水可以參與到更高級(jí)別的地下水系統(tǒng)中去。

2.3 水量分析

熱曲河流域的徑流主要由降水、冰雪融水和地下水補(bǔ)給組成。熱曲河多年平均流量為0.14 m3/s，多年平均徑流量321萬 m3。徑流年內(nèi)分配不均勻最小流量出現(xiàn)在2月(見表2)。

表2 熱曲河榮布鎮(zhèn)徑流表

2.4 水質(zhì)分析

根據(jù)國(guó)標(biāo)行業(yè)規(guī)范，對(duì)熱曲河水源地進(jìn)行水質(zhì)評(píng)價(jià)。

本次論證于2020年4月3日(平水期)采集2件水質(zhì)樣品送往四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局川西北地質(zhì)隊(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行化驗(yàn)分析。結(jié)果如下：樣品透明度為透明，按溶解性總固體屬淡水(飲用口感極好)，按總硬度屬高硬度水，按酸堿度屬弱堿性水，按溫度屬冷水；其余各項(xiàng)數(shù)據(jù)與生活飲用水水源水質(zhì)標(biāo)[3-4]對(duì)比，熱曲河水源地河水屬于一級(jí)生活飲用水水源(表3)。

表3 熱曲河地表生活飲用水水源水質(zhì)分級(jí)表

3 水資源利用可能存在的環(huán)境問題

3.1 取水階段

取水工程最大取水量應(yīng)小于1 700 m3/d(索縣政府提供參數(shù))，采用管道輸送，充分利用熱曲河地表水資源量。運(yùn)輸過程中，不產(chǎn)生廢污水，對(duì)水質(zhì)無影響。長(zhǎng)期取水，將使熱曲河下游及熱曲河水量減少，對(duì)生態(tài)環(huán)境用水有一定影響，工程取水對(duì)區(qū)域水資源狀況造成的影響輕微。

3.2 退水階段

預(yù)期滿足榮布鎮(zhèn)居民(近期1萬人，遠(yuǎn)期 1.2萬人)的生活供水，退水系統(tǒng)主要包括水廠退水和生活退水。當(dāng)?shù)鼗緹o工業(yè)用水，畜牧業(yè)飲用水主要為自然地表水，故不考慮工業(yè)用水和畜牧業(yè)用水。

3.2.1 施工期退水主要污染物

工程施工期廢水主要來自新建凈水廠構(gòu)筑物、供水管網(wǎng)等工程砂石料加工系統(tǒng)和混凝土拌和系統(tǒng)，廢水中懸浮物濃度高，不含有毒有害物質(zhì)。混凝土拌合系統(tǒng)廢水主要污染物為SS，維護(hù)和沖洗施工設(shè)備(燃油動(dòng)力機(jī)械等)時(shí)，將產(chǎn)生少量含懸浮物和石油類廢水。施工期生活退水主要為施工人員及工程管理人員產(chǎn)生的生活污水，主要污染物是SS、COD、營(yíng)養(yǎng)物氮、磷等。

3.2.2 運(yùn)行期退水主要污染物

預(yù)期自來水處理工程退水包括供區(qū)生活污水、水廠生產(chǎn)廢污水、固體廢物等。水廠生產(chǎn)廢水主要來自于各水處理構(gòu)筑物在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的排泥廢水(預(yù)沉池、沉淀池排泥水和濾池反沖水)以及水泵、電機(jī)的冷卻水；居民生活污水主要污染物為COD和SS；水廠運(yùn)行期固體廢棄物主要為凈水后產(chǎn)生的污泥和生活垃圾，水廠排泥主要為無機(jī)物，其主要活性組分為Si+Al2O3，基本無有害物質(zhì)，濃縮池出泥通過壓濾后送建筑垃圾專用渣場(chǎng)堆放對(duì)環(huán)境影響較小。

4 水源地保護(hù)措施建議

(1)建設(shè)污水處理廠，由于榮布鎮(zhèn)屬于地表水相對(duì)缺乏地帶，并且分配不均衡，污水直接排放必將加重?zé)崆拥乃|(zhì)污染現(xiàn)狀，因此必須建污水處理廠，廢水經(jīng)處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后再進(jìn)行排放。

(2)建立地下水及地表水水源地保護(hù)區(qū)，劃定保護(hù)區(qū)范圍，確定保護(hù)區(qū)技術(shù)指標(biāo)，制定保護(hù)措施，在水源保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)大力開展綠化工作，增加綠地面積，以起到涵養(yǎng)水源保持水土的作用。

(3)科學(xué)地管理水資源，借助行政、法律手段，以全局及長(zhǎng)遠(yuǎn)利益出發(fā)，統(tǒng)籌規(guī)劃，合理開發(fā)、高效利用、節(jié)約保護(hù)，實(shí)行地表水、地下水及污水資源統(tǒng)管理、調(diào)配。

5 結(jié)語(yǔ)

(1)研究區(qū)地勢(shì)高、氣候嚴(yán)寒，干燥，雨雪較多，晝夜溫差較大，季節(jié)性最大凍土深度為2 m。地形地貌為溝谷地貌和山地地貌兩類。出露地層為中侏羅統(tǒng)希湖組復(fù)理石建造和第四系沖洪積層。構(gòu)造行跡總體呈東西、南西向展布，以褶皺構(gòu)造為主。

(2)水源地內(nèi)地下水按含水介質(zhì)特征可劃分為松散巖類孔隙水及基巖裂隙水兩種類型，基巖裂隙水廣泛分布于工作區(qū)北部基巖山區(qū)，量中等，0.1 L/s<泉流量<1 L/s，地下徑流模數(shù)<1 L/(s·km2)，松散巖類孔隙水分布于二級(jí)河谷河床、漫灘及兩側(cè)階地地帶，水量豐富，單井涌水量1 000～5 000 m3/d。

(3)榮布鎮(zhèn)熱曲河流域的徑流主要由降水、冰雪融水和地下水補(bǔ)給組成，平均水量為321萬 m3，水源地河水屬于一級(jí)生活飲用水水源。

(4)水資源利用可能存在的環(huán)境問題有主要發(fā)生在退水階段，包括施工期的工程混凝土攪拌系統(tǒng)廢水、工程人員生活污水和運(yùn)行期污染物有供區(qū)生活污水、水廠生產(chǎn)廢污水、固體廢物。

(5)水源地保護(hù)措施主要有建設(shè)污水處理廠、建立地下水及地表水水源地保護(hù)區(qū)及科學(xué)地管理水資源。