塔塔棱河水源地

1、青海省海西州鱼卡煤矿塔塔棱河水源地水文地质勘查报告青海省水文地质工程地质勘察院二00四年七月青海省海西州鱼卡煤矿塔塔棱河水源地水文地质勘查报告编写单位：青海省水文地质工程地质勘察院水文室项目负责：张树恒报告编写：张树恒李威参加人：王斌哈文录总工程师：严维德院长：龚西民提交单位：青海省水文地质工程地质勘察院提交时间：二00四年七月1目录TOC o 1-5 h z序言1第一章地下水形成的自然地理条件7第一节气象、水文7第二节地形、地貌10第三节地层、构造12第二章水文地质条件15第一节区域水文地质概况15第二节山前冲洪积扇潜水含水层水文地质条件18第三章地下水资源评价24第一节参数的确定24第二节

2、天然资源评价33第四节水质评价40第四章水资源保护及环境水文地质41第一节水资源保护41第二节环境水文地质问题41第三节工程地质条件42 HYPERLINK l bookmark14 结论及建议42 1序言为解决鱼卡煤矿坑口电厂生产、生活用水问题，青海省国土资源厅将青海省海西州鱼卡煤矿塔塔棱河水源地水文地质勘查纳入2003年青海省地方勘查项目，并以青国土资矿200354号文下达给青海省水文地质工程地质勘察院承担，项目周期一年。本次水文地质勘查工作程度为普查。（一）工作目的及任务本次工作的目的：为煤矿坑口电厂生产和生活用水指出地下水供水水源方向，为电厂的总体设计和厂址选择提供水文地质依据。其具体

3、任务为：1、概略评价区域水文地质条件，提出有无满足所需地下水水量可能性的资料。2、寻找地下水富水地段，初步评价地下水资源量。（二）勘查区地理位置及交通工作区位于海西州大柴旦镇东南塔塔棱河山前冲洪积倾斜平原，距大柴旦镇22km。青新公路贯穿工作区交通较为方便（图1）根据项目的目标任务、工作区所处地貌单元及水文地质条件，塔塔棱河冲洪积扇是本次勘查工作的重点区，面积60km2，地理坐标：东径95。2195。33：北纬37。3537。44。洪积扇周边及其前缘为调查区，面积586.25km2。山出城艇山占4删小柴旦雷区輕杠齢釁B噩瑶世拣宋木:m、-7、逊rA*!i4911绿世ih矿V諾严3T_筑嗨嗣也0

4、5Q偏e图1交通位直图（三）工作区硏究程度勘查区自六十年代以来，以不同目的先后开展过区域地质、区域水文地质等普查工作总体上硏究程度较低。提交的主要成果报告有：1、1968年，由青海省地质局提交的柴达木东部水文地质报告书（1:20万）。该报告中对盆地的地质构造、地层岩性、地貌成因、水文地质条件等均有一般性论述。2、1979年，由青海省地质局区测一队提交的大柴旦幅地质调查报告（1：20万）。该报告对地层划分较为详细，为本次工作和报告编写的基础地质主要依据。3、1983年，由青海省地质局提交的中华人民共和国大柴旦幅区域水文地质普查报告（1：20万）。报告对区域地质、水文地质进行了调查与论述，并对地下

5、水类型及富水性进行了评述。认为塔塔棱河洪积扇孔隙潜水计算单井涌水量在10005000m3/d，渗透系数35173m/d，地下水埋藏深度在26100m之间，含水层揭露厚度100200m。属HCO3ClNaCa型水，矿化度小于0.5g/l。上述成果为本次工作提供了基础地质和水文地质资料，是本次工作的主要依据，均被本报告编写所利用。但以往工作是在不同时期针对不同目的而开展的区域性水文地质普查工作，作为水源地勘查上述成果还缺乏专项的针对性。（四）完成的实物工作量2003年4月青海省水文地质工程地质勘察院接到青海省国土资源厅的任务后，组建项目组承担本项目的实施。7月30日省国土资源厅以青国土资矿2003

6、61号文批复了设计书，8月6日开始野外地面调查和钻探工作，各项野外工作于2004年6月底结束。在前人工作的基础上，依据本项目批复设计所核定的主要实物工作量，按照供水水文地质勘察规范（GB500272001）及相关规程的技术要求，完成的主要实物工作量为：（1）1:2.5万水文地质测绘60km2，勘查区周边一般调查面积586.25km2。对区内机民井，泉水进行了调查。并对塔塔棱河河水补给地下水段的河水流量进行了系统测量。（2）勘探工作集中在I、口两条剖面上。完成大口径水文地质钻孔584.05m/3孔，做单孔抽水试验8组。（3）取各类水质分析样29组。（4）建立地下水动态长期观测点3个，观测频率为每

7、月12次，观测时间为911个月。（5）完成浅井工作量51.06m/15个。（6）实测水文地质剖面29.95km/2条。座标、高程点32个。此外尚收集了前人在该地区施工的钻孔、机井及已建水源地开采现状等资料。完成主要实物工作量详见表1。完成工作量统计表表1序号工作项目单位设计工作量完成工作量11：25000水文地质测绘km260602大口径水文地质钻探m/孔400/3584.05/33浅井m5051.064抽水试验组885水样简分析个108专项分析个55全分析个55细菌分析个44污染分析个35放射性分析个226地下水动态观测人/水文年337河水测流次/水文年16158测量剖面km/条40/229

8、.95/2坐标及高程个40329物探测井个3（五）工作质量评述1、水文地质测绘采用1：50000地形图作为野外手图，在前人1:20万区域水文地质普查资料的基础上，进行了野外地面测绘工作，并实测了水文地质剖面。所有调查点采用GPS定位仪精确定位，对主要水点（除泉点外）均进行了高程等外级水准测量，重点机井和钻孔进行座标实测。地面测绘工作质量和精度均满足水文地质普查阶段的规范、规程要求和设计要求。2、钻孔施工采用SPJ300型水文钻机钻进，取样间距2m，岩心采取率达30%以上，并辅以物探测井进行验证，地层划分依据可靠。钻孔的岩心采取率、孔斜、测井、扩孔、下管成井、洗孔及抽水试验等工作，均符合水文地质

9、钻探规程及设计书提出的技术要求。3、勘探钻孔均布置在各剖面线上，并做了单孔抽水试验，洗井达到水清砂净。抽水试验初期水位、流量每分钟观测一次，抽水后期每30分钟观测一次，读数精确到mm。抽水稳定时间按设计要求，S降深稳定6小时，S2降深稳定8小时，昌降深稳定16小时。其中K、K2号孔做了三个落程抽水试验，K3号孔做了两个落程抽水试验，抽水试验结束后留作观测孔。单孔抽水试验下入的滤水管为12吋钢管，均为非完整井（抽水试验技术资料列入表2）。单孔抽水试验受抽水动力设备及地下水位埋藏较深的影响，试验降深过小，停止抽水后泵管内的水量倒灌，导致井管内水位迅速恢复，致使水位恢复法所计算的渗透系数偏大，最终参

10、数的选取以稳定流方法计算结果为主。所求参数为地下水断面径流量的计算提供了依据。另外，为了解塔塔棱冲洪积扇深部的含水层结构特征及其水文地质条件，野外工作期间，K2号钻孔与青海省地质调查院实施的国土资源大调查项目合作，由原设计孔深120m变为现在的300.95m。经钻探揭露120m以下地层均为砂砾卵石，最终在120m以上成井并做抽水试验。单孔抽水试验技术资料一览表表2孔号揭露含水层厚度(m)涌水量(m3/d)降深(m)抽水延续时间(h)稳定时间(h)Q1Q2Q3S1S2S3t1t2t3t1t2t3K168.57968.461431.042409.780.461.382.577.021.034.66

11、.08.016.0K261.241028.161425.602272.320.741.482.379.010.018.08.08.014.0K388.15765.681229.821.072.6913.025.27.012.04、采用流速仪对塔塔棱河河水流量进行系统测量，共完成河水测流15次，其中2003年8、9月份每月3次，2003年10月2004年6月每月1次。测流成果基本能代表调查年的河水实际流量及入渗量。通过河水测流，大致查明了地表水补给地下水的范围及其补给量，为地下水资源评价取得了第一手资料。5、地下水动态观测点共布置三个，分别为K3、$号钻孔及04号机井。由于长观孔的设置需要在钻孔

12、终孔后才能进行，所以k3、K1钻孔分别于2003年9、10月份才开始观测，04号孔从8月份开始观测，至2004年6月结束，观测频率为每月一次，观测时间11个月。观测结果基本上查明了该地区地下水位动态变化特征。6、按设计要求对地下水和地表水采取了各种水质分析样品29组。分别进行了全分析、简分析、细菌分析、污染分析及放射性分析。水质分析取样方法及数量满足相关规范要求，分析结果真实可靠，为水化学研究和水质评价提供了依据。野外期间各项工作均按设计要求完成，经院、监理单位野外验收，野外工作质量等级为良好。第一章地下水形成的自然地理条件第一节气象、水文一、气象工作区位于柴达木盆地北缘，深居内陆,地处高原，

13、具冬季寒冷，夏季凉爽，昼夜温差大，干燥少雨，风速强劲，沙暴多等高原气候特征。据大柴旦气象站19572000年资料（表3），年气温最高月在68月份，为12.69C15.35C,多年平均气温1.53C;多年平均最低气温出现在1月份，为-13.83C;全年负温月从十一月份到翌年三月份达五个月之久。北部海拔3850m以上的高山区，在气候垂直分带因素影响下，年平均气温估计在-2C以下，因而在山顶形成了岛状多年冻土。多年平均降水量81.84mm,多集中在59月份，占全年降水量的86.2%。多年平均蒸发量在2154.64mm以上，潮湿系数为0.037，属干旱气候带（图2）。因此，大气降水对于区内地下水的直接

14、补给占次要位置。此外，区内气候受地势控制极为明显，从盆地中心一盆地边缘一高山区，随地势增高而气温、蒸发量明显下降，降水量增加。据有关资料，也势每增高100m，降水量可增加1215mm左右。大柴旦气象要素统计表D-KJ丄20平T巾姑图工大柴旦爭年平均蒸腔度降水駅气僵曲线图I降水吐2总罐隕录气温表3、月份项目、123456789101112平均气温(C)-13.83-9.75-3.372.878.6712.6915.3514.418.881.09-6.82-12.10降水量(mm)2.161.822.652.0911.1620.0019.4214.005.980.880.681.00平均蒸发量(m

15、m)33.9756.60126.87216.70300.80316.90332.40308.50225.20138.9061.6036.20备注多年平均气温：1.53C;多年平均降水量:81.84mm;多年平均蒸发量:2154.64mm(19571999)。二、水文塔塔棱河发源于哈拉湖南山和库尔雷克山，上游一级支流有11条，汇水面积为8125km2，全长210km。塔塔棱河干流在上游自东向西流,出山口后急转向南，河水在一般季节出山口后几公里全部渗入地下，转化为地下水，只有洪水季节才直抵小柴旦湖中。据小柴旦站1956年一1969年（表4）测得河水多年平均流量为3.68ma/s，年迳流量为1.16

16、x108m3/ao洪水期在6一9月，占年迳流量的89%;最大流量为146m3/s出现在7月枯水季节最小流量为0.004m3/s,有时断流，出现在1962年12月3日。塔塔棱河多年月平均流量一览表表4单位：m3s月123456789101112年平均流量0.0480.0470.111.161.975.1713.715.94.520.800.200.0913.68备注资料利用年限：19561969年河水流量受气象要素，特别是降水量的制约较为明显。根据小柴旦测站13年观测资料，月平均河水流量约滞后月累计降水量2一3个月（图3）。说明基岩山区对河水流量有较明显的调节和控制作用。调查年（2003年8月一

17、2004年6月）河水平均流量为2.9319m3/s,最大流量为65.3412m3/s,最小流量为0.1432m/s。水质较好，为HCO3ClNaCa型水，矿化度为0.46g/l。巴嘎柴达木湖（又名小柴旦湖），位于工作区南部，水域近菱形。根据1/20万大柴旦镇幅区域水文地质普查报告资料，湖水面积为48.6kg，水深一般0.20.4m，最深0.51m。湖水排泄的唯一途径是蒸发，因而富集了有工业价值的硼锂盐矿床。湖水比重1.2左右，为Na-CI型卤水，矿化度为330350g/L洪水季节的塔塔棱河河水和塔塔棱冲洪积扇地下水是巴嘎柴达木湖的主要补给来源，而且是塔塔棱冲洪积扇地表水和地下水的排泄归宿。45

18、67B910II12图3塔塔棱河395619年丿I-均平均降水址曲线图第二节地形、地貌勘察区位于柴达木盆地北缘，地势总的特点是西北部高、东南和西南部低，向湖盆中心倾斜。区内地形、地貌的形成主要是受地质构造、岩性、气候以及古地理等因素长期综合作用的结果，而气候对微地貌和干旱荒漠地貌的形成起了重要作用。由于内、外营力长期作用，形成了本区现代不同地貌成因形态类型。勘查区主要地貌类型可分为侵蚀构造中高山、山前冲洪积平原、湖积平原和风积地貌。侵蚀构造中高山：分布于工作区东北部和西南部。东北部海拔40005000m,西南部小于4000m。山体岩石裸露，茅草不生，呈现童山秃岭之景观。山体主要由下元古界、震旦

19、系、古生界深度变质浅度变质岩、石英砂岩及部分火成岩组成。山前冲洪积平原：分布于塔塔棱河出山口一带，主要由上更新统洪积扇构成。地势自山前向湖盆降低，逐渐平坦开阔，海拔32003300m,本期洪积扇发肓较完整，岩性分带性较好，由粗碎屑物质组成。在扇缘地带有宽度不大的细土带出现，扇的上部坡度35；中、下部坡度小于3，小柴旦湖北部因受湖水侵蚀坡度在6以上。在其上部发育现代冲沟，切割密度大，呈放射状。近山麓地带可见27m陡坎，下游切割逐渐减弱，河谷宽而浅，多以暂时性片流而形成碟状洼地，表层砾石裸露，植被稀少。另外，塔塔棱河谷两侧阶地发育，特别是沟口右岸附近，由于山区强烈上升，阶地多达8级，各阶地比高28

20、m。往下游由于地形坡度变缓，除三级阶地基本连续外，其它阶地多数缺失（照片1）。湖积平原：分布于小柴旦湖（巴嘎柴达木湖）周边地带，地势平坦，坡度12%。，向湖心倾斜，海拔3170m左右。湖周边地带牧草生长较为茂盛。风积地貌：零星分布于绿梁山北侧，主要以活动型沙丘为主，大小不一，高度一般小于2m,但位于敦格公路两侧的新月型沙丘高达30m。目前还在不断向东南方向移动（照片2）。第三节地层、构造一、地层岩性1、前第四纪地层区内出露的前第四纪地层由老至新主要有元古界（Pt）达肯大坂群变质岩系，岩性主要为黑云母斜长片麻岩、石榴石、二云母矽线石片岩、斜长黑云母片岩、矽线石二云母片岩、白云母斜长片麻岩；震旦系

21、（Z）砾岩、砂岩、板岩、灰岩；石炭系下石炭统（C1）砂岩、砾岩、灰岩；下第三系渐新统（E3g）砂岩夹砂质泥岩及粉砂岩和上第三系上新统（N2y）粗粉砂岩、细砾岩、细砾粗砂岩与泥质粉砂岩互层。侵入岩以华力西期斜长花岗岩（YO4e）为主，分布在绿梁山地区。2、第四纪地层区内第四纪地层主要发育中更新世以来的风积、湖积、冲积、冲洪积及冰水堆积物，现分述如下。中更新统地层：分布于塔塔棱河洪积扇地区，主要由中更新统冰水堆积物（Q2fgl）组成。据资料，该地层是区内主要含水层，层厚200400m,向南逐渐变薄，为本区构成了一个天然的良好地下水库。本次钻孑薦露厚度41.1136.93m,岩性为青灰、褐灰色含泥质

22、砂砾卵石层，立径510cm，无分选，磨圆度较差，个别砾石风化严重，主要成份为花岗岩、石英岩、混合岩。上更新统（Q3）地层:以洪积物为主，湖积物质、冰水堆积物仅占少量。该地层在区内广泛出露，可见厚度小于10m（照片3）塔塔棱河洪积扇上游厚度一般大于50m，向南逐渐变薄。其岩性主要以粗屑物质组成，为浅棕红、黄灰、灰白色砂卵砾石夹亚砂土薄层，松散。本次钻孔揭露厚度8.082.5m。全新统冲洪积（Q4al+pl）地层：分布于塔塔棱河现代河床及一级阶地，岩性为砂卵砾石或砾石，部分地段表层覆盖有粉细砂或亚砂土，砾石多具叠瓦状排列，扁平面倾斜，具明显的水平层理，分选好。根据本次钻孑和浅井揭露，地层松散，主要

23、由砂砾卵石组成，洪积扇上游至前缘岩石颗粒由粗变细，地下水位由深变浅，地下水总矿化度有增高的趋势。全新统湖积（Q4i）地层：分布于小柴旦湖周边地区，岩性自远湖地带至湖盆中心由粗粒堆积向含盐细粒物质过渡。即从砂砾石夹黑、深灰色含淤泥亚粘土过渡到灰灰黑色淤泥质亚砂土夹砾砂，至湖滨渐变为黑、灰黑色含石盐、芒硝、钠硼解石之淤泥、淤泥质粉砂亚粘土，厚115mo全新统沼泽化学沉积（Q4ch+h）地层：分布于小柴旦湖北岸，厚度小于2m。岩性为灰黑色淤泥，淤泥质亚砂土。在地势较高处形成盐壳。由石盐和芒硝组成，厚一般为13cm，最厚达20cm。全新统坡积物（Q4di）地层：主要分布于库尔雷克山山前一带，岩性为肉红

24、色、灰白色碎石。呈棱角状覆盖于上更新统地层之上。全新统风积（Q4eol）地层：分布于洪积扇以南绿梁山北侧，主要为粉细砂中粗砂，结构松散，地貌上以新月形沙丘和沙地为主。第四纪松散沉积物岩性特征列入表5。第四纪地层表表5时代成因代号岩性特征地貌部位全新世冲洪积Qal+pl4砂砾卵石，部分地段上层为粉砂或亚砂土，厚0.20.4m，磨圆度较好，分选中等，卵石约占60%，砾石占25%，砂占15%。河漫滩、一级阶地湖积Ql4由砂砾卵石夹淤泥质亚粘土过渡到灰黑色淤泥质亚粘土夹砾石，湖滨变为黑、灰色含石盐、芒硝、钠硼解石的淤泥质粉砂。小柴旦湖周边沼泽沉积Qch+h4灰黑色淤泥、淤泥质亚粘土，近湖边形成盐壳，岩

25、性为石盐和芒硝。小柴旦湖周边坡积Qdl4肉红色、灰褐色、灰白色碎石和粗中砂，松散，无明显层理，棱角状，分选差。覆盖于上更新统洪积层之上。山前风积Qeol粉细砂一中粗砂，结构松散。山前更新世洪积QPl3灰白色、灰黄色砂砾卵石，上部松散，下部弱胶结。近山麓地带颗粒较粗，下游颗粒较细。揭露厚度8.082.5m。洪积扇冰水沉积Qfgl2青灰色、灰褐色含泥质砂砾卵石，无分选，磨圆度较差，含少量泥质，揭露厚度41.1136.93m。洪积扇、地质构造区域构造：工作区位于柴达木盆地北缘，属于柴达木准地台与祁连加里东褶皱系接合部位的次一级构造区，即位于柴达木北缘台缘褶带和柴北缘残山断褶带之间。其中柴达木北缘台缘

26、褶带西起青新边界，东延经花海子盆地被第四系坳陷覆盖后，于土尔根大坂、达肯大坂又出露，继续东延，经宗务隆山、布赫特山北麓、果可山、关角日吉山南坡、向南转折至鄂拉山南坡被昆中断裂切割。自晚古生代以来进入活化期，泥盆系至下二叠统是构成南、北缘台缘带的活动型构造层。同时还经历了华力西晚期褶皱运动与下伏地层呈不整合接触。柴北缘残山断褶带在区内主要出露于绿梁山、锡铁山等地，在地貌上呈残山状断续出露于地表。断裂构造：该地区受柴达木北缘深断裂系控制（图4），西起阿尔金山东段南麓，东经塞什腾山、绿梁山、锡铁山、阿木尼克山，在都兰以北与鄂拉山断裂带相交。沿上述山麓的老地层与新生界之间展开一系列规模不等、大小不一的

27、断裂。总体沿北西北西西向，呈反“s”形展布。此带也是一条重要的构造一岩浆一地震活动带。该断裂带是由若干条断裂带组成的半隐伏的深断裂带。主断裂西经大柴旦，东经全吉河、托素湖、尕海，至乌兰北东与鄂拉山断裂西段交接，呈北西一北西西向延展，长约300Km。燕山期以来断裂带非常活跃，控制了沿带断陷盆地的形成和演化，两侧山地断块上升，形成垒、堑地貌格局。南侧大面积沉降，柴达木盆地形成，并发生山前推覆，山岳、盆地分明。第二章水文地质条件第一节区域水文地质概况地下水的形成、赋存和分布主要受岩性、地质构造、地貌、水文、气象等多种因素的影响和制约，根据地下水的形成条件、赋存规律和水力特征，将工作区内地下水划分为四

28、种基本类型。即松散岩类孔隙水、碎屑岩类裂隙孔隙水、基岩裂隙水和冻结层水。1松散岩类孔隙水松散岩类孔隙水依据其埋藏条件和水力性质，可划分为松散岩类图4地质构造略图区城性尢断裂迦性懂裂正斷层推测深基陆棚銚界理N地层时代代勺例孔隙潜水和松散岩类孔隙承压水。松散岩类孔隙承压水主要分布于巴嘎柴达木湖盆周边的湖积平原地带，主要接受冲洪积扇潜水的补给，含水层顶板埋深50m左右，含水层岩性为砾卵石夹亚粘土层，水量较为丰富，水化学类型大多为氯化物型水。此类地下水不是本次研究的主要对象，故不再鏊述。松散岩类孔隙水因水量丰富，是本次勘查的主要对象，其水文地质特征第二节专门阐述。2、碎屑岩类裂隙孔隙水主要分布在小柴旦

29、湖以西地区，由中、新生界山麓相、湖滨相沉积砂岩、砂质泥岩、粉砂岩、砾岩组成。据中华人民共和国大柴旦幅区域水文地质普查报告资料，其上部潜水含水层岩性为砂卵砾石，水量为1001000m3/d，矿化度大于1.0g/l的微咸水，为ClNa型；下部为中新统含砾砂岩，含水层顶板埋深小于50m，单井涌水量小于100m3/d，矿化度大于1.0g/l的微咸水，为ClNa型。3、基岩裂隙水塔塔棱河上游山区广泛分布古老的变质岩层，构造裂隙及节理均发育，其间赋存基岩裂隙水，但由于裂隙空隙分布、大小、地形坡度等不利条件的制约，岩石中地下水分布不均，经短暂的储存、运移后泄出地表成为地表水。区内基岩裂隙水可划分为层状岩类裂

30、隙水和块状岩类裂隙水。层状岩类裂隙水主要分布在库尔雷克山和绿梁山东部地区，含水层为元古界达肯大坂群各类片麻岩、混合岩。单泉流量0.10.7l/s，矿化度小于1.0g/l，属SO4ClHCO3NaCaMg型水。块状岩类裂隙水主要分布在绿梁山东部，含水层为花岗岩。单泉流量小于1.01/s，矿化度小于0.5g/l，为HCO3ClNa型水。4、冻结层上水主要分布于工作区东北部，塔塔棱河中游的中高山地区，即海拔高度3850m以上地区，以基岩类冻结层上水为主。含水层为印支期花岗岩，石英片岩、含砾变砂岩的地表风化层。由于裂隙较发育，所以冻结层上水较为丰富，并以下降泉形式广泛出露。单泉流量0.11.0l/s，

31、矿化度小于1.0g/l，水化学类型为HCO3ClNaCa（照片4）。第二节山前冲洪积扇潜水含水层水文地质条件一、地下水赋存条件勘查区位于柴达木北缘台缘褶带和柴北缘残山断褶带之间，也就是以北部的柴达木北山和库尔雷克山以及南侧绿梁山为隔水边界，两者之间堆积形成塔塔棱河洪积扇。另外洪积扇北侧与大头羊洪积扇接壤，从地貌上看二者之间分界线不明显。根据前人资料分析，两个洪积扇的地下水位应处于同一水平面上，洪积扇接合部应视为无隔水边界。东侧与库尔雷克山山前坡积物相连，基岩山区侧向补给量非常微弱，山前坡积物属于透水而不含水的地层。冲洪积扇内堆积的大厚度砂砾卵石及泥质砂砾卵石地层是地下水赋存运移的主要空间场所，

32、含水层是一个具有连续自由水面的潜水含水层，经k2号钻孔资料证实，含水层厚度超过300m。区内含水层主要由上更新统和中更新统含泥质砂砾卵石层组成，二者之间无隔水层，具有较好的水力联系，实际上是一个统一的含水层，且后者构成本区一个天然的良好地下水库（图5）。含水层的透水性在垂向上是不均一，就现代河床及一级阶地来说，上部为全新统冲积砂砾卵石层，下部为含泥质砂砾卵石。上部砂砾卵石层松散、颗粒较粗、透水性好。例如K3号，全新统砂砾卵石层厚度仅为37.5m,而静水位在丰水季节也达到70m左右，兑明该层基本上属于透水不含水地层。据本次勘探资料，渗透系数变化在29.8268.94m/d之间，其中$号渗透系数为

33、68.94m/d,K2渗透系数为56.52m/d,K3号渗透系数为29.82m/do另据1:20万大柴旦镇幅水文地质普查报告资料，21、22、24号孔渗透系数分别为10.67m/d46.60m/d和104.10m/d。总的规律是洪积扇轴部及其中、下游透水性强，向洪积扇两侧及洪积扇前缘透水性逐渐减弱。而现代河床周边也未必是透水性最好的地段，K3号钻孔渗透系数仅为29.82m/d就是最好的例证。洪积扇前缘由于地层颗粒变细，渗透性相对较差。二、补给、径流、排泄特征勘查区北部的基岩山区，是地表水和地下水的主要补给和形成区。赋存于冲洪扇第四系松散堆积层中的地下水，其补给源主要是河水的入渗补给。冲洪积扇后

34、缘两侧的丘陵区，由于自身水量贫乏，其侧向补给的能力极弱；而大气降水也因该地区降水量小、地下水位埋藏深，大气降水对地下水的补给也极其微弱，唯一能补给地下水的地区仅限于洪积扇前缘地下水位埋藏小于5m的地区，补给量极其有限，加之潜水水质较差故不予考虑。塔塔棱河是区内唯一的河流，出山口后就开始大量入渗补给地下水。本次测流断面选择在沟口基底出露的地段，因此测流断面基本上能控制山区来水量，潜流量很小可以忽略不计。根据测流资料，塔塔棱河河水流量在年内变化较大，9月份以后河水流量逐渐减小，流量小于4m?/s。此时河水大量下渗强烈补给地下水，流至1断面时基本上渗失殆尽，全部下渗转化为地下水。河水只有在洪水季节河

35、水才能抵达小柴旦湖。地下水在接受河水渗漏补给后,大致以1.03%。的水力坡度并通过冲洪积扇向小柴旦湖径流。地下水在径流过程中由于受地貌、径流条件的影响，地下水的径流方向会发生改变。结合勘查区地貌条件，通过对洪积扇富水性分布特点的分析，地下水在径流至绿梁山前时由于受山体阻挡，形成一个地下挡水坝，导致地下水位壅高，地下水径流条件发生改变，使地下水分别向东南和西北方向径流。地下水向西北径流，并最终排泄于依克柴达木湖；向东南至细土带前缘，地下水一部分补给下部承压水，其余部分由于组成含水层的沉积物颗粒由粗变细，透水性减弱，地下水径流缓慢，地下水位变浅，地下水以面状形式大量泄出补给巴嘎柴达木湖水，并最终消

36、耗于大气I丄仃、蒸发。此外，位于小柴旦湖北岸4km处湖积平原上的锡铁山铅锌矿水源地，其人工开采也是地下水排泄的途径之一。因上部潜水水量小、水质较差，该水源地主要开采下部承压水，共有5眼机井，设计开采量为3.0 x104ma/do经调查，水源地现状实际开采量仅为1.04x104m3/d。三、地下水的富水性含水层富水性与含水层渗透性能、厚度、补给条件有密切关系。在含水层渗透性能好，厚度大，补给条件好的地区，单井涌水量大，反之则小。由于洪积扇为大厚度潜水含水层，考虑到地下水位以下150m以浅为地下水积极交替带，所以本次只研究勘探深度以内含水层厚度100m以浅的富水性。根据本次钻孑匕资料，透水性好，富

37、水性强的地区主要集中在洪积扇中、下游绿梁山以北地区。洪积扇轴部向两侧钻孔计算涌水量变小，富水性由强变弱。潜水位埋深洪积扇上游大于50m，下游水位小于50m。为了便于统一评价大厚度潜水的富水性将钻孔涌水量统一换算成10吋口径5m降深时的涌水量(以下称单井计算涌水量)。换算公式：Q(2h-S)S222(2H-S)S110.73D+1.27=Q1D12式中：Q统一降深统一口径的钻孔涌水量(ma/d);Q原钻孑匕抽水时的涌水量(ma/d);Q2统一口径的涌水量(ma/d);S1与Q相应的水位降深(m);s2换算的统一水位降深(m);D1钻孔原口径(m)；D2换算的钻孔口径(m)；H含水层厚度(m)。根

38、据单井计算涌水量，其富水性可分为四级；水量极丰富的：单井计算涌水量5000m3/d；水量丰富的：单井计算涌水量50003000m3/d；水量中等的：单井计算涌水量30001000m3/d；水量贫乏的：单井计算涌水量1000m3/d。水量极丰富的地段：主要分布在洪积扇前缘K、K2号钻孔以南，绿梁山以北地区，呈“纺垂”形分布，其中东西长约13km,南北最大宽度2.5km，水位埋深5060m。含水层渗透性好，计算单井涌水量均大于5000ma/d，为极强富水地段。水量丰富的地段：主要呈环状分布在水量极丰富地段周边，其中洪积扇中上部沿现代河床以西分布。含水层厚度80100m，水位埋深4070m。含水层渗

39、透性好，计算单井涌水量均在50003000ma/d之间。矿化度0.25g/l，为HCO3ClNaCa型水。水量中等的地段：主要分布在塔塔棱河大桥以北K3号钻孔周边及洪积扇前缘地带，水位埋深4872m。含水层渗透性较好;计算单井涌水量30001000ma/d。矿化度小于0.5g/l，为HCO3ClNaCa型水。水量贫乏的地段：主要分布于洪积扇前缘小柴旦湖以北以及洪积扇外围地区。其中洪积扇前缘水位埋深小于45m。计算单井涌水量小于1000m3/d。矿化度由北向南逐渐增高。四、潜水动态特征勘查区潜水的动态主要受河水渗入、泄出带泄出及季节变化的影响。区内地下水动态以水文型为主，主要受河水渗漏补给的影响

40、，天然状态下潜水高水位与河水最大流量出现时间基本一致，潜水位低值滞后于最小河水流量12个月，潜水位年变幅在1.188.95m之间，洪积扇上游变幅最大为8.95m，洪积扇中游变幅为4.79m，洪积扇前缘由于地下水泄出的影响，水位变幅较小，年变幅为1.18m（见图6、表6）。潜水位长观数据特征表表6观测占八、最高值最低值水位变幅（m）日期（年月日）水位标高（m）日期（年月日）水位标高（m）K12003.10.203192.5552004.05.203187.7654.79K32003.09.243199.6702004.06.193190.7258.95042003.08.073188.42020

41、04.05.203187.2401.18五、水化学特征潜水的水化学特征受其补给来源和径流途径的影响，作为主要补给来源的河水具有矿化度低、硬度小、水化学类型简单的特点，因此，大部分潜水为HCOCLSO4CaNaMg型矿化度小于1.0g/l,总硬度在178.46440.45mg/l（按CaCO3计）之间，PH值在7.668.37之间,水质良好。但在洪积扇前缘地带，由于地下水位埋藏较浅，潜水径流缓慢，水力坡度较小，蒸发强度大，水质逐渐变差，越是近湖方向潜水矿化度、总硬度有逐渐增高的趋势。第三章地下水资源评价第一节参数的确定参数是指地下水资源评价中应用到的水文地质参数和水文参数。其中包括渗透系数（K）

42、,影响半径（R）,水力坡度（I）以及河流单位长度入渗量、河流入渗率等。一、通过抽水试验确定水文地质参数1渗透系数（K）的确定勘查区本次工作共施工三眼钻孔，均进行单孔抽水试验。其中K2号进行三个落程抽水试验，K3号孔进行两个落程抽水试验。采用稳定流理论方法和非稳定流理论方法计算渗透系数（K）将各孔抽水试验资料用多种计算方法求得的K值列入表7。对K值需分析研究后选取计算采用值，取值遵循以下原则：渗透系数（K）计算成果表表7剖面编号孔号稳定流K(m/d)水位恢复法K（m/d）稳定流平均值K（m/d）采用值K（m/d）备注K1102.7753.9750.09844.781160.5068.9468.9

43、4I-1K268.9449.6750.9444.8093.17109.4356.5256.52其中21、22、24号钻孔均采2246.6046.60用1：2024104.10104.10万资料。II-IIK336.0023.64212.30281.3229.8229.822110.6710.67由于抽水设备的限制水位恢复法计算的K值偏大所以采用稳定流方法计算结果；在勘探断面尽量多地利用前人成果资料，旦要根据钻孔所在部位的含水层岩性特征，有选择地取舍。2、影响半径(R)的确定主要利用本次施工的3个钻孔资料，采用经验公式R2S利计算影响半径R值，计算结果列入表&影响半径计算成果表表8孔号稳定流非稳

44、定流平均值采用值R(m)R(m)R(m)R(m)76.38118.24K167.90181.831301.22783.0795.6444.06200K2163.35127.86174.39264.18221.27120.56139.45K183.083245.59403.55二、利用河水测流及大气降水资料，确定河水流量与河水入渗量及单位长度入渗量等的关系1、河水单位长度入渗量及入渗率的确定塔塔棱河在出山口后就开始渗漏，野外期间对河水的渗漏量进行了系统测量，从2003年8月至2004年6月期间共测流15次，其中有效测流次数为14次，占测流次数的93.3%。据统计，沟口河水平均流量为2.9318m

45、a/s,平均入渗量1.82m2/s,平均单位长度入渗量为0.3106m2/s.km，平均渗漏率为86.59%。河水测流资料列入表9。塔塔棱河河水测流资料整理表表9测流时间沟口断面I断面下断面沟口至径流长单位长度渗漏率（%）（年月日）流量（D）流量流量I断面度入渗量(m3/s)(D)2(D)3入渗量(km)(m3/sk2003.08.18&6393的635(h6006.m53s87.300.m)5324.352003.08.2817.053711.22256.21005.83127.300.798834.192003.09.084.37430.69490.00003.67947.300.5040

46、84.112003.09.185.07801.54630.00003.53177.300.483869.552003.09.281.67950.00000.00001.67955.850.28711002003.10.180.74260.00000.00000.74263.850.19291002003.11.180.32910.00000.00000.32911.85012.170.19340.00000.00000.19341.700.11381002004.01.140.16840.00000.00000.16841.700.09911002004.02.180

47、.14320.00000.00000.14321.600.08951002004.03.180.23730.00000.00000.23731.75004.180.19610.00000.00000.19611.650.11881002004.05.200.25720.00000.00000.25721.40006.191.95570.00000.00001.95577.300.2679100平均值2.93191.82004.130.310686.592、河水入渗量与河水流量的关系塔塔棱河沟口测流断面，沟谷峡窄且部分地段基底出露，地下潜流补给

48、微弱可不予考虑。测流断面基本上能控制山区来水量，代表山区天然资源对平原区的补给。根据实际测流资料，绘制河水流量（X）与河水渗漏量（Y）关系散点图（图7）。由模拟曲线可以看出，河水入渗量随河水流量的增大而增大，但河水入渗量不可能无限增大，它必有一条平行于OX轴的渐近线。根据这些特点建立如下方程：Y二aeb/x式中：Y河水入渗量（m3/s）;X河水流量（m3/s）根据最小二乘法原理，求得回归方程为Y=3.2576e-o.5441/x。其中样本数n=14，相关系数r=0.94。采用F检验：F=96.7112.0二F，属于a=0.01置信水平上高度0.01显著，其拟合误差分析结果见表10。3、河水流量

49、与河水单位长度入渗量的关系根据河水流量（X）与河水单位长度入渗量（Z）关系散点图（图8）,可以看出河水渗漏量随河水流量增大而增加，经数理统计Z与X关系密切，呈幂函数关系。方程可表示为：Z=aXb式中：Z河水单位长度入渗量预测变量（m3/s.km）；X河水流量（m3/s）依最小二乘法原理计算出a、b估值，得回归方程：Z=0.2475X0.4522。其中样本数n=14，相关系数r=0.98o采用F检验:F=249.1512.0二F，属于a=0.01置信水平上高度0.01显著，其拟合误差分析结果见表10o7i4、大气降水量与河水流量的关系根据大柴旦气象站19571999年系列资料和19571969年

50、塔塔河水文站测流资料，建立大气降水量与河水流量关系回归方程，然后利用系列较长的降水量资料反算1969年以后河水流量。最终利用计算的河水流量资料，求出不同经验保证率下的河水入渗量。塔塔棱河河水流量主要源于山区降水量，因而降水量的大小直接影响河水流量的大小。由于山区无雨量站给硏究工作带来一定的困难，但从自然的因果律和条件出发，利用大柴旦气象站系列资料，硏究山区河水流量应该是一条现实与可行的硏究途径。塔塔棱河测流资料及预测成果计算表表io编号调查日期年月日河水流量X(ms/s)河水入渗量Y(ms/s)单位长度入渗量Z(ms/skm)预测值误差Y，(m3/s)Z，(m3/skm)6二Y-Y(m3/s)

51、6=Z-Z(m3/skm)12003.08.188.63936.53580.89533.05880.65623.47700.239122003.08.2817.05375.83120.79883.15530.89252.6759-0.093732003.09.084.37433.67940.50402.87660.48240.80280.021642003.09.185.07803.53170.48382.92660.51600.6051-0.032252003.09.281.67951.67950.28712.35610.3129-0.6766-0.025862003.10.180.7426

52、0.74260.19291.56560.2163-0.0823-0.023472003.11.180.32910.32910.17790.62360.1497-0.29450.028282003.12.170.19340.19340.11380.19550.1177-0.0021-0.003992004.01.140.16840.16840.09910.12870.11060.0397-0.0115102004.02.180.14320.14320.08950.72910.1028-0.5859-0.0133112004.03.180.23730.23730.13560.32890.1291-

53、0.09160.0065122004.04.180.19610.19610.11880.20320.1185-0.00710.0003132004.05.180.25720.25720.18370.39280.1339-0.13560.0498142004.06.191.95571.95570.26792.46640.3352-0.5107-0.0673平均2.93191.82000.31061.50050.3053塔塔棱河流量自19571969年，有连续13年的系列资料（取年平均流量）。根据年平均河水流量与月平均降水量的对比分析，利用河水流量（X）与大气降水量（W）的关系散点图（图9）确定回

54、归方程为：Xf图9降水站（W、与何水流tHX）矣系曲线X二a+bW式中:X河水流量（m3/s）;W大气降水量（mm）依最小二乘法原理计算出a、b估值，得方程：X=1.9495+0.2625W。其中样本数n=13，相关系数r=0.86。采用F检验：F=32.639.65=F0旳属于a=0.01置信水平上高度显著（表11）利用上述方程X=1.9495+0.2625W及气象站系列资料，预测1969年以后的河水流量。并根据沟口河水流量，利用公式Y=3.2576e-0.544i/x及Z=0.2475X.4522计算河水入渗量和单位长度入渗量（表12）由绘制的（W、X、Y）年变化曲线（图10）可以看出，三

55、者关系密切，其年际变化很不稳定，呈现丰水、平水、枯水年交替变化的特征。19571964年降水量与河水流量成果对比表表11年份年均降水量W(mm)年均流量X(m3/s)预测值X(m3/s)误差=x-x/(mm)19573.872.552.97-0.4219588.884.124.28-0.1619595.383.373.360.0119604.973.443.250.1919613.914.052.981.0719626.392.883.63-0.7519635.503.523.390.131964&914.744.290.4519652.972.162.73-0.5719669.694.614

56、.490.12196713.915.435.60-0.1719684.583.063.15-0.0919696.633.883.690.195、利用河水入渗率计算河水入渗量根据本次测流资料分析，假定2003年9月8日和9月28日河水流量的平均值3.0269ma/s作为河水能否流过I断面的临界值，也就是说大于该值时河水能流过I断面，否则不能流过该断面。河水流量小于3.0269ma/s时，入渗段长度取实测值；大于3.0269ma/s时，入渗段长度取7.3Km。平均入渗段长度为4.13Km。最终利用河水入渗率计算河水渗漏量。经计算，69月份河水流量占年径流量的89.87%，105月份仅占10.13%

57、。也就是说69月份河水能到达I断面，105月份河水在I断面以上全部入渗。据实测，69月份河水入渗率为53.18%，105月份河水入渗率为100%(表9)。河水入渗量由下式计算：69月份河水入渗量二X89.87%53.05%=0.4768X105月份河水入渗量二X10.13%100%=0.1013X全年入渗量为0.4768X+0.1013X=0.5781X(其中X为河水流量),计算成果见表13。利用河水入渗率计算入渗量成果表表13特征年份河水流量XMs)河水入渗量(m3/s)经验保证率P(%)69月105月合计丰水年(1967)5.602.67010.56733.23742.2平水年(1973)

58、3.711.76890.37582.144751.1枯水年(1976)2.691.28260.27251.555197.8调查年(2003)2.931.39700.29681.693886.7第二节天然资源评价一、天然补给量计算前已述及，勘查区塔塔棱河冲洪积倾斜平原地下水主要的补给来源为河水渗漏补给，基岩山区地下水侧向补给量非常微弱，洪积扇中后部由于地下水位埋藏较深，大气降水的补给很微弱可忽略不计。II断面是本次勘查的主断面，亥断面基本上能控制勘查区内地下水径流量，以及断面以上河水对地下水的补给量，所以本次以I断面以上作为天然补给量的计算区，采用沟口流量基流分割法、II断面径流量法和I断面以上

59、河水入渗量法计算勘查区地下水的天然补给量。1、基流分割法勘查区北部基岩山区的地表水和地下水，是塔塔棱河水的主要补给源和形成区，河水出山口后数公里内全部下渗转化为地下水，因此，可采用塔塔棱河多年平均基流量来表征区内地下水的天然补给量。根据塔塔棱河小柴旦水文站19571969年多年观测资料，绘制时间（月）多年月平均流量曲线（图11），然后利用斜线法在该图上分割出地下水基流量。具体分割方法是，由洪峰前的基本稳定流量A点引斜线至洪峰退却处拐弯最大的拐点B得斜线AB，以下阴影部分即为地下水基流量。经计算，也下水基流量为13.2460 x104ma/do丫Q(ml&141957-1969图【I塔塔械河木丈

60、站基就分割分布圏2、断面径流量断面径流量采用达尔西公式计算，渗透系数取自表7。水力坡度的计算由于资料所限，利用两点法采用同一时间长观孔水位资料，用两个钻孔中水位差值与两水点间距离的比值作为水力坡度，计算结果见表14。过水断面面积在水文地质剖面(水平比例尺1:50000,垂直比例尺1:5000)上量取，其中所用水位均为枯水期水位值含水层厚度取100m。计算结果列入表15。水力坡度计算成果表表14结训|口甘日人号孔兀号孔04号孔水孔间距水力坡度平均值统测日期水位标(m)水位标(m)位标高(m)(m)(%0)(%)2003.10.203191.663197.5334001.71.032003.11.