杜胜华，黄振伟，肖东佑，雷 明，倪柱柱

（长江勘测规划设计研究有限责任公司，430010，武汉）

拉洛工程曲美灌区水文地质问题初探

杜胜华，黄振伟，肖东佑，雷 明，倪柱柱

（长江勘测规划设计研究有限责任公司，430010，武汉）

西藏干旱地区水分蒸发强，盐分被毛细水运移至地表，常引发表面土壤盐渍化。不恰当的灌溉方式，可能会加重盐渍化程度或产生新的盐渍化现象。以拉洛水利枢纽配套曲美灌区为例，初步分析研究灌区水文地质环境现状，预测受灌后灌区水文地质条件的变化、发展趋势及对土壤盐渍化评价、改良措施建议，可为我国西藏地区灌区建设提供借鉴。

拉洛；灌区；水文地质；土壤；盐渍化；水利工程

西藏地处高原，降雨量少，蒸发强，在毛细水作用下，地下水埋深较浅区域常存在土壤盐渍化现象，若灌溉方式方法不当，会加重盐渍化程度。拉洛水利枢纽及配套灌区主要任务为灌溉，兼顾供水、发电和防洪，并促进改善区域生态环境。曲美灌区位于日喀则市，是拉洛水利枢纽的四大配套灌区之一，平均海拔约4 000 m，属于年楚河流域。初步分析研究曲美灌区水文地质环境现状，预测受灌后灌区水文地质条件的变化、发展趋势，进行土壤盐渍化评价，提出改良措施建议，可为类似地区灌区建设提供借鉴。

一、自然环境

1.自然气候

工程区属高原温带半干旱季风气候区，气候干湿季节分明，夏季雨水集中，冬季寒冷干燥。日照充足，太阳辐射强烈；气温日较差大，无霜期短。多年平均气温4.8℃,多年平均相对湿度43%；一般冬春季节风大，多西北风。降水多表现为夜雨，日喀则多年平均降雨量440 mm。多年水面蒸发量为1 323 mm，年蒸发量约为年降雨量的3倍。

2.地质环境

曲美灌区位于日喀则市，东侧邻近年楚河，南、北及西部高，中部低平，汇水面积约880 km2。灌区东西长约30 km，南北宽4～8 km。盆地中部地形平坦，地形坡度小于1°，地表高程由西部3949m（甲日村）、3889m（曲美乡），逐渐降低为3 865 m（拉琼村）、3 860 m（帕伦）、3 847 m（曲布雄乡）、3 841 m（甲孜村），分布有曲美乡、切白乡和曲布雄乡的甲日村、开堆村、下嘠、那当、帕伦等数十个村庄和大片耕地。

灌区盆地周边冲沟发育，在灌区中部汇集形成河道 （惹曲），河道宽30～500 m，深约0.2～1.0 m。中上游河道（曲美乡—拉圭）比降一般为0.39%～1.11%，拉圭往东至曲布雄乡一带下游河道纵比降0.15%～0.20%，排泄相对较慢，两侧见湿地。旱季一般仅在曲美乡以下河道见水流。临近河道处地形坡比为0.20%～0.30%，远离河道坡比多大于1%。

灌区内第四系覆盖层广泛分布，平面上周缘为崩坡积、洪积层碎块石土，厚2～30 m，中部大片分布冲洪积层，厚40～100 m。灌区地层结构上部一般为浅灰色粉质壤土，厚0.3～3 m，是灌区主要的耕作层；中下部及河道为碎石土、卵石土等。

二、灌区土壤与地下水

1.土壤特性

在灌区普隆农场南（QTK1）、艾玛农场南（QTK2）及帕伦村附近（QTK3）代表地下水水位不同埋深部位分层采取土样，进行土壤矿物成分分析、物理及化学性质试验（见表1、表2）。

根据试验结果分析，灌区土壤质地为低液限黏土或低液限粉土，主要含石英、长石、蒙脱石、绿泥石、方解石等矿物，其中黏土矿物含量26%～32%；土样pH值7.9～8.9，为碱性土壤；硅铝比为4.2～7.4，硅铁铝比为3.1～4.7。

在平面上，由西向东土壤天然含水量、含盐量、pH值等逐渐增大。由地表往深部有两种变化情况 （见图1）：地下水埋深大的样品（QTK1、QTK2），地表土壤干燥，土壤天然含水量、含盐量、pH值等随深度增加有逐渐增大的趋势；地下水埋深浅的土壤（QTK3）地表土壤湿润，土壤天然含水量、含盐量、pH值等随深度增加有逐渐减小的趋势。以上表明，土壤天然含水量、含盐量、pH值等指标与地下水水位埋深等密切相关。

灌区上部细粒土 （低液限粉土、低液限黏土等）一般具中等透水，渗透系数7.75×10-4cm/s～8.21×10-3cm/s。

砂砾卵石土、碎块石土的透水性与其碎块石和土的相对含量有关，一般具中等—强透水性，渗透系数量级10-4～10-2cm/s。

2.地下水特性

供应是生鲜农产品供应链的上游环节，营销是生鲜农产品供应链中的下游环节。每日优鲜处于其供应链核心位置，是上游供应与下游营销的连接桥梁。每日优鲜的供应链结构如图所示：

灌区内地下水主要为第四系松散堆积层孔隙水，主要赋存于第四系冲洪积层中。地下水与地表水互为补给，雨季时地表水补给地下水，旱季时盆地地下水短时补给地表水。

灌区潜水层埋深一般周缘地下水埋深较大，根据调查及勘探资料，普隆农场一带潜水埋深约20～30 m，地下水力坡度约 0.20%～0.47%；拉圭—帕伦一带地下水埋藏较浅，一般埋深0.5～2.0 m，局部低洼处形成湿地，地下水力坡度小于0.15%。

灌区地下水化学类型为HCO3-Ca型水，pH值为6.89～6.95，属中性水（6.0～7.5）；总硬度为3.61～3.99 me/L，属微硬水 （3.0～6.0 me/L）；矿化度为388～422 mg/L，属淡水（＜1 g/L）。

三、灌区水文地质问题分析

1.灌区土壤结构

目前，曲美灌区东部的艾玛农场—帕伦村—曲布雄乡一带河道平缓曲折，两侧耕地或草场地形平坦，局部低洼形成湿地。土壤为砂质低液限粉土，厚约0.5～2 m，地下水埋深约0.5～1.0 m。

2.土壤毛细水上升高度

室内试验，土壤毛细水上升高度为1.77～2.11 m，平均1.99 m。

根据毛细水上升高度经验公式：h＝0.45×（1-n）/（d10×n）（公式中n为孔隙度，d10为有效粒径、单位mm），计算得出土壤毛细水上升高度为0.283～0.623 m，平均0.540 m。

根据室内试验、现场观察及计算结果，土壤毛细上升高度取0.50 m。

表1 曲美灌区土壤矿物成分分析成果

3.土壤临界埋深

日喀则地区主要种植青稞、油菜和土豆，根系深度为0.5～0.6 m，初步得出地下水临界埋深1.0～1.1 m（地下水临界埋深＝毛细水上升高度+作物根系深度）。

表2 曲美灌区土壤化学离子分析成果

图1 地下水不同埋深部位土壤含水率随深度变化曲线

图2 曲美灌区土壤盐渍化现象

4.土壤盐渍化分析

根据不同时期卫星图片可见，在曲布雄乡西侧有大片泛白色的区域分布。现场调查（4月份），埃玛农场—帕伦村—曲布雄乡一带地表可见成片积盐现象（见图2），其中帕伦村至曲布雄乡之间尤为明显，地表吸湿、松胀。经取样试验表明，艾玛农场（QTK2）、帕伦村（QTK3）地表土壤易溶盐含量均超过0.3%，其中艾玛农场（QTK2）地表土壤易溶盐含量0.34%，盐渍土壤厚度小于0.3 m，0～0.5 m土样易溶盐含量平均值 0.13%（小于0.3%）；帕伦村（QTK3）地表土壤易溶盐含量0.94%，0～0.5 m易溶盐含量平均值0.35%。

按照《水利水电工程地质勘察规范》（GB 50487—2008）易溶盐含量超过0.3%，且具吸湿、松胀等特性的土属盐渍土。综合《水利水电工程水文地质勘察规范》（SL 373—2007）划分标准，属轻度盐渍化土，土壤盐渍化类型为氯化物硫酸盐盐渍化土壤，会抑制作物生长，造成作物减产。

根据地下水埋深与地下水临界埋深关系，综合分析帕伦村—曲布雄乡之间为轻度盐渍化区，土壤盐渍化类型为氯化物硫酸盐盐渍化土壤，盐渍化面积约13.9 km2。

四、结论及建议

灌溉水源夏布曲水属中性水、淡水，满足灌溉用水水质标准。

灌溉时间主要为4—7月，当地灌溉方式主要采用漫灌。因灌区大部分地形比降变化大于地下水比降，地下水埋深大于土壤盐渍化临界埋深，因此灌溉后地下水水位略有抬升，地下水埋深小于土壤盐渍化临界埋深范围面积约14.3 km2，略有增大。

初步分析，土壤次生盐碱化将在帕伦—曲布雄乡现状盐渍化区的基础上为往西侧略有扩大，土壤盐渍化程度仍为轻度区，土壤盐渍化类型为氯化物硫酸盐盐渍化土壤。

一般6—10月份为雨季表层土壤脱盐阶段，10月至次年5月为土壤积盐阶段，其积盐期与作物耕种期部分重叠。综合评价土壤盐渍化主要是引起农作物生长稍受抑制，产量减少，部分低洼处出现沼泽化 （湿地）。旱季，灌溉水可将表层积盐溶解流出，有利于灌区生态、生活环境的改善。

针对灌区现状及今后的建设，可设置排水通道等工程措施，采取合适的灌溉方式、灌溉技术和种植方式，加强灌溉用水管理和排泄通道的维护，确保排泄通畅等，以降低灌区土地发生次生盐碱化的程度。工程实施后加强对地下水水位、水质、生态、土壤的监测，及时采取针对性措施保证灌区人民安居乐业和环境改善。

[1]杜胜华，李俣继，等.西藏拉洛水利枢纽及配套灌区工程初步设计阶段地质勘察报告［R］.2014.

[2]水利水电工程地质勘察规范（GB 50487—2008）［S］.北京：中国水利水电出版社，2000.

[3]水利水电工程水文地质勘察规范》（SL 373—2007）［S］.北京：中国水利水电出版社，2000.

[4]董斌，张喜发，等.毛细水上升高度综合试验研究 ［J］.岩土工程学报，2008(10).

[5]赖星竹，周正坤,等.西藏高寒湿地面临的环境问题[J].西藏科技,2012(5).

责任编辑 张金慧

Hydrogeological investigation for Qumei Irrigation District of Laluo Project

Du Shenghua,Huang Zhenwei, Xiao Dongyou,Lei Ming,Ni Zhuzhu

Saline and alkaline of soil is commonly seen in the dry land of Tibet where has high moisture evaporation and salinity that can be transferred by capillary water to the land surface.Without proper irrigation methods,the degree of salinization may be intensified with new appearance of saline and alkaline soil.By taking Qumei Irrigation Scheme as an example,studies have been made on hydrogeological and environmental conditions.Predictions to the changes of hydrogeological conditions and its development trend are provided.Soil improvement measures are raised according to the results of salinization evaluation,which can be drawn lessons for the construction of irrigation schemes in the region.

Laluo;irrigation district;hydrogeological condition;soil;salinization;water project

S27+P33

B

1000-1123（2016）20-0036-03

2016-10-18

杜胜华，工程师，主要从事水利水电工程地质勘察工作。