黄河支流街子沟水文地质条件及地下水资源评价

2021-08-27袁有靖肖善虎张志弘

地下水 2021年4期

袁有靖，肖善虎，张志弘，哈伟，李楠

(青海省地质环境调查院/青海九零六工程勘察设计院/青海省环境地质重点实验室，青海西宁 810007)

1 研究区概况

街子沟位于青海省循化县中部，属黄河上游南岸一级支流，街子沟发源于循化南山，流经文都藏族乡、恰牛、牙日、拉雄及街子镇古及来、羊苦浪、三兰巴海，在尕别列村汇入黄河。街子沟在区域上处于青藏高原向黄土高原过渡的斜坡急剧变形带，循化南山耸立于街子沟河源区，街子沟自南向北切割中高山区及丘陵区。区内总地势向北倾斜，呈南高北低，坡降大，沟谷纵横，地形切割破碎。该区域深居内陆，远隔海洋，属典型的半干旱大陆性气候，具高寒、干旱、日照时间长，太阳辐射强，昼夜温差大的特点。多年平均气温9.1℃，多年平均降水量为271.5 mm。

2 水文地质条件

街子沟自循化南山起源，经中高山区、红层丘陵区，最终汇入黄河，流域面积303 km2，主河道长度32.2 km，河道坡降61.1‰，多年平均流量0.46 m3/s，河水与地下水关系密切，在不同地段互为补排，总体上表现为中上游河水大量入渗补给地下水，下游羊苦浪村至团结村一带，河水排泄地下水。

自上游拉雄段至下游羊苦浪村段，河谷宽度逐渐变窄，基底隆起，红层裸露，含水层由厚变薄，羊苦浪以北地下水大量排泄(图1)。地下水自上游到下游水质由好到坏呈现律性变化。水量丰富地段位于上游拉雄段，计算涌水量大于1 000 m3/d，富水性等级为丰富，其余地段水量中等。

图1 街子沟水文地质纵剖面图

街子沟沟谷一般宽度为0.2～1.5 km，由Ⅱ、Ⅲ级阶地构成宽谷平原。含水层主要分布在漫滩及Ⅰ、Ⅱ级阶地的狭长范围内。水位埋深在漫滩及Ⅰ级阶地3.42～7.43 m，Ⅱ级阶地8～10 m，Ⅲ级阶地15～20 m。含水层岩性以砂砾卵石为主。在上游拉雄段Ⅰ级阶地上与河水有水力联系的ZK18号孔揭露：河谷潜水埋深5.94 m，含水层厚13.86 m，水位降深7.49 m时，涌水量1 641.6 m3/d，计算涌水量1 230.7 m3/d。潜水矿化度0.519 g/L，属HCO3·SO4-Ca·Na型淡水(图2)；下游苏哇村Ⅱ级阶地ZK7号孔揭露：河谷潜水埋深9.99 m，含水层厚3.51 m，水位降深2.64 m时，涌水量28.08 m3/d，计算涌水量27.8 m3/d。潜水矿化度1.514 g/L，属Cl·SO4·HCO3-Ca Na·Mg型微咸水[4]。

图2 街子沟上游拉雄段水文地质剖面图

街子沟在距干流黄河河谷4～5 km的地段，淡水开始转化为微咸水。据街子沟中上游ZK19号钻孔样品结果，水中Cl-含量35.5 mg/L、SO42-含量124.5 mg/L、矿化度0.48 g/L、水化学类型HCO3·SO4-Ca·Na型水，下游QJ27中Cl-含量432.5 mg/L、SO42-含量341.0 mg/L、矿化度1.51 g/L、水化学类型Cl·HCO3·SO4-Ca·Na·Mg型。自上游向下游径流过程中Cl-、SO42-含量及矿化度呈递增趋势，水质变差。

3 地下水资源评价

3.1 地下水天然资源评价

街子沟上游拉雄段水文地质研究程度相对较高，采用断面径流量法进行松散岩类孔隙水天然资源的计算。

断面径流量法采用计算公式：Q=KIF，式中所涉及参数均为野外工作实测数据，可信度较高。

根据前述方法及选取相关计算参数，得出街子沟上游拉雄段断面径流量为13 037.06 m3/d，即475.853×104m3/a(表1)。

表1 潜水断面径流量统计表

3.2 可开采资源量评价

街子沟中上游拉雄村一带地下水较为富水，含水层岩性为砂砾卵石，开采场地平整、交通方便。推荐地下水富水靶区为街子沟中上游的拉雄村村河谷地带，该地段宜开采河谷宽度约350 m，地下水呈带状分布，上游无污染源，水源地适宜集中开采地下水的方式进行开采。根据该断面的ZK18、ZK19号钻孔资料，含水层厚度为12.37～13.86 m，含水层岩性为砂卵砾石，颗粒较大、富水性较强，水位埋深3.73～5.94 m，单井涌水量1 000.24～1 425.6 m3/d，矿化度0.48～0.52 g/L。地势较为平坦开阔，易于开采。采用平均布井法计算其可开采资源量，在街子沟河谷地呈带状布置开采井4眼，井间距约200 m。经计算街子沟可开采资源量4 851.68 m3/d，占街子沟断面径流量的37.2%，开采资源有补给保证。