塔塔棱河水源地

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

目 录

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 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 结论及建议 .............................................. 42

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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[2003]54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°21′—95°33′,北纬37°35′—37°44′。洪积扇周边及其前缘为调查区，面积586.25km2。

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（三）工作区研究程度

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，总体上研究程度较低。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

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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1000—5000m3/d，渗透系数35—173m/d，地下水埋藏深度在26—100m之间，含水层揭露厚度100—200m。属HCO3·Cl—Na·Ca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]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》（GB50027—2001）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。

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（2）勘探工作集中在Ⅰ、Ⅱ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，观测频率为每月1—2次，观测时间为9—11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 1 2 3 4 工作项目 1：25000水文地质测绘 大口径水文地质钻探 浅井 抽水试验 简分析 专项分析 5 水 样 全分析 细菌分析 污染分析 放射性分析 6 7 8 9 测 量 地下水动态观测 河水测流 剖面 坐标及高程 物探测井 单位 km m/孔 m 组 个 个 个 个 个 个 人/水文年 次/水文年 km/条 个 个 2设计工作量 60 400/3 50 8 10 5 5 4 3 2 3 16 40/2 40 完成工作量 60 584.05/3 51.06 8 8 5 5 4 5 2 3 15 29.95/2 32 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

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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SPJ—300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，S1降深稳定6小时，S2降深稳定8小时，S3降深稳定16小时。其中K1、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

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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300.95 m。经钻探揭露120m以下地层均为砂砾卵石，最终在120 m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） 68.57 涌 水 量 （m/d） Q1 968.46 Q2 Q3 S1 0.46 0.74 1.07 3降 深 （m） S2 1.38 1.48 2.69 S3 2.57 2.37 t1 抽水延续时间 （h） t2 21.0 10.0 25.2 t3 34.6 18.0 t1 6.0 8.0 7.0 稳定时间 （h） t2 8.0 8.0 12.0 t3 16.0 14.0 K1 K2 K3 1431.04 2409.78 7.0 9.0 13.0 61.24 1028.16 1425.60 2272.32 88.15 765.68 1229.82 4、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、K1号钻孔及04号机井。由于长观孔的设置需要在钻孔终孔后才能进行，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

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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，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1957—2000年资料(表3)，年气温最高月在6—8月份，为12.69℃—15.35℃，多年平均气温1.53℃；多年平均最低气温出现在1月份，为-13.83℃；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-2℃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5—9月份，占全年降水量的86.2%。多年平均蒸发量在2154.mm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

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心—盆地边缘—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，地势每增高100m，降水量可增加12—15mm左右。

大柴旦气象要素统计表

表3 月份 项目 平均气温 (℃) 降水量 (mm) 平均蒸发量( mm) 备 注 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 -13.83 -9.75 -3.37 2.87 8.67 12.69 15.35 14.41 8.88 1.09 -6.82 -12.10 2.16 1.82 2.65 2.09 11.16 20.00 19.42 14.00 5.98 0.88 0.68 1.00 33.97 56.60 126.87 216.70 300.80 316.90 332.40 308.50 225.20 138.90 61.60 36.20 多年平均气温:1.53℃; 多年平均降水量:81.84 mm; 多年平均蒸发量:2154. mm（1957—1999）。

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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—1969年(表4)测得河水多年平均流量为3.68m3/s，年迳流量为1.16×108m3/a。洪水期在6—9月，占年迳流量的%；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：m/s 月 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 年平均 3.68 3

流量 0.048 0.047 0.11 1.16 1.97 5.17 13.7 15.9 4.52 0.80 0.20 0.091 备注 资料利用年限：1956—1969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—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—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0.1432 m3/s。水质较好，为HCO3·Cl—Na·Ca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

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48.6km2，水深一般0.2—0.4m，最深0.5—1m。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-Cl型卤水，矿化度为330—350g/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。

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

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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4000—5000m，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3200—3300m，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3—5°；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2—7m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2—8m。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1—2‰，向湖心倾斜，海拔3170m左右。湖周边地带牧

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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（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（γO4e）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200—400m,向南逐渐变薄，为本区构成了一个天然的良好地下水

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库。本次钻孔揭露厚度41.1—136.93m,岩性为青灰、褐灰色含泥质砂砾卵石层，粒径5—10cm，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8.0—82.5m。

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。根据本次钻孔和浅井揭露，地层松散，主要由砂砾卵石组成，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（Q4l）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1—15m。

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1—3cm，最厚达20cm。

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全新统坡积物（Q4dl）地层：主要分布于库尔雷克山山前一带，岩性为肉红色、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 冲洪积 湖积 全新世 沼泽沉积 坡积 风积 更新世 冰水沉积 Q2 fgl代 号 岩 性 特 征 砂砾卵石，部分地段上层为粉砂或亚砂土，厚0.2—0.4m，磨圆度较好，分选中等，卵石约占60%，砾石占25%，砂占15%。 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。 灰黑色淤泥、淤泥质亚粘土，近湖边形成盐壳，岩性为石盐和芒硝。 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。 粉细砂—中粗砂，结构松散。 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8.0—82.5m。 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41.1—136.93m。 地 貌 部 位 河漫滩、 一级阶地 小柴旦湖周边 Q4al+pl Q4 lQ4 ch+h小柴旦湖周边 Q4 Q4 Q3 pleoldl山 前 山 前 洪积扇 洪积 洪积扇 二、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

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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—岩浆—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—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

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水力特征，将工作区内地下水划分为四种基本类型。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

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

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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100—1000 m3/d，矿化度大于1.0g/l的微咸水，为Cl—Na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100 m3/d，矿化度大于1.0g/l的微咸水，为Cl—Na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0.1—0.7l/s，矿化度小于1.0g/l，属SO4·Cl·HCO3—Na·Ca·Mg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

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1.0l/s，矿化度小于0.5g/l，为HCO3·Cl—Na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0.1—1.0l/s，矿化度小于1.0g/l，水化学类型为HCO3·Cl—Na·Ca（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，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，

18

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，说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29.82—68.94 m/d之间，其中K1号渗透系数为68.94m/d，K2渗透系数为56.52m/d，K3号渗透系数为29.82m/d。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/d 46.60m/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

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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4m3/s。此时河水大量下渗强烈补给地下水，流至Ⅰ—Ⅰ′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，并最终消耗于大气蒸发。

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

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量为3.0×104 m3/d。经调查，水源地现状实际开采量仅为1.04×104 m3/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。根据本次钻孔资料，透水性好，富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Q2(2HS2)S2

(2HS1)S10.73D21.27D1 2Q2=Q1式中：Q—统一降深统一口径的钻孔涌水量(m3/d)；

Q1—原钻孔抽水时的涌水量(m3/d)； Q2—统一口径的涌水量(m3/d)； S1—与Q1相应的水位降深(m)；

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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)。

根据单井计算涌水量，其富水性可分为四级； (1)水量极丰富的：单井计算涌水量＞5000 m3/d； (2)水量丰富的：单井计算涌水量5000—3000 m3/d； (3)水量中等的：单井计算涌水量3000—1000 m3/d； (4)水量贫乏的：单井计算涌水量＜1000 m3/d。

水量极丰富的地段：主要分布在洪积扇前缘K1、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50—60m。含水层渗透性好，计算单井涌水量均大于5000m3/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80—100m，水位埋深40—70m。含水层渗透性好，计算单井涌水量均在5000—3000m3/d之间。矿化度0.25g/l，为HCO3·Cl—Na·Ca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48—72m。含水层渗透性较好,计算单井涌水量3000—1000m3/d。矿化度小于0.5g/l，为HCO3·Cl—Na·Ca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

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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，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1—2个月，潜水位年变幅在1.18—8.95m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 观测点 K1 K3 04 最 高 值 最 低 值 水位变幅（m） 4.79 8.95 1.18 日期（年·月·日） 水位标高（m） 日期（年·月·日） 水位标高（m） 2003.10.20 2003.09.24 2003.08.07 3192.555 3199.670 3188.420 2004.05.20 2004.06.19 2004.05.20 3187.765 3190.725 3187.240 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HCO3·CL·SO4—Ca·Na·Mg型，矿化度小于1.0g/l，总硬度在178.46—440.45mg/l（按CaCO3计）之间，PH值在7.66

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—8.37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），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K1、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 水位恢复法K（m/d） K（m/d） 稳定流 采用值 平均值 K（m/d） K（m/d） 备 注 24

K1 102.77 53.97 50.09 68.94 49.67 50.94 46.60 104.10 36.00 23. 10.67 844.78 1160.50 44.80 93.17 109.43 212.30 281.32 68.94 68.94 其中21、56.52 22、24号钻孔均采46.60 用1：20104.10 万资料。 29.82 10.67 Ⅰ—Ⅰˊ K2 22 24 Ⅱ—Ⅱˊ K3 21 56.52 29.82 ①由于抽水设备的水位恢复法计算的K值偏大，所以采用稳定流方法计算结果；

②在勘探断面尽量多地利用前人成果资料，但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R2SKH计算影响半径R值，计算结果列入表8。

影响半径计算成果表

表8 孔号 稳定流 R（m） 76.38 167.90 301.22 95. 163.35 2.18 120.56 245.59 非稳定流 R（m） 118.24 783.07 44.06 127.86 221.27 139.45 403.55 平均值 R（m） 181.83 采用值 R（m） K1 K2 174.39 200 K3 183.08 25

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2.9318m3/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

下断面沟口至测流时间沟口断面Ⅰ断面径流长流量Ⅰ断面（年·月·日） 流量（D1）流量度 3（D3）入渗量 （m/s） （D2）(km) 333（m/s） （m/s） （m/s） 2003.08.18 8.6393 2.1035 0.0000 6.5358 7.30 2003.08.28 2003.09.08 2003.09.18 2003.09.28 2003.10.18 2003.11.18 2003.12.17 2004.01.14 2004.02.18 2004.03.18 2004.04.18 17.0537 11.2225 6.2100 4.3743 5.0780 1.6795 0.7426 0.3291 0.1934 0.1684 0.1432 0.2373 0.1961 0.6949 1.5463 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 5.8312 3.6794 3.5317 1.6795 0.7426 0.3291 0.1934 0.1684 0.1432 0.2373 0.1961 7.30 7.30 7.30 5.85 3.85 1.85 1.70 1.70 1.60 1.75 1.65 单位长度 渗漏率 入渗量 （%） 3(m/s·km) 0.53 24.35 0.7988 0.5040 0.4838 0.2871 0.1929 0.1779 0.1138 0.0991 0.05 0.1356 0.1188 34.19 84.11 69.55 100 100 100 100 100 100 100 100 26

2004.05.20 2004.06.19 平 均 值 0.2572 1.9557 2.9319 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.2572 1.9557 1.8200 1.40 7.30 4.13 0.1837 0.2679 0.3106 100 100 86.59 2、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=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-0.5441/x 。其

27

中样本数n=14，相关系数r=0.94。

采用F检验：F=96.71＞12.0=F0.01,属于α=0.01置信水平上高度显著，其拟合误差分析结果见表10。

3、河水流量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=0.98。

采用F检验：F=249.15＞12.0=F0.01,属于α=0.01置信水平上高度显著，其拟合误差分析结果见表10。

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4、大气降水量与河水流量的关系

根据大柴旦气象站1957—1999年系列资料和1957—1969年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研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，研究山区河水流量应该是一条现实与可行的研究途径。

塔塔棱河测流资料及预测成果计算表

表10 调查日期编号 年·月·日 河水流河水入单位长度 量X 渗量Y入渗量Z 333（m/s） （m/s） （m/s·km） 预 测 值 Yˊ Zˊ 33（m/s） （m/s·km） 误 差 δ=Y-Yˊ3（m/s） δ=Z-Zˊ3（m/s·km） 29

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2003.08.18 8.6393 6.5358 5.8312 3.6794 3.5317 1.6795 0.7426 0.3291 0.1934 0.1684 0.1432 0.2373 0.1961 0.2572 1.9557 1.8200 0.53 0.7988 0.5040 0.4838 0.2871 0.1929 0.1779 0.1138 0.0991 0.05 0.1356 0.1188 0.1837 0.2679 0.3106 3.0588 3.1553 2.8766 2.9266 2.3561 1.5656 0.6236 0.1955 0.1287 0.7291 0.32 0.2032 0.3928 2.46 1.5005 0.6562 0.25 0.4824 0.5160 0.3129 0.2163 0.1497 0.1177 0.1106 0.1028 0.1291 0.1185 0.1339 0.3352 0.3053 3.4770 2.6759 0.8028 0.6051 -0.6766 -0.0823 -0.2945 -0.0021 0.0397 -0.5859 -0.0916 -0.0071 -0.1356 -0.5107 0.2391 -0.0937 0.0216 -0.0322 -0.0258 -0.0234 0.0282 -0.0039 -0.0115 -0.0133 0.0065 0.0003 0.0498 -0.0673 2003.08.28 17.0537 2003.09.08 2003.09.18 2003.09.28 2003.10.18 2003.11.18 2003.12.17 2004.01.14 2004.02.18 2004.03.18 2004.04.18 2004.05.18 2004.06.19 平 均 4.3743 5.0780 1.6795 0.7426 0.3291 0.1934 0.1684 0.1432 0.2373 0.1961 0.2572 1.9557 2.9319 塔塔棱河流量自1957—1969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）确定回归方程为：

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X=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=32.63＞9.65=F0.01,属于α=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-0.5441/x及Z=0.2475X0.4522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。

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1957—19年降水量与河水流量成果对比表

表11

年份 1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 19 1965 1966 1967 1968 1969 年均降水量W（mm） 3.87 8.88 5.38 4.97 3.91 6.39 5.50 8.91 2.97 9.69 13.91 4.58 6.63 年均流量X3（m/s） 2.55 4.12 3.37 3.44 4.05 2.88 3.52 4.74 2.16 4.61 5.43 3.06 3.88 预测值Xˊ3（m/s） 2.97 4.28 3.36 3.25 2.98 3.63 3.39 4.29 2.73 4.49 5.60 3.15 3.69 误差δ=X-Xˊ（mm） -0.42 -0.16 0.01 0.19 1.07 -0.75 0.13 0.45 -0.57 0.12 -0.17 -0.09 0.19 5、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3.0269m3/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3.0269m3/s时，入渗段长度取实测值；大于3.0269m3/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，6—9月份河水流量占年径流量的.87%，10—5月

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份仅占10.13%。也就是说6—9月份河水能到达Ⅰ断面，10—5月份河水在Ⅰ断面以上全部入渗。据实测，6—9月份河水入渗率为53.18%，10—5月份河水入渗率为100%（表9）。河水入渗量由下式计算：

6—9月份河水入渗量=X·.87%·53.05%=0.4768X 10—5月份河水入渗量=X·10.13%·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 丰水年(1967) 平水年(1973) 枯水年(1976) 调查年(2003) 河水流量 3X（m/s） 5.60 3.71 2.69 2.93 河水入渗量（m/s） 6—9月 2.6701 1.76 1.2826 1.3970 10—5月 0.5673 0.3758 0.2725 0.2968 合计 3.2374 2.1447 1.5551 1.6938 3经验保证率 P（%） 2.2 51.1 97.8 86.7 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。Ⅰ—Ⅰˊ断面是本次勘查的主断面，该断面基本上能控制勘查区内地下

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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、Ⅰ—Ⅰˊ断面径流量法和Ⅰ断面以上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1957—1969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，地下水基流量为13.2460×104m3/d。

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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 统测日期 K1号孔 水位标(m) K3号孔 水位标(m) 04号孔水 孔间距 水力坡度 平均值位标高(m) (m) （‰） （‰） 35

2003.10.20 3191.66 3197.53 3194.57 3193.44 3192.94 3191.76 3194.57 3187.63 3400 3400 3400 3400 3400 11250 1.7 1.1 0.9 1.03 1.0 0.9 0.6 2003.11.18 3190.92 2003.12.17 3190.25 2004.01.14 31.54 2004.02.18 31.09 2003.11.18 3、河水渗漏量

根据河水单位长度渗漏量、入渗率与河水流量等的关系，将前面计算的各特征年份河水渗漏量结果列入表16。由表中可以看出，单位长度入渗量法和入渗率法计算得枯水年（1976年）和调查年河水渗漏量结果接近，所以取13.4361×104m3/d作为河水在枯水年渗漏量其结果是比较准确的。另外，调查年经验保证率为86.7%，属偏枯水年，年平均渗漏量为14.6344×104m3/d。

地下水径流量计算成果一览表

表15 项目 剖面 利用渗透系钻孔数K编号 （m/d） K1 K2 Ⅰ—Ⅰˊ 22 24 K3 Ⅱ—Ⅱˊ 21 10.67 1.03 900000 0.91 46.60 104.10 29.82 1.03 1.03 1.03 850000 410000 400000 4.0798 4.3961 1.2286 2.2177 68.94 56.52 水力坡度I （‰） 1.03 1.03 过水断面 径流量 合计 面积F4343（10m/d） （10m/d） 2（m） 475000 225000 3.3729 1.3099 13.1587 23号孔采用K2号孔资料。 备 注 36

特征年份河水渗漏量成果对比表

表16

经验保特 征 年 证率 P（%） 丰水年(1967) 平水年(1973) 枯水年(1976) 偏枯水年(03—04) 2.2 51.1 97.8 86.7 渗 漏 量(m/s) 单位长度入渗量法 2.2273 1.8494 1.5991 1.6619 入渗率法 3.2374 2.1447 1.5551 1.6938 河水流量与入渗量关系法 2.9560 2.8132 2.6611 2.7055 33取 值 (m/s) （10m/d） 433.2374 2.1447 1.5551 1.6938 27.9711 18.5302 13.4361 14.6344 二、储存量计算

由于勘查区为大厚度潜水含水层，前已述及，大厚度含水层水位以下150m以浅地下水为积极交换带，所以本次只计算地下水位以下100m以浅地下水容积储存量。该地区含水层为泥质砂砾卵石，根据以往对于泥质砂砾卵石含水层研究的实际经验，含水层重力给水度取μ=0.06，面积根据含水层的分布在水文地质图上分段直接量取。经计算，潜水容积储存量为5.25×108 m3(表17)。如此具大的储存量对地下水起到重要的调节作用。

塔塔棱河洪积扇储存量计算成果表

表17 含水层厚度（m） 区段面积（10m） 100 8752.13 42给水度（μ） 0.06 总储存量（10m） 5.25 83三、地下水天然资源论证

勘查区以Ⅰ—Ⅰˊ断面以上作为计算区，采用基流分割法、补给

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量法和断面径流量法分别计算了勘查区塔塔棱河冲洪积倾斜平原地下水的天然补给量，计算的潜水补给量列入表18。从表中可以看出，用三种方法计算的结果基本接近，相对误差为2.1%。本报告采用断面径流量法计算的Ⅰ断面地下径流量13.1587×104m3/d ，作为塔塔棱河冲洪积倾斜平原地下水的天然补给量，可基本上可以代表整个洪积扇地区地下水天然资源量。

第三节 开采资源评价

一、开采方案的确定

根据勘查区具体条件，开采地段选择在塔塔棱河大桥以南现代河床东侧一至二级阶地上，以集中开采为宜。这里具有含水层厚度大、富水性及透水性强、潜水埋藏较浅的特点，生产井呈梅花状布置，井间距以400m为易。各井均为非完整井，井径720mm，下入406mm滤水管，滤水管长度不少于30m，井深120m，各井可下入扬程100m出水量210m3/h深井潜水泵。

洪积扇潜水天然补给量计算成果表

表18 项 目 补给量 丰水年(1967)（p=2.2%） 平水年(1973) (p=51.1%) 方 法 河 水 入渗量 27.9711 18.5302 补给量 取 值 （天然补给）量 104m3/d 基流分割法 补 给 量 法 13.2460 13.2460 27.9711 13.4361 18.5302 38

枯水年(1973) (p=97.8%) 调查年(03-04) (p=86.7%) 备 注 13.4361 14.6344 断面径流量法 13.4361 14.6344 14.6344 13.1587 13.1587 断面径流量法：指Ⅰ断面径流量。 二、可开采量计算

根据塔塔棱河水源地本次勘查的目的和任务，利用现阶段勘查精度，最大程度计算可开采资源量。主要采用平均布井法，依下列公式计算。

公式：Q开 = Q单·N·T

式中：Q开—可开采资源量（×104m3/d）

Q单—单井涌水量（m3/d） N—可布井数（F/（2R）2） T—开采时间（d） F—可开采面积（km2） R—影响半径（m）

其中，宜井面积2.5km2，影响半径采用200m，单井涌水量采用5040m3/d。经计算该地区可布井16眼，可开采资源量为7.88×104m3/d，占剩余天然资源10.1587×104m3/d（减去锡铁山水源地设计开采量3.0×104m3/d）的77.6%。

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第四节 水质评价

一、饮用水水质评价

据区内水质分析资料，潜水为无色、无味、无嗅、透明的液体，PH值在7.66—8.37之间，地下水水温在4.0—9.0℃之间,地下潜水物理、化学指标均符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749-85）标准，仅个别水点Fe离子超标，总体上属好的饮用水（表19）。 二、锅炉用水水质评价

根据《水文地质手册》第771页提供的计算方法和评价指标，计算结果列入表20。塔塔棱河地区地下潜水属锅垢很多、具有硬沉淀物、起泡、非腐蚀性的锅炉用水。 三、冷却用水水质评价

根据冷却用水水质评价标准，除Fe离子超出标外，其它各项指标均符合冷却用水水质标准（表21）。

锅炉用水水质评价

表20

成垢作用 点号 位置 水垢总量评价 H0（mg/L） 4261.73 9978.19 5690.71 锅垢很多 锅垢很多 锅垢很多 水垢系数Kn 0.93 1.20 1.12 评价 硬沉淀 硬沉淀 硬沉淀 腐蚀作用2+Kk+0.0503Ca 起泡作用 评价 起泡 起泡 起泡 Kk+ 起泡系评价 2+0.0503Ca 数F —123.17 —97.97 —134.62 非腐蚀 非腐蚀 非腐蚀 29.8 3717.7 3771.7 K1 K2 K3 洪积扇上游 洪积扇中游 洪积扇中游 40

冷却用水水质评价表

表21 项目 标准 点号 浑浊度 (悬浮物) 50—100 无 无 无 矿化度 总硬度 107—357 (CaCO3) 134.82 276.00 178.46 PH值 SO4 CL Fe Mn H2S ﹤3000 6.8—8.2 150—200 ﹤100 ﹤0.1 0.04—0.2 0.5 K1 K2 K3 备注 341.62 525.14 428.58 8.1 8.1 8.1 39.99 84.19 58.77 61.28 143.3 90.08 0.46 0.39 0.26 0.00 0.00 0.00 0.27 0.16 0.00 单位为mg/L；表中标准一栏数据表示允许含量。 第四章 水资源保护及环境水文地质

第一节 水资源保护

拟建水源地位于大厚度潜水含水层地区，潜水的主要补给来源是河水渗漏补给。因而地下潜水对河水具有极强的依赖性，地下水很容易受到污染，且地下水天然防护条件又非常脆弱，所以应严格禁止在水源地周边及其上游建筑对地表水、地下水起污染作用的工厂以及矿山开采等。还应严格“废水”排放量，采取一定措施减少人类生活对地下水的污染。

第二节 环境水文地质问题

拟建水源地开采后，在枯水季节或枯水年份可能会引起地下水位的大幅度下降，但由于该地区属大厚度潜水含水层，其调节能力相当强，引起区域性降落漏斗的可能性不大，但应对地下水的动态进行监

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测，以免因水源地开采而造成地下水位的下降，导致洪积扇前缘泄出带的泉水泄出量的减少，影响到草场的生长，造成草原恶化，其影响程度还需进一步开展工作。另外，还应考虑对下游锡铁山水源地的影响，预留部分资源量，保证水源地的正常开采。

第三节 工程地质条件

考虑到水源地建成后要进行相应的工程地质活动，现将山前洪积

扇工程地质概况介绍如下。洪积扇自挽近构造以来处于缓慢的下降过程之中，区内岩层为洪积、冰水堆积的砂砾卵石层，厚度大于100m，抗剪强度较好，强度可采用300Kpa，岩层稳定性好。另外据已有钻孔资料未见可能发生震动液化现象的地层。所以本区为工程地质条件较好地区。

洪积扇前缘及湖积平原地区，岩性由砾石向细粉砂、砂质粘土过渡，厚度大于25m且地下水位埋深小于5m，这里地下水大量泄出后形成沼泽，一般呈饱和状态，岩层压缩性较大，对建筑物地基需进行处理。所以洪积扇前缘为工程地质条件较差地区。建议工程地点选择在洪积扇中、上游地区。

结论及建议

1、塔塔棱河洪积扇是本次地下水勘查的主要对象。地下水极富水区（＞5000m3/d）主要集中于洪积扇中、下游绿梁山以北地区，呈“纺垂”形分布。这里地下水位埋藏浅，透水性好，水量丰富，含

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水层岩性为泥质砂砾卵石，宜开采。

2、地下水补给量主要是河水入渗补给，其中，丰水年补给量27.9711×104m3/d（P=2.2%），平水年补给量18.5301×104m3/d（P=51.1%），枯水年补给量 13.43611×104m3/d（P=97.8%），调查年（偏枯水年）补给量14.6344×104m3/d（P=86.7%）,断面径流量13.1587×104m3/d。容积储存量为5.25×108m3/d。

3、开采地段选择在极富水区，采用梅花状布井方案集中开采。目的是丰水水期最大程度截取河水入渗量补给量。经计算，地下水可开采量为7.88×104m3/d。

4、潜水水质可以做为生活饮用水，除铁离子超标外，其它离子均未超过生活饮用水水质标准。潜水属于锅垢很多、具有硬沉淀物、起泡、非腐蚀性的锅炉用水，并为好的冷却用水。

5、洪积扇中、上游工程地质条件较好，可做为未来水源地建设过程中实施基础建设的首选地段。

6、本次勘查存在的主要问题是，由于钻探工作量较少控制精度太低，部分地段富水性划分缺少依据。建议下一步详细勘查工作的重点放在洪积扇东南及西南方向。

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参考文献

1、《供水水文地质勘察规范》GB50027—2001；

2、《柴达木东部水文地质报告书》（1：20万），1968年由青海省地质局提交； 3、《大柴旦幅地质调查报告》（1：20万），1979年青海省地质局区测一队提交；

4、《中华人民共和国大柴旦区域水文地质普查报告》（1：20万），1983年由青海省地质局提交。

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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

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青海省水文地质工程地质勘察院

二00四年八月

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