西北內陸盆地水文地質引數系列

2021-03-07 05:54:14 字數 5565 閱讀 1718

1樓:中地數媒

一、柴達木盆地引數系列

(一)降水入滲係數(α)

在柴達木盆地西部和中部地區,多年平均降水量在16~100mm,格爾木地區多年平均降水量只有42.3mm,其降水主要消耗於蒸發,對地下水的滲入補給量幾乎為零。盆地東部的都蘭縣、烏蘭縣、德令哈等地區以及海拔相對較高的大柴旦、哈爾騰山前地帶,降水量較大,多年平均降水量在150~190mm,降水入滲係數在山前戈壁帶砂礫石層中為0.

10~0.12,粉砂、亞砂土層中為0.08~0.

09。盆地周邊的山區降水量大於平原區降水量,多年平均降水量為90~250.93mm;阿爾金山和阿拉爾北部山區最小,降水量為90mm,大氣降水入滲係數0.

07~0.14。烏蘭地區山區降水量達到219.

76mm,盆地東南部的都蘭、香日德等南部山區降水量在250.93mm,大氣降水入滲係數在0.1~0.

23。(二)灌溉入滲係數(β)

諾木洪農場乾渠用卵石和漂礫襯砌,其滲漏係數為0.091;格爾木市東西乾渠部分渠段因年久失修,其滲漏係數為0.11。

渠道損壞程度較大的乾渠,滲漏係數為0.2左右。支渠和毛渠一般不襯砌,但大多分佈在細土平原帶,土層透水性較差,其滲漏量也較小。

柴達木盆地渠道的平均滲漏係數為0.12。農田灌溉通常是大水漫灌,棄水量大。

田間灌溉入滲係數平均為0.18。

(三)滲透係數(k)

1.柴達木盆地周邊山間河谷盆地

柴達木盆地周邊的山區,發育有眾多的河流,在河流上游及源區分佈著不同規模的山間盆地及較大的河谷谷地。這些盆地或谷地均賦存著第四系鬆散巖類單層結構大厚度潛水含水層,含水層巖性多為砂礫卵石,滲透係數多在10~100m/d之間;大哈勒騰河谷地含水層滲透係數最大為100.64~110.

83m/d,烏蘭盆地部分地段最小僅為0.84m/d(表3-2-13)。

表3-2-13 柴達木盆地周邊山間河谷盆地第四系孔隙含水層滲透係數

續表2.柴達木盆地山前衝洪積平原

柴達木盆地的山前衝洪積平原分佈於盆地周邊,為山前一系列河流衝洪積扇和衝湖積平原。在山前堆積了巨厚的第四系地層,從山前到細土平原,含水層由粗顆粒單一的大厚度含水層結構變化為細粒的、多層含水層結構;地下水由潛水轉化為承壓-自流水。各衝洪積扇含水層滲透係數分佈情況見表3-2-14。

表3-2-14 柴達木南北盆地各衝洪積扇含水層滲透係數

續表3.南、北盆地衝湖積平原

南盆地承壓-自流水含水層沿衝洪積扇前緣平行展布,分佈廣泛,並具連續性。在300m以內有4~7層承壓-自流水含水層,含水層厚度一般不超過50m,含水層巖性一般為中細砂、粗中砂和粉細砂,隔水層主要由不透水的亞砂土、亞粘土、粘土等。含水層地下一般小於10m/d,在香日德地區第ⅳ含水層最大為30.

16m/d。

北盆地承壓-自流水分佈不及南盆地廣泛,主要分佈在祁連山—阿爾金山山前衝洪積扇前緣和衝湖積、湖積平原。承壓-自流水含水層多達8層,含水層巖性多為粉細砂、中細砂及砂礫石。各含水層由於巖性不同,其滲透係數變化較大,小柴旦湖以北地區ⅰ~ⅱ承壓含水層滲透係數最大為73.

02m/d,滲透性較差的含水層小於1m/d。

南、北盆地衝湖積平原各承壓含水層滲透係數變化見表3-2-15。

表3-2-15 南、北盆地衝湖積平原承壓含水層滲透係數

續表續表

4.鹽湖區含水層滲透係數

柴達木盆地鹽湖區包括尕斯庫勒湖—東西臺吉乃爾湖區、西達布遜湖區、南北霍布遜湖區和大柴旦湖—小柴旦湖區。地下水型別有潛水和承壓水,含水層巖性多為中粗砂、中細砂、粉砂、石鹽、含石膏粘土石鹽等,滲透係數變化較大(表3-2-16)。

含水層滲透係數的分佈規律:山前傾斜平原大型衝洪積扇軸部含水層顆粒粗大,透水性好,滲透係數一般大於150m/d;扇間或較小的洪積扇,尤其是暫時性流水形成的扇裙帶,由於含水層顆粒相對較細,加之受補給條件的制約,其富水性、滲透效能減弱,滲透係數5~50m/d;在細土平原帶,分佈有衝湖積、湖積中細砂、細砂、細粉砂、粉砂、亞砂土及亞粘土、粘土等,滲透係數小於5m/d。

表3-2-16 柴達木盆地鹽湖區含水層滲透係數

續表(四)衝洪積扇潛水含水層垂向引數變化規律(滲透係數k、給水度μ、導水系數t、水位傳導係數a)

那陵格勒河洪積扇、格爾木河洪積扇和諾木洪河洪積扇中下部,水量豐富的潛水徑流帶進行了大厚度潛水含水層垂向水文地質試驗(表3-2-17)。

表3-2-17 各洪積扇水文地質引數變化

滲透係數值隨著深度的增加而減小,其變化範圍在54.95~188.76m/d。

含水層的給水度與滲透係數有關,從表中可以看出,其變化規律同樣是隨著深度的增加給水度逐漸減小。導水系數和水位傳導係數的變化是多因素決定的,其值的分佈與深度增減的關係不明顯。

(五)承壓含水層垂向引數變化規律[導水系數t、滲透係數k、壓力傳導係數a、給水度和釋水系數]

柴達木盆地衝湖積平原區廣泛分佈亞粘土、亞砂土、粉砂、細砂及中粗砂等細顆粒的衝湖積物,構成多層承壓-自流水含水層,格爾木洪積扇前緣的衝湖積平原中部承壓水越流試驗引數(表3-2-18)。該區上部為潛水含水層,其下為有6層承壓自流含水層,試驗在ⅰ~ⅲ層承壓自流含水層及其弱透水層中進行,第ⅰ層為承壓水,其他兩層是自流水,下層水水頭高於上層水的水頭。

表3-2-18 格爾木洪積扇前緣的衝湖積平原中部各承壓含水層水文地質引數

(六)格爾木河流域含水層水文地質引數

格爾木河流域具有西北內陸盆地的一般特徵。從崑崙山前到達布遜湖主要分為山前戈壁礫石區、細土平原區和鹽沼地區。其含水層引數反映了柴達木盆地從山前到湖積平原水文地質引數分佈和變化規律(表3-2-19)。

表3-2-19 格爾木河流域含水層水文地質引數

二、準噶爾盆地引數系列

(一)降水入滲係數(α)

總體來看,準噶爾盆地環盆地的山前地帶以及盆地內地下水淺埋地帶降水入滲補給係數大,其他地段的補給係數小;盆地南部入滲補給係數大,北部小,在戈壁區地下水位埋深變化對降水入滲量不明顯,只對一次性降水量大小反映明顯。

準噶爾盆地南部的降水入滲係數由山前向下遊由大變小;以河床為中心,降水入滲係數向河床兩側逐漸變小。四棵樹河以東天山北麓山前地帶降水入滲補給係數一般為0.1,以西的山前地帶為0.

065,由山前帶向下遊降水入滲補給係數變小,一般為0.04。阿爾泰山南麓山前平原一帶,地表地層滲透性強,降水入滲補給係數為0.

1;阿克薩拉以西的額爾齊斯河兩岸衝洪積平原,地表巖性滲透性較差,降水入滲補給係數為0.02;吉木乃北部的衝洪積平原一帶降水入滲補給係數為0.07;阿克薩拉以東的額爾齊斯河兩岸衝洪積平原,水位相對較淺,降水入滲補給係數為0.

07;東部北屯鎮以南,水位埋深加大,降水入滲補給係數為0.02。

(二)灌溉入滲係數(β)

灌溉入滲主要分佈於農業耕種區,其餘地段不產生灌溉對地下水入滲補給。南部山前包氣帶普遍為顆粒粗大的卵石、卵礫石、砂礫石,水位埋深多大於50m,近山前地帶水位埋深可大於100m,灌溉入滲對地下水的補給較弱,係數為0.08~0.

10;在北部的細土平原區,包氣帶巖性顆粒變細,水位埋深變淺,其灌溉入滲係數為0.07~0.22,在水位埋深小於5m的部分地段,其灌溉入滲係數可達到0.

30(表3-2-20)。盆地北部農業耕種區主要分佈於阿爾泰山南麓山前平原一帶和烏倫古河北部的衝洪積平原一帶,包氣帶巖性大部分為粗顆粒的卵礫石、砂礫石,在水位埋深較小地帶,灌溉入滲係數為0.22,其餘地段係數為0.

15。表3-2-20 準噶爾盆地田間入滲補給係數

(三)河道入滲係數(βr)

河道入滲量的大小受河道年徑流量和包氣帶巖性控制。年徑流量越小,河道入滲係數越大,反之則越小,河道入滲係數在山前戈壁區大於平原區。年徑流量小於1×108m3的河流在山前帶入滲係數最大可達0.

6~0.8,在平原區入滲係數為0.5;年徑流量大於10×108m3的河流在山前帶入滲係數只有0.

1~0.25,在平原區僅為0.05~0.

2(表3-2-21)。

表3-2-21 準噶爾盆地河道入滲係數

(四)含水層滲透係數(k)

準噶爾盆地含水層滲透係數總體來看,盆地南緣山前衝洪積含水層滲透係數大於盆地北緣山前的衝洪積地層滲透係數,盆地中部的沙漠地帶滲透係數為最小;滲透係數的分佈變化規律具有流域分帶的特徵,較大河流衝洪積地層滲透係數大於小河流衝洪積地層,衝洪積扇上游地帶滲透係數大於下游,河谷區滲透係數大於河間地段(表3-2-22)。

滲透係數由山前向下遊由大變小;以河床為中心,滲透係數向河床兩側逐漸變小;單一結構含水層滲透係數普遍大於多層結構含水層滲透係數。單一結構含水層分佈於山前帶,瑪納斯河、呼圖壁河、奎屯河、博爾塔拉河等河流的河床及其兩側滲透係數一般為60~100m/d,瑪納斯河與呼圖壁河一帶大於100m/d,由g312線向北,滲透性減弱,滲透係數小於50m/d。盆地中部多層結構含水層分佈區上部潛水含水層滲透性普遍較弱,滲透係數一般小於1m/d,在溢位帶附近為5~10m/d。

下伏承壓含水層滲透性由溢位帶向下遊減弱,呼圖壁河-瑪納斯河中下游的芳草湖—莫索灣一帶為15m/d;至沙漠前緣,滲透性極弱,滲透係數小於2m/d,部分地段為0.8m/d。

準噶爾盆地中部沙漠區含水層巖性以細顆粒的砂土、亞砂土為主,其滲透性差,滲透係數一般小於1m/d;沙漠南緣與細土平原接觸帶,分佈有下伏承壓含水層,其滲透係數可達1~5m/d。

(五)給水度(μ)

準噶爾盆地潛水給水度與含水層巖性和結構變化規律相對應,盆地南部大於北部,環盆地山前地帶大於盆地細土平原和沙漠地帶,河床帶大於河床兩側地帶;由衝洪積扇軸部向兩側逐漸變小(表3-2-22)。

天山北麓的奇台-阜康以南山前地帶給水度為0.18~0.20,呼圖壁河、瑪納斯河、博爾塔拉河等河床及近河床地帶給水度可達0.

22~0.25;在平原區溢位帶由於顆粒變細,給水能力減弱,給水度一般小於0.12;在河流下游給水能力弱,給水度為0.

05~0.08,艾比湖周邊及沙漠前緣,給水度小於0.05。

阿爾泰山南麓山前平原一帶,含水層給水能力強弱分帶性與河流分佈關係明顯,含水層給水能力強的地段給水度為0.12~0.18;額爾齊斯河南部的山前地帶給水度為0.

02,額爾齊斯河上游河谷地段給水度為0.08。吉木乃縣北部的衝洪積平原一帶,含水層顆粒較細,含水層給水能力差,其給水度一般為0.

05。準噶爾盆地中部沙漠區含水層巖性以細顆粒的砂土、亞砂土為主,其給水能力差,給水度一般為0.05或小於0.05。

表3-2-22 準噶爾盆地滲透係數

(六)潛水蒸發(騰)係數(c)

潛水有效蒸發深度受潛水水位埋深、包氣帶巖性、氣候以及地表植被覆蓋情況、植被型別等影響。隨著地下水位埋深的增加,潛水蒸發係數逐漸減小;當地下水位大於5m時,潛水幾乎沒有蒸發(表3-2-23)。

表3-2-23 潛水蒸發係數一覽表

三、西北內陸盆地水文地質引數特徵

1)降水主要分佈在盆地周邊山區,降水入滲透係數大,降水入滲係數在山前戈壁帶砂礫石層也較大,細土平原區降水很少,對地下水的滲入補給量幾乎為零。

2)含水層滲透係數平面分佈規律。山區的山間盆地和較大的河谷谷地,含水層結構多為單層結構大厚度潛水含水層,滲透係數較大;山前大型衝洪積扇軸部含水層顆粒粗大,透水性好,滲透係數大;扇間或較小的洪積扇,尤其是暫時性流水形成的扇裙帶,由於含水層顆粒相對較細,加之受補給條件的制約,其富水性、滲透效能減弱,滲透係數小;細土平原帶,分佈有衝湖積、湖積中細砂、細砂、細粉砂、粉砂、亞砂土及亞粘土、粘土等,該區潛水位埋深小於5m,滲透係數小;鹽湖區一般滲透係數小,如果含水層以石鹽為主時,則滲透係數大。

3)含水層滲透係數垂向分佈規律。衝洪積扇中上部潛水滲透係數值一般隨著深度的增加而減小,衝湖積平原各承壓含水層一般隨深度增加而增大。

4)由山前衝洪積扇中上部單一結構—到湖積平原多層結構,潛水給水度一般逐漸減小,承壓水儲水系數一般由逐漸增大趨勢。

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