地下水资源前景与环境治理范文

0引言

塔拉滩地区位于共和盆地西南部，距海南州共和县城约3．0km由于滩地的地表水匮乏，地下水未开发利用，塔拉滩地区居民人畜饮水及农灌水均来源于低于滩地带200余米黄河抽取，而地下蕴藏有丰富的地下水资源没有利用，生态环境却因缺水而不断恶化、土地严重沙化、草原不断退化，合理开发利用地下水资源已迫在眉睫，塔拉滩地区生态环境治理和改造已刻不容缓。

1地下水形成的自然条件

1．1地理位置

塔拉滩位于群山环抱的共和盆地中部黄河左岸，平面上呈东宽西窄的“葫芦”状北北西向展布，南北长约25km，东西宽约66km，面积约1．38万km2。地势上以3°～10°的坡降自北西向东南倾斜，至最低处的龙羊峡水库水面海拔高度仅为2574m。涉及共和县7个乡9个行政村、有人口21885人，有草地面积208843hm2，耕地面积662hm2，牲畜存栏25．3万头(只)。因受严重缺水条件限制，经济发展相对滞后，铁盖乡全乡人均纯收入仅为1000元左右，受气候环境条件的影响，塔拉滩地区风沙大，生态环境恶化，环境治理用水也异常紧缺。

1．2气象及水文条件

塔拉滩地区具有日照强烈、冬寒夏凉、日温差较大、降水集中、干旱少雨、风沙大、无绝对无霜期、气温低、冷热剧变等特点。盆地多年平均气温1℃～5．2℃，多年平均降水量为310．5mm，多年平均蒸发量1751．4mm，一般风速9m/s～10m/s，最大风速12．3m/s～18．3m/s。共和盆地干旱少雨，自然条件较差，导致地表水系不甚发育，区内主要有三大水系:1)沙珠玉河发源于盆地西部的阿拉丘一带，汇水总面积5703km2，全长95km，由泉水汇集而成，自西向东注入达连海湖，沙珠玉河多年平均径流量16232×104m3。2)恰卜恰河是黄河一级支流，河流长约70km，流域面积817km2。山口处测得瞬时流量0．483m3/s，出山后2km～3km即渗入地下，转化为地下水，至上再次溢出，转为地表水，年径流量达2828．78×104m3/年，最终流入黄河。3)黄河发源于巴颜喀拉山北麓山区，龙羊峡坝址断面的多年平均流量为640m3/s，总径流量202×108m3/年。

1．3地质及水文地质条件

1．3．1地形地貌及地层条件滩地由一塔拉、二塔拉、三塔拉组成，塔拉台表部地形平坦开阔，三个塔拉由北而南从低级到高级呈阶梯状排列，东西向自山区至平原区由高到低，滩地带高出黄河400余米，滩地东缘的黄河谷地形呈多级阶地，其中Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ级阶地已被龙羊峡水库淹没。共和盆地在第四纪早～中更新世内陆沉积环境中，堆积了厚达300m～1000m的松散堆积物，下部为一套早更新统亚粘土、亚砂土、中粗砂、粉细砂地层，表部覆盖了上更新统亚砂土、亚粘土、砂砾石、中粗砂、中细砂层，为盆地第四系孔隙水的赋存运移创造了良好空间。

1．3．2地下水的形成与分布具独立补径排水文地质系统特征的共和盆地地下水，严格受控于地质构造、地层岩性及地貌环境背景条件。滩地西部及北部的基岩山区是滩地地下水的补给区，广大滩地带富含丰富的埋藏深、分布较广的松散岩类孔隙半承压、承压水。共和西盆地是一个半封闭的盆地，南北山区是地下水的形成区，以大气降水补给为主。而山前平原和盆地中央是地下水的径流排泄区，地下水以径流为主，黄河谷地则是盆地地下水的主要排泄区。

1．3．3地下水的补径排条件

(1)滩地地下水来源于滩地周边基岩山区，周边基岩山区是滩地地下水的补给区。盆地北部的青海南山和南部的河卡南山，由于山区基岩裸露，构造、风化裂隙发育，地形陡峭，大气降水迅速汇集沟谷或渗入基岩裂隙中，减少了水分的蒸发，有利于地表水和地下水的形成。另外山区气温低，降雪时间长达5个月，大量积雪于4月份融化，集中补给地下水，有利于地下水的形成。基岩裂隙水又以泉的形式排泄于沟谷中汇成地表径流，在出山口后大量渗入地下，形成第四系松散岩类孔隙潜水。大气降水形成山区地表水和地下水，它们是盆地地下水的主要补给来源，因此山区是地下水的补给区，山区沟谷是盆地地下水的补给通道。

(2)山前倾斜平原和盆地中央是地下水的径流区。无论是潜水、承压水或半承压水都是接受山区沟谷地下径流的补给和山区地表径流出山口后迅速入渗补给。其中盆地西部地区，山前倾斜平原地下水径流补给盆地中央带为半承压水，新哲农场以西，由于断裂及背斜的阻水作用，地下水位抬高，并形成大片沼泽、湿地，一部分地下水消耗于蒸发，另一部分地下水以泉的形式泄出地表形成泉集河，排泄于沙珠玉河中;南北山前倾斜平原地下水在山前断裂带附近形成地下跌水，补给盆地中央带地下水;沙珠玉河也从上游至下游由排泄地下水逐渐变为补给地下水;盆地东部地区，地下水主要接受西部邻区半承压水向东径流补给、沙珠玉河的侧向补给和山区地表水的渗入补给，并于恰卜恰河转弯处及黄河左岸溢出地表，分别排泄。

(3)黄河谷地是地下水排泄区。由于黄河深切，使共和盆地成为外泄盆地，共和西盆地上更新统含水层受黄河强烈切割影响，含水层直接裸露，地下水在黄河Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ级阶地前缘形成阶梯状泄出带。

2地下水资源评价及开发利用前景

2．1地下水资源评价据前人资料，利用泉水泄出量统计法，武雷村黄河左岸—沙有村一带测得恰卜恰河谷右岸泉水泄出量Q1=6．68×104m3/d，拉干峡—武雷村黄河左岸测得泉水泄出量Q2=21．58×104m3/d，二者之和即为整个塔拉滩地区地下水天然径流量的主值，Q泄=Q1+Q2=28．26×104m3/d，由于龙羊峡水库的蓄水，部分泉水溢出点成为淹没区，2008年4月～6月测得塔拉滩地区东缘黄河左岸泉水总流量为15．571×104m3/d。恰卜恰河谷右岸泉水泄出量为5650．34m3/d，占整个塔拉滩地区泉水泄出量的3．63%，一塔拉地区东缘黄河左岸测得泉水流量2．702×104m3/d，占整个塔拉滩泉水总流量的17．35%，即一塔拉地区地下水天然径流量的主值为2．702×104m3/d，二塔拉地区东缘黄河左岸测得泉水流量7．852×104m3/d，占整个塔拉滩泉水总流量的50．53%，三塔拉地区东缘黄河左岸测得泉水流量5．017×104m3/d，占整个塔拉滩泉水总流量的32．22%。塔拉滩地区地下水水化学类型为HCO3•Cl•SO4—Na•Ca型或Cl•SO4—Na•Ca型或Cl•HCO3—Na•Ca型水，呈无色、无味、无嗅，透明，矿化度小于1．0g/L，水质达到人畜饮用及工农业用水水质标准。

2．2地下水的开发利用前景

塔拉滩地区由于地下水位埋深较大，交通不便，主要为农牧民居住，基本上没有开采地下水，地下水处于天然状态。铁盖乡位于黄河左岸塔拉台上，塔拉台高出黄河约300m～400m，目前铁盖乡居民饮用水靠从恰卜恰河谷采用泵站提水解决，农灌用水依靠从黄河采用三级泵站提灌解决。铁盖乡全乡人均纯收入仅为1000元左右，没有能力负担高昂的水费，因此大部分费用均由政府承担，每年政府需要耗费大量的财力解决铁盖乡的人畜饮用水及灌溉用水问题。而当地的地下水位埋深200m，水位高出黄河200m，开采塔拉滩地下水资源意味着可少做200m提水的无用功，还不包括泵站在运行过程中的成本及维护费用。因此合理开采地下水资源可极大的降低取水成本、减少黄河泵站运行成本及维护费用、减轻政府的经济负担，所以塔拉滩地区地下水的开发利用已势在必行。塔拉滩地区东缘黄河左岸地下水总排泄量达15．571×104m3/d，这个排泄量可近似认为是地下水天然径流量，恰卜恰河河谷右岸地下水泄出量为5650．34m3/d，一塔拉地下水排泄量为2．7×104m3/d，二塔拉地下水排泄量为7．85×104m3/d，三塔拉地下水排泄量为5．017×104m3/d。这些地下水泄出量可近似作为允许开采量的极限值，则一塔拉地区允许开采量为2．702×104m3/d，二塔拉地区允许开采量为7．852×104m3/d，三塔拉地区允许开采量为5．017×104m3/d。目前，仅在一塔拉马汉台一带有少量机井开采地下水，开采量不足2000m3/d，其余地段地下水处于天然状态，故塔拉滩地区地下水开采潜力巨大。地下水的开采方式为机井，抽水设备为深井潜水电泵。开采井宜垂直地下水流向布置。一塔拉地下水埋深100m～150m左右，含水层岩性主要为下更新统河湖相粗砂、中细砂，布井间距1．0km～1．5km，井径325mm～377mm，井深300m～400m，单井涌水量600m3/d～2000m3/d;二塔拉地下水埋深180m～250m左右，含水层岩性主要为下更新统河湖相中砂、细砂，布井间距0．8km～1．2km，井径325mm～377mm，井深500m～700m，单井涌水量在1000m3/d～3000m3/d;三塔拉地下水埋深300m～380m左右，含水层岩性为早更新世河湖相中细砂，水位埋深大，开发利用成本较大，建议开采河卡滩地下水向三塔拉地区输水，或加大二塔拉地区的开采量向三塔拉输水。

2．3地下水开发利用对生态环境的影响程度

塔拉滩泉水泄出量15．571×104m3/d，黄河在龙羊峡坝址多年平均流量5529．6×104m3/d，泉水泄出量仅占河水流量的0．307%，开采塔拉滩地下水对龙羊峡水库基本上没有影响。开采塔拉滩地下水，对黄河岸边的泉水有明显的影响，对由泉水形成的小湖泊影响较大，可能存在泉水断流及小湖泊干枯现象。由于泉水及湖泊均位于龙羊峡库区的沙漠化地区，少量泉水断流及小湖泊干枯对生态环境影响不大。塔拉滩地下水的开采会造成泉水流量的减小，在泉口附近生长的植被减少或消失，形成土地沙化，但泉口植被原本就很稀少，因而土地沙化基本可忽略不计。塔拉滩地区地下水位埋深100m～300m，现有旱生植被对地下水没有依赖性，因而开采地下水对塔拉滩地区植被影响甚微，仅对泉口泄出带的植被有较大影响，从地面测绘的调查结果来看，黄河岸边泉水泄出带多为沙化严重地区，泉水泄出量的减少不会产生更严重生态环境的问题。现状条件下塔拉滩沙漠化处于扩展状态，草场退化加剧，水土流失严重。塔拉滩上现有的植被与地下水位埋深没有丝毫关系，地下水合理开采不会对现有植被造成危害，同时由于地下水的开采利用灌溉可有效的加强塔拉滩植被的生长，防止土地沙化的扩展，减少水土流失。通过对1985年～2006年的共和盆地牧草生长气象因素分析，除了气温因素对牧草的生长起着决定性作用外，降雨量对牧草的生长也起着重要的作用，也就是说水对植被的生长有着至关重要的作用，合理的利用地下水资源可极大的改善塔拉滩地区的生态环境。塔拉滩地区土地沙化缺水，而地下却蕴藏着丰富的地下水，水位高出黄河水100m～200m，就地开采地下水可节省大量的电力资源，同时开采地下水并加以开发利用可避免大量的水资源白白流失。综上所述，开采塔拉滩地下水资源不仅不会造成生态环境的恶化，而且可以节约大量生产成本，解决人畜饮水困难，可在改善生态环境的同时加快塔拉滩的合理开发利用。

3塔拉滩地区生态环境现状及治理措施

3．1生态环境现状

塔拉滩总面积为2136km2，海拔2600m～3200m之间。因受缺水条件限制，土地利用率较低，经济发展相对滞后，铁盖乡全乡人均纯收入仅为1000元左右，受气候环境条件的影响，区内风沙大，生态环境恶化，环境治理用水特别紧缺。塔拉滩地区土壤类型为栗钙土、轻壤或沙壤。土层厚度在40cm～60cm的约占60%，100cm左右的土层不足1/3，这种土壤一旦失去植被的保护，在强风的侵蚀下极易遭风蚀，造成沙漠化及水土流失。塔拉滩原生植被优势种为克氏针茅、紫花针茅、青海固沙草、岌岌草、扁穗冰草、细叶苔草等。由于气候温暖干旱，草地沙化、退化，草群的牧草种类单纯，以旱生丛生禾草克氏针茅、岌岌草、青海固沙草为优势种，伴生种有细叶苔草、针茅、赖草、早熟禾、火绒草、一裂委陵菜、多裂委陵菜等牧草。塔拉滩生态环境恶化主要表现在四个方面:1)沙漠化处于扩展状态。2)草场退化加剧。3)水土流失日趋严重。4)草原鼠害猖獗，毒杂草危害严重。

3．2生态环境治理的措施

治理的主要措施:1)治理的核心是解决水的问题，兴建水利设施，建立草原灌溉系统，实施打井取水、建池蓄水和节约用水制度，充分利用得天独厚的地下水资源进行植树种草、防沙固沙治理工程建设。2)做好休牧育草工程，切实抓好草地退牧休牧育草工程。3)通过营造防护林、水土保持林、林田防护林网和实施草地围栏。4)加强退化的草场治理，培育和引进适合塔拉滩地区气候特点的耐寒、耐旱经济林木与优良牧草种植，实施人工种草、飞播种草、围栏封育等措施。5)应建立健全水资源监测系统，做到科学用水、统一管理、统一规划，提高用水效率，加强节约用水新观念，树立保护水资源思想意识，使水资源系统维持一种良性循环状态，以达到水资源永续利用的目的。

4结语

(1)塔拉滩地区赋存有较丰富的松散岩类孔隙水。地下水的补给来源主要是西部邻区半承压水向东的径流补给以及沙珠玉河的侧向补给，其次为山区地表水的渗漏补给和南部阿让山地下水少量的侧向补给;径流区为沙珠玉河至塔拉滩东缘之间;排泄区为塔拉滩东缘黄河左岸及东北缘的恰卜恰河拐弯处，大部分以泉的形式、少部分以地下暗流的形式排泄于黄河及恰卜恰河中。塔拉滩地区赋存有较丰富的松散岩类孔隙水，含水层为第四系早更新世河湖相中细砂层，地下水类型为承压、半承压水。

(2)地下水的开发利用前景广阔。据泉水泄出量调查结果:塔拉滩地区前缘地下水泄出量为15．571×104m3/d，其中恰卜恰河谷为5650．34m3/d、一塔拉地区2．7018×104m3/d、二塔拉地区7．852×104m3/d、三塔拉地区为5．017×104m3/d。各地段天然资源也可近似看作允许开采量的极限值，可以利用机井开采地下水，各地段地下水水质均符合国家生活饮用水卫生标准，适宜人畜饮用及工农业用水。3)塔拉滩地区生态环境建设和改造措施。塔拉滩地区存在沙漠化处于扩展迅速和土地沙化严重、草场退化加剧、水土流失日趋严重、草原鼠害猖獗、毒杂草危害严重，加强塔拉滩地区草原环境建设改造已经刻不容缓了。

需加强如下几点:a．地下水资源合理开发利用，进行防沙固沙治理工程建设;b．通过营造防护林、水土保持林、农田防护林网和实施草地围栏;c．加强退化的草场治理，采取人工种草植树等措施，改善共和盆地的生态环境状况。