環境水文地質論文

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一水文地質

新疆松散巖類孔隙水的水文地質特征按地貌分為大型盆地型、山間盆地河谷平原型和基巖山區型3類。

1大型盆地水文地質特征

新疆的大型盆地包括塔里木和準噶爾兩大盆地。盆地內的地下水，主要分布于天山南麓和北麓、昆侖山北麓的山前沖洪積傾斜平原地區，盆地腹地的塔克拉瑪干沙漠、古爾班通古特沙漠也有分布。

1.1山前沖洪積

平原區包括近山的礫質平原區和遠山的細土平原區。含水層主要由第四系沖洪積卵礫石、砂礫石、含礫中粗砂、中細砂層構成，厚度一般在400~600m，局部地段厚度超過1000m。含水層結構由山前向盆地內部，由礫質平原的單一結構潛水含水層向細土平原的多層結構潛水—承壓水含水層變化，含水層顆粒也由粗變細，在細土平原區出現了粉土、粉質粘土等構成的相對隔水層。相應地，含水層富水性也總體表現為由強變弱，單井出水量由礫質平原區的2000m3/d以上逐漸減為細土平原區的1000m3/d左右。該區地下水主要來源于出山河流的入滲補給，其次為水庫、渠系和農田灌溉入滲、山區基巖裂隙水的側向徑流補給，由山前平原區向盆地腹地的沙漠區徑流，在徑流過程中，通過泉水溢出、綠洲區蒸發蒸騰、人工開采等方式排泄。沿著地下水徑流路徑，山前平原區的地下水質不斷發生著變化。塔里木盆地的礫質平原區，地下水一般為礦化度小于1g/L的硫酸—重碳酸鹽型淡水，水質較好，至細土平原區，礦化度一般上升至1~3g/L，化學類型也大多變為硫酸鹽—氯化物型，水質變差；準噶爾盆地礫質平原區，地下水礦化度一般在0.5g/L左右，水化學類型多為重碳酸鹽型，水質很好，至細土平原區，礦化度升至1g/L左右，水化學類型也向硫酸—重碳酸鹽型轉化。地下水資源量大小，在空間上分布不均一，主要受出山河流量大小控制。總體來說，出山河流的流量越大，其所形成的沖洪積扇區地下水資源越豐富。在這兩大盆地中，地下水資源較豐富的沖洪積扇主要有且末河、和田河、葉爾羌河、喀什噶爾河、克孜勒蘇河、阿克蘇河、渭干河、瑪納斯河、奎屯河等。

1.2沙漠區

準噶爾盆地古爾班通古特沙漠南緣一帶，有地下水分布。東部昌吉州境內沙丘覆蓋下的第四系沖湖積粉細砂含水層承壓水，屬自流斜地延伸部分，為礦化度小于1g/L的淡水；西部莫索灣一帶，沙漠下承壓水為瑪納斯河沖積層，發現了礦化度0.34g/L的重碳酸鈣型水，水質良好，單井涌水量小于1000m3/d。該沙漠北部新第三系出露地表，部分被沙漠覆蓋，普遍賦存有第三系層間承壓水，水量較小，單井涌水量小于100m3/d，礦化度2~3g/L。塔里木盆地塔克拉瑪干沙漠北緣，沙丘下的塔里木河古河道普遍有潛水分布，礦化度3~6g/L，單井涌水量小于500m3/d。其余廣大沙漠區，雖普遍分布有地下水，但水量較小，水質復雜，淺部一般礦化度為8~10g/L左右。沙漠腹地第四系松散粉細砂含水層中，400m深度內由淺到深礦化度為8~10g/L、6~7g/L、5.25~3.4g/L，有逐漸降低規律；塔中KT1（深井653m）在埋深425.00~428.54m層段，找到礦化度為2.27g/L的地下水，單井涌水量603m3/d。埋深552.10~632.24m段，礦化度2.61g/L，單井涌水量751m3/d。沙漠區的地下淡水，大多為隱伏古河湖積平原或古河道帶的地下水，由山前平原地下水側向徑流轉化而來。

2山間盆地

河谷平原水文地質特征新疆主要的山間盆地和河谷平原包括吐魯番盆地、哈密盆地、拜城盆地、焉耆盆地、塔城盆地、博樂盆地等和伊犁、額爾齊斯河谷平原。這些山間盆地和河谷平原規模雖小，但具有和塔里木與準噶爾兩大盆地相似的水文地質規律，含水介質、富水性、水質也具有明顯的分帶性。其中伊犁和額爾齊斯河谷平原區，由于當地降水較豐富，是新疆單位面積地下水資源最豐富的地區。地下水主要接受大氣降水、上游山區的河流入滲補給和基巖山區通過斷裂破碎帶側向徑流補給3種形式。由山間盆地的洪積扇向盆地中央或河谷出山口向下游徑流，在徑流過程中，通過泉水溢出、綠洲區蒸發蒸騰、人工開采等方式排泄。由補給區到排泄區，地下水水質不斷發生著變化。在盆地或河谷平原的上游，地下水一般為礦化度小于1g/L的重碳酸—硫酸鹽型淡水，水質較好，再向下游徑流過程中，礦化度一般上升至1~3g/L，水化學類型也大多變為硫酸鹽—氯化物型，水質變差；最終在山間盆地的最低洼處以礦化度大于3g/L，水化學類型多變為氯化物型，基本以鹽湖的形式存在，如吐魯番盆地的艾丁湖、拜城盆地等。各山間盆地及河谷平原地下水資源量大小，在空間上分布不均一，主要受出山河流量大小控制。山區河流量越大，其所形成的山間盆地和河谷平原地下水資源越豐富。地下水資源較豐富的地區主要有焉耆盆地、博樂谷地伊犁河谷和額爾齊斯河谷平原等。

3基巖山區

水文地質特征基巖山區地下水主要分布在阿爾泰山、天山和昆侖山三大山脈的古生代及前古生代地層，多組成高中山地，構造含水介質的碎屑巖、巖漿巖、碳酸鹽巖和變質巖含水層（組），褶皺形變復雜，多次的張扭性斷裂發育，裸巖表層風化帶厚度達20~30m；深部脈狀裂隙縱橫交錯，淺部網狀裂隙蛛絲密集，并相互貫通，導水性較好，在降水和地表水入滲補給作用下形成基巖裂隙水。雪線以上有帶狀永凍層地下水分布。區域斷塊深斷裂，走向與山體走向基本平行，控水作用很強，一般在受壓應力形成逆掩斷層的基礎上，又受新構造錯動的影響，多形成壓扭性阻水的結構面，在斷層破碎帶的地下水補給一側，線狀泉群多有出露，形成構造蓄水帶，對地下水深部循環起著良好的導水作用。以上含水體分布面積約占山地總面積70%。高中山區基巖裂隙水富水性極不均勻，變質巖與巖漿巖裂隙水富水性較差，泉流量一般0.1~1L/s或稍大，碳酸鹽巖類裂隙巖溶受發育程度所限流量差異大，一般泉流量多在3~50L/s。雪線以上多年凍土區融凍液態地下水泉流量也較大。高中山地地下水礦化度<1g/L，融凍層水及水循環條件好的構造富水帶礦化度<0.5g/L。天山東部覺羅塔格、庫魯克塔格一帶，由古生代、前古生代地層組成山巒低矮，為晚近緩慢上升區，剝蝕作用極為強烈，近于準平原化，無長年水流，降水<50mm，形成大面積的石漠，含有5~30g/L的高礦化基巖裂隙水，分布面積約占山地總面積10%左右，為新疆地下水極貧乏地區。山區巖土中的Ca和HCO3首先被淋溶于水，地下水補給徑流條件優越，使之成為山地水尤其是地下水的標型元素，形成HCO3—Ca型水，礦化度小于1g/L；局部地區受圍巖地層巖性的影響，水化學類型為HCO3•SO4-Ca•Na型水；如北塔山以東的中低山區及阿勒泰、塔城、博樂、伊犁的低山區或天山北麓的烏魯木齊西山區，為HCO3-Ca和HCO3•SO4-Ca•Na型水，礦化度小于1g/L。在和田河流域中低山區，礦化度1~2g/L。

二環境地質問題

新疆普遍存在的環境地質問題是土壤鹽漬化與沙漠化，另外還有煤層自燃、礦坑突水、瓦斯爆炸、地下工程塌方、區域地下水位下降和地下水污染等。土壤鹽漬化主要分布于準噶爾、塔里木盆地的細土平原、河流下游的沖積平原區，全疆鹽漬化面積9.7×104km2；沙漠化沿古爾班通古特及塔克拉瑪干兩大沙漠周邊分布，沙漠化面積9.3×104km2。鹽漬化重發育區主要分布在羅布泊及周圍地區、葉爾羌河和喀什噶爾河下游區以及阿克蘇河以東至塔里木河中下游段；鹽漬化中發育區分布在塔里木盆地南緣牙通古孜河—且末縣以西的細土平原區；鹽漬化低發育區主要分布在天山北麓的細土平原帶以及古爾班通古特沙漠北緣段、福海以南地區。沙漠化重發育區主要分布于塔里木盆地南緣西部、塔里木河下游阿拉干以南地段以及喀什噶爾河、葉爾羌河下游段、阿克蘇河以東至塔里木河中下游段；沙漠化中發育區分布在塔里木盆地南緣牙通古孜河—且末縣以西；沙漠化低（輕）發育區分布于北疆盆地邊緣，南疆綠洲邊緣地帶。沙漠化重危害區分布于蘭新鐵路哈密段、塔里木盆地南北緣的沙漠邊緣、綠洲內部或邊緣地帶以及塔里木河、和田河的下游地區；鹽漬化重危害區分布在塔里木盆地北緣，喀什噶爾河、葉爾羌河下游及阿克蘇河以東至塔里木河阿拉干段；沙漠化、鹽漬化中危害區分布于牙通古孜河—且末縣以西，G315線且末—民豐段；沙漠化輕危害區分布于托克遜、阿克陶、英吉沙、墨玉縣等地；鹽漬化輕危害區分布于準噶爾西部山間盆（谷）地、準噶爾盆地南緣細土平原帶、焉耆盆地；鹽漬化、沙漠化災害輕危害區分布于阿爾泰山南麓沖洪積平原，古爾班通古特沙漠北緣、烏魯木齊以東沙漠和綠洲的接觸地帶；沙漠化、鹽漬化災害弱發育區分布于平原區及人類活動稀少地區。典型環境水文地質問題為區域地下水位下降和地下水污染。區域地下水位下降在天山北麓和吐哈盆地最為突出，奎屯以東-奇臺縣一帶是新疆綜合經濟最發達地區，地下水開采程度在60%以上，全疆7個超采區有4個位于該區內。地下水污染主要分布于經濟較為發達的天山北坡經濟帶的烏魯木齊、石河子、奎屯市及南疆的喀什、庫爾勒市等地。

三地質災害

新疆地質災害較為嚴重，長期以來對城鎮、重要工程設施、人民生命財產安全造成嚴重危害，歷史上曾發生過地質災害摧毀城鎮、鐵路公路、水利工程設施等重大災害事件。隨著全球氣候轉暖、人類活動加劇，近年來新疆地質災害的發生呈現出范圍擴大、時間提前、頻次增加、群發性和經濟損失增大的趨勢。

1新疆地質災害時

空分布特征空間上，崩塌、滑坡、泥石流出現最多的區域是3大山系,即阿爾泰山、天山和昆侖山；在時間上，年內具有汛期（4~9月）高發，其它時間低發，全年呈正態分布的特點，年際具有與大氣候特征相對應的周期性（8~12年）變化規律。

2不同災種的分布特征

崩塌、滑坡、泥石流災害主要分布在阿爾泰山南坡、天山西段中低山區和昆侖山山區。其中，崩塌主要分布在山區交通沿線的陡坡、礦山邊坡和自然斜坡的陡崖地段，以巖體崩塌為主，217國道獨—庫公路段、314國道中—巴公路山區段最發育；滑坡主要分布在第四系松散堆積物組成的中低山高陡斜坡區，以伊犁谷地山區黃土型滑坡最為典型；泥石流主要沿中低山區的河流、溝谷發育，重點分布在天山北坡烏魯木齊—烏蘇一帶、阿爾泰山克蘭河阿勒泰市區段、昆侖山與天山復合部位（克州與喀什西部山地）。地面塌陷主要分布在天山南北麓低山丘陵的采煤工程分布區。

3地質災害發育強度高

發育區主要分布在阿勒泰市區段，伊犁谷地山區，省道、國道山區段，南疆鐵路阿拉溝至和靜段，天山北麓烏蘇—阜康低山丘陵區，西昆侖山西部中高山區；中發育區主要分布于各大山系的中高山區；低發育區主要分布在低山丘陵區；其它地區為弱發育區。

4地質災害現狀危害程度

重危害區主要分布在阿勒泰市區段，伊犁谷地山區，省道、國道山區段，南疆鐵路阿拉溝至和靜段，天山北麓烏魯木齊—阜康低山丘陵區，西昆侖山西部中高山區；中危害區主要分布準噶爾西部山地，天山北坡中低山區，G312線、G315線山區段，各大山系的中高山區；輕危害區包括其他山區；弱危害區主要為平原區。

四結論

新疆地下水資源在空間上分布不均，相對而言高、中山區地下水資源豐富，盆地平原區地下水的分布受上游補給區的影響較大。一般水量較充沛的地區，水質相對較好，相反，補給匱乏的地區水質較差。環境地質問題和地質災害在新疆分布較多，一般平原區多形成環境地質問題，山區多易發地質災害。因此，搞清楚新疆地下水的區域水文地質特征、環境地質問題和地質災害對加快新疆經濟建設和提高人民的生活水平具有指導意義。

作者：陳鋒劉濤韋鑫賀根義單位：新疆地質礦產勘查開發局第二水文工程地質大隊