西藏扎囊县地下水天然资源量评价.pdf

人民黄河YELLOWRIVER第45卷S12023年6月Vol.45，Sup.1Jun.，2023收稿日期：2022-03-01基金项目：中国地质调查项目（DD20160298）作者简介：耿婷婷（1984），女，河北涿鹿人，高级工程师，硕士，主要从事地下水科学与工程研究工作通信作者：曹月婷（1985），女，天津人，工程师，硕士，主要从事地质调查和实验测试工作E-mail：西藏扎囊县地下水天然资源量评价耿婷婷，曹月婷，刘廷，李颖智（中国地质调查局 水文地质环境地质调查中心，河北 保定 071051）摘要：为对西藏扎囊县天然资源量状况进行评价，在调查区内采用不同的计算方法对相应的地下水天然资源量进行了计算。结果表明：调查区内地下水天然补给量为山区沟谷侧向流入河谷平原的支谷侧向补给量与河谷地下水补给量之和，为2 187.63万m3/a。针对调查区的水资源现状，建议采取如下保护对策：一是退耕还林、还草；二是强化水资源开发利用与保护的规划和监督管理；三是加强水利基本建设；四是建设现代化的高效节水型经济社会。关键词：地下水；天然资源量；补给量；灌溉入渗；扎囊县中图分类号：TV213.4文献标志码：Bdoi：10.3969/j.issn.1000-1379.2023.S1.021扎囊县位于西藏中南部、雅鲁藏布江（简称雅江）中游河谷地带，全县被雅江贯穿东西分为面积基本相等的南北两部分，平均海拔3 680 m。雅江及其支流两岸以高山峡谷、宽谷地貌为主，其中高山宽谷区位于雅江沿岸及其一级支流的中下游地区，该区地形起伏较大，地貌以高山、宽谷为主，该区是扎囊县的主要人口聚集区，其占本次调查区面积的13.2%。高山峡谷区位于河流及其支沟附近，该区地形陡峭，多高山峡谷地貌，该区人类活动多集中在沟谷及沟口附近，其占本次调查区面积的25.4%。高山区位于县境南北两侧，地形陡峭，植被分布较少，人口密度较小，人类活动主要为放牧和少量农田耕作，其占本次调查区面积的61.4%。1研究方法雅江是调查区的侵蚀基准面，也是该区地下水最终的汇集区。山区沟谷的地下水以侧向径流或者溢出补给沟谷，而雅江河谷的断面流量无法控制1-2，故调查区计算地下水天然资源量按照山区支谷侧向径流补给量与雅江河谷大气降水入渗量、灌溉入渗补给量、渠道入渗补给量之和作为调查区的地下水天然资源量。目前，在水资源评价方面专家进行了大量研究 3-6。本文依据各计算区域的具体水文地质条件和研究程度的差别，采用不同的方法计算相应的地下水天然资源量。（1）基岩山地的计算。用径流模数法概略计算其天然资源量。（2）山区沟谷的计算。山区支谷地下水位埋深一般大于5m，且基本无人工开采，出山口断面汇总区内所有天然地下水，故采用断面天然流量法概略计算其天然资源量。（3）河谷平原的计算。雅江河谷平原主要计算块段内大气降水入渗量、灌溉入渗量、渠道入渗补给量。（4）主要钻孔。本次在调查区内实施钻孔3眼，抽水试验结果见表1。表1抽水试验结果钻孔编号17ZK0117ZK0217ZK03井深/m120.861.3120.2静止水位/m6.924.322.1含水层岩性卵砾石、含泥质卵砾石中粗砂、卵石含泥质卵石、中粗砂含水层厚度/m113.937.072.3抽水量/（m3 d-1）1 939.6878.321 238.40降深/m1.924.204.25影响半径/m114.1982.63113.71渗透系数8.257.765.30统降涌水量/万m37 819.3792 235.0533 225.2691.1水文地质单元计算区根据地下水系统理论，地下水系统是由天然分水岭所圈定的具有相对完整的地下水赋存空间与相对独立的地下水补给、径流、排泄条件的水文地质单元7-8。考虑地下水赋存的空间特征与补给、径流、排泄条件，将桑耶镇阿扎乡计算区分为基岩山地（）、山区沟谷（）、河谷平原（）三类计算区，见图1。1.2基岩山地（）地下水天然资源量结合前人资料和本次调查，采用前人枯季径流模数法概略计算基岩山地地下水天然资源量。本次计算采用前人计算参数，由碎屑岩和火成岩组成的中、低高山区的平均地下径流模数为0.989 6 L/（s km2）。计算区块的面积直接从图1量得,碎屑岩、火成岩分布区总面积为70.26 km2，基岩山地地下水天然资源量为219.26万m3/a。区内基岩裂隙水分布零星，多在坡麓地带溢出，枯水季节大部分在溢出带附近消耗于自然蒸发，丰水时期汇入地表径流，不便集中利用。1.3山区沟谷（）地下水天然资源量1.3.1-4支谷地下水侧向流入量-4支谷的汇水面积约为20.73 km2，是桑耶镇主要的干旱支谷。根据本次勘查结果，17ZK01钻孔处于-4支谷台地上，静水位26.5 m，含水层厚度大于113.9 m，渗透系数8.25 m/d，与前人勘查资料相近。采用断面天然流量法计算其侧向流入量，依据钻探、物探资料及相应的水文地质条件确定相关的计算参数，计算结果见表2。经计算，-4支谷地下水侧向流入量为465.93万m3/a。1.3.2其他山区沟谷地下水侧向流入量-1、-2、-3支谷呈近南北向展布于计算块段的西侧，溪沟水部分或全部渗漏于冲洪积和洪积地层中，并向下游形成图1桑耶镇阿扎乡计算区渗透系数/（m d-1）8.25水力坡度0.002 1断面宽度/m6 469含水层平均厚度/m113.9断面侧向流入量/（万m3 a-1）465.93表2-4支谷地下水侧向流入量计算结果 40人 民 黄 河2023年S1径流，在沟口侧向潜流汇入雅江平原地下水。据前人资料和本次调查，各支谷含水层厚3775 m，岩性以卵石、含泥质卵石、含泥质碎石为主。17ZK03钻孔位于-2支谷。采用类推法计算上述支谷地下水对河谷平原地下水的侧向补给量，即以-4支谷的经勘探计算所得的断面侧向流入量为基础推算其余各沟谷谷口断面的侧向流入量。计算公式为Q推=Q测M测M推式中：Q推为推算支谷谷口地下水的侧向流入量，万m3；Q测为-4支谷沟口地下水的侧向流入量（465.93万m3）；M推为推算支谷的汇水面积，km2；M测为-4 支谷的汇水面积（236.32km2）。经计算，外围支谷地下水侧向流入量为54.49万426.42万m3，总量为800.63万m3，见表3。综上所述，调查区山区沟谷（）计算区的地下水天然资源量为-1、-2、-3、-4 支谷的侧向径流量之和，为1 266.56万m3/a。1.4河谷平原（）地下水天然资源河谷平原（）主要计算调查区的补给总量，包括大气降水入渗量、灌溉入渗量、渠道引水入渗量等。1.4.1大气降水入渗补给量地下水动态观测资料与气象资料表明，大气降水对拉萨市河谷平原的地下水均具有不同程度的补给作用（河床、低漫滩除外）9。根据前人资料，在拉萨市东郊水源地构建数值模型进行参数反演，大气降水入渗系数取0.32，河谷平原区降水入渗面积为63.32 km2。根据拉萨市气象观测站资料，区内多年平均大气降水量为431.30 mm，有效降水量按年降水量的80%计算，为345.04 mm。经计算，堆龙曲下游河谷平原大气降水入渗补给量为699.13万m3/a。1.4.2灌溉水入渗补给量根据前人资料和本次调查，调查区耕地有400 hm2，灌溉水源单一，引拉萨河水浇灌或邻近支沟地表水漫灌，仅在丰水期能够实现保灌。调查区耕地土层以二元结构为主，表层为不足1m的含砾亚砂土或亚砂土，下部为砂卵石，灌溉水沿孔隙、空洞、植物根系下渗补给地下水10。按照前人资料，灌溉水入渗系数取0.2，灌溉时段及灌溉用水量依据 拉萨河流域规划报告（19902010年）中关于农作物灌溉制度的资料，年灌溉定额为20 m3/hm2。经计算，调查区灌溉水对地下水的入渗补给量为36.00万m3/a。1.4.3渠道水入渗补给量前人在拉萨市做过渠道入渗量的统计，调查区渠道纵横，干渠道总长约4 km，渠水入渗系数0.017/km，每年约有6个月需要引水，每月引水10 d，渠首引水量约为0.5 m3/s，经渠水入渗系数法计算，调查区渠道水入渗补给量为17.63万m3/a。1.4.4分区补给资源量汇总河谷平原区地下水三项补给来源为大气降水入渗、灌溉水入渗、渠道水入渗，年补给量分别为699.13万、36.00万、17.63万m3，年总补给量为752.76万m3。2地下水天然资源汇总综上所述，桑耶镇-阿扎乡地区河谷内基岩山地（）地下水天然资源量为219.26万m3/a，山区沟谷（）地下水天然资源量为685.01万m3/a，河谷平原区（）地下水天然资源量为1 830.73万m3/a。由于基岩山地的地下水以侧向径流或溢出的形式补给地下水或地表水，且基本不可开发利用，因此不计入调查区天然资源量。区内地下水天然补给量为山区沟谷侧向流入河谷平原的支谷侧向补给量与河谷地下水补给量之和，为2 187.63万m3/a。3结语调查区河谷内基岩山地（）地下水天然资源量为219.26万m3/a，山区沟谷（）地下水天然资源量为685.01万m3/a，河谷平原区（）地下水天然资源量为1 830.73万m3/a。调查区地下水天然补给量为山区沟谷侧向流入河谷平原的支谷侧向补给量与河谷地下水补给量之和，为2 187.63万m3/a。调查区水资源与人口、耕地的分布不均衡，大部分水资源分布在地势高寒、自然条件较差的人烟稀少地区和无人区，而自然条件较好、人口稠密、经济发达的绿洲地区水资源量有限。针对调查区水资源现状，建议采取如下保护对策：一是坚决有计划地退耕还林、还草；二是强化水资源开发利用与保护的规划和监督管理，严格实施建设项目审批和管理制度；三是加强水利基本建设，建设必要的调水工程，将优质水调往劣质水区或缺水区；四是建设现代化的高效节水型经济社会，发展集雨节灌，以解决农村用水困难，补充城市生态环境用水。参考文献：1 任文裕，魏定勇，杨良权，等.内蒙古巴彦浩特水源地地下水资源评价 J.人民黄河，2014，36（12）：58-61.2 伍立群，代兴兰.河川基流分割法在山丘区地下水资源量评价中的运用 J.中国农村水利水电，2005（1）：35-38.3 张利平，夏军，胡志芳.中国水资源状况与水资源安全问题分析J.长江流域资源与环境，2009，18（2）：116-120.4 王瑗，盛连喜，李科，等.中国水资源现状分析与可持续发展对策研究 J.水资源与水工程学报，2008，19（3）：10-145 王浩，仇亚琴，贾仰文.水资源评价的发展历程和趋势 J.北京师范大学学报（自然科学版），2010，46（3）：274-277.6 邵爱军，陈玉霞，杨建勋，等.内蒙古乌海热电厂水源地地下水资源量评价 J.自然资源学报，2008，23（1）：127-1357 乔冈，杜玲玲，朱桦，等.大荔县地下水资源评价与可持续利用对策 J.干旱区资源与环境，2010，24（9）：72-768 李霄，都基众，崔健，等.浑河冲洪积扇浅层地下水资源评价与可开采潜力分析 J.中国农村水利水电，2012（12）：49-54,589 安红梅，邓利君，赵矿，等.西藏地下水水化学特征及水质评价 J.水利规划与设计，2018（8）：45-47，56.10 周嘉欣，丁永建，曾国雄，等.疏勒河上游地表水水化学主离子特征及其控制因素 J.环境科学，2014，35（9）：3315-3324.【责任编辑赵宏伟】支谷-1-2-3合计汇水面积/km2216.2827.64162.16406.08地下水侧向流入量/万m3426.4254.49319.72800.63表3支谷地下水侧向流入量计算结果 41