环境水文地质论文

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一水文地质

新疆松散岩类孔隙水的水文地质特征按地貌分为大型盆地型、山间盆地河谷平原型和基岩山区型3类。

1大型盆地水文地质特征

新疆的大型盆地包括塔里木和准噶尔两大盆地。盆地内的地下水，主要分布于天山南麓和北麓、昆仑山北麓的山前冲洪积倾斜平原地区，盆地腹地的塔克拉玛干沙漠、古尔班通古特沙漠也有分布。

1.1山前冲洪积

平原区包括近山的砾质平原区和远山的细土平原区。含水层主要由第四系冲洪积卵砾石、砂砾石、含砾中粗砂、中细砂层构成，厚度一般在400~600m，局部地段厚度超过1000m。含水层结构由山前向盆地内部，由砾质平原的单一结构潜水含水层向细土平原的多层结构潜水—承压水含水层变化，含水层颗粒也由粗变细，在细土平原区出现了粉土、粉质粘土等构成的相对隔水层。相应地，含水层富水性也总体表现为由强变弱，单井出水量由砾质平原区的2000m3/d以上逐渐减为细土平原区的1000m3/d左右。该区地下水主要来源于出山河流的入渗补给，其次为水库、渠系和农田灌溉入渗、山区基岩裂隙水的侧向径流补给，由山前平原区向盆地腹地的沙漠区径流，在径流过程中，通过泉水溢出、绿洲区蒸发蒸腾、人工开采等方式排泄。沿着地下水径流路径，山前平原区的地下水质不断发生着变化。塔里木盆地的砾质平原区，地下水一般为矿化度小于1g/L的硫酸—重碳酸盐型淡水，水质较好，至细土平原区，矿化度一般上升至1~3g/L，化学类型也大多变为硫酸盐—氯化物型，水质变差；准噶尔盆地砾质平原区，地下水矿化度一般在0.5g/L左右，水化学类型多为重碳酸盐型，水质很好，至细土平原区，矿化度升至1g/L左右，水化学类型也向硫酸—重碳酸盐型转化。地下水资源量大小，在空间上分布不均一，主要受出山河流量大小控制。总体来说，出山河流的流量越大，其所形成的冲洪积扇区地下水资源越丰富。在这两大盆地中，地下水资源较丰富的冲洪积扇主要有且末河、和田河、叶尔羌河、喀什噶尔河、克孜勒苏河、阿克苏河、渭干河、玛纳斯河、奎屯河等。

1.2沙漠区

准噶尔盆地古尔班通古特沙漠南缘一带，有地下水分布。东部昌吉州境内沙丘覆盖下的第四系冲湖积粉细砂含水层承压水，属自流斜地延伸部分，为矿化度小于1g/L的淡水；西部莫索湾一带，沙漠下承压水为玛纳斯河冲积层，发现了矿化度0.34g/L的重碳酸钙型水，水质良好，单井涌水量小于1000m3/d。该沙漠北部新第三系出露地表，部分被沙漠覆盖，普遍赋存有第三系层间承压水，水量较小，单井涌水量小于100m3/d，矿化度2~3g/L。塔里木盆地塔克拉玛干沙漠北缘，沙丘下的塔里木河古河道普遍有潜水分布，矿化度3~6g/L，单井涌水量小于500m3/d。其余广大沙漠区，虽普遍分布有地下水，但水量较小，水质复杂，浅部一般矿化度为8~10g/L左右。沙漠腹地第四系松散粉细砂含水层中，400m深度内由浅到深矿化度为8~10g/L、6~7g/L、5.25~3.4g/L，有逐渐降低规律；塔中KT1（深井653m）在埋深425.00~428.54m层段，找到矿化度为2.27g/L的地下水，单井涌水量603m3/d。埋深552.10~632.24m段，矿化度2.61g/L，单井涌水量751m3/d。沙漠区的地下淡水，大多为隐伏古河湖积平原或古河道带的地下水，由山前平原地下水侧向径流转化而来。

2山间盆地

河谷平原水文地质特征新疆主要的山间盆地和河谷平原包括吐鲁番盆地、哈密盆地、拜城盆地、焉耆盆地、塔城盆地、博乐盆地等和伊犁、额尔齐斯河谷平原。这些山间盆地和河谷平原规模虽小，但具有和塔里木与准噶尔两大盆地相似的水文地质规律，含水介质、富水性、水质也具有明显的分带性。其中伊犁和额尔齐斯河谷平原区，由于当地降水较丰富，是新疆单位面积地下水资源最丰富的地区。地下水主要接受大气降水、上游山区的河流入渗补给和基岩山区通过断裂破碎带侧向径流补给3种形式。由山间盆地的洪积扇向盆地中央或河谷出山口向下游径流，在径流过程中，通过泉水溢出、绿洲区蒸发蒸腾、人工开采等方式排泄。由补给区到排泄区，地下水水质不断发生着变化。在盆地或河谷平原的上游，地下水一般为矿化度小于1g/L的重碳酸—硫酸盐型淡水，水质较好，再向下游径流过程中，矿化度一般上升至1~3g/L，水化学类型也大多变为硫酸盐—氯化物型，水质变差；最终在山间盆地的最低洼处以矿化度大于3g/L，水化学类型多变为氯化物型，基本以盐湖的形式存在，如吐鲁番盆地的艾丁湖、拜城盆地等。各山间盆地及河谷平原地下水资源量大小，在空间上分布不均一，主要受出山河流量大小控制。山区河流量越大，其所形成的山间盆地和河谷平原地下水资源越丰富。地下水资源较丰富的地区主要有焉耆盆地、博乐谷地伊犁河谷和额尔齐斯河谷平原等。

3基岩山区

水文地质特征基岩山区地下水主要分布在阿尔泰山、天山和昆仑山三大山脉的古生代及前古生代地层，多组成高中山地，构造含水介质的碎屑岩、岩浆岩、碳酸盐岩和变质岩含水层（组），褶皱形变复杂，多次的张扭性断裂发育，裸岩表层风化带厚度达20~30m；深部脉状裂隙纵横交错，浅部网状裂隙蛛丝密集，并相互贯通，导水性较好，在降水和地表水入渗补给作用下形成基岩裂隙水。雪线以上有带状永冻层地下水分布。区域断块深断裂，走向与山体走向基本平行，控水作用很强，一般在受压应力形成逆掩断层的基础上，又受新构造错动的影响，多形成压扭性阻水的结构面，在断层破碎带的地下水补给一侧，线状泉群多有出露，形成构造蓄水带，对地下水深部循环起着良好的导水作用。以上含水体分布面积约占山地总面积70%。高中山区基岩裂隙水富水性极不均匀，变质岩与岩浆岩裂隙水富水性较差，泉流量一般0.1~1L/s或稍大，碳酸盐岩类裂隙岩溶受发育程度所限流量差异大，一般泉流量多在3~50L/s。雪线以上多年冻土区融冻液态地下水泉流量也较大。高中山地地下水矿化度<1g/L，融冻层水及水循环条件好的构造富水带矿化度<0.5g/L。天山东部觉罗塔格、库鲁克塔格一带，由古生代、前古生代地层组成山峦低矮，为晚近缓慢上升区，剥蚀作用极为强烈，近于准平原化，无长年水流，降水<50mm，形成大面积的石漠，含有5~30g/L的高矿化基岩裂隙水，分布面积约占山地总面积10%左右，为新疆地下水极贫乏地区。山区岩土中的Ca和HCO3首先被淋溶于水，地下水补给径流条件优越，使之成为山地水尤其是地下水的标型元素，形成HCO3—Ca型水，矿化度小于1g/L；局部地区受围岩地层岩性的影响，水化学类型为HCO3•SO4-Ca•Na型水；如北塔山以东的中低山区及阿勒泰、塔城、博乐、伊犁的低山区或天山北麓的乌鲁木齐西山区，为HCO3-Ca和HCO3•SO4-Ca•Na型水，矿化度小于1g/L。在和田河流域中低山区，矿化度1~2g/L。

二环境地质问题

新疆普遍存在的环境地质问题是土壤盐渍化与沙漠化，另外还有煤层自燃、矿坑突水、瓦斯爆炸、地下工程塌方、区域地下水位下降和地下水污染等。土壤盐渍化主要分布于准噶尔、塔里木盆地的细土平原、河流下游的冲积平原区，全疆盐渍化面积9.7×104km2；沙漠化沿古尔班通古特及塔克拉玛干两大沙漠周边分布，沙漠化面积9.3×104km2。盐渍化重发育区主要分布在罗布泊及周围地区、叶尔羌河和喀什噶尔河下游区以及阿克苏河以东至塔里木河中下游段；盐渍化中发育区分布在塔里木盆地南缘牙通古孜河—且末县以西的细土平原区；盐渍化低发育区主要分布在天山北麓的细土平原带以及古尔班通古特沙漠北缘段、福海以南地区。沙漠化重发育区主要分布于塔里木盆地南缘西部、塔里木河下游阿拉干以南地段以及喀什噶尔河、叶尔羌河下游段、阿克苏河以东至塔里木河中下游段；沙漠化中发育区分布在塔里木盆地南缘牙通古孜河—且末县以西；沙漠化低（轻）发育区分布于北疆盆地边缘，南疆绿洲边缘地带。沙漠化重危害区分布于兰新铁路哈密段、塔里木盆地南北缘的沙漠边缘、绿洲内部或边缘地带以及塔里木河、和田河的下游地区；盐渍化重危害区分布在塔里木盆地北缘，喀什噶尔河、叶尔羌河下游及阿克苏河以东至塔里木河阿拉干段；沙漠化、盐渍化中危害区分布于牙通古孜河—且末县以西，G315线且末—民丰段；沙漠化轻危害区分布于托克逊、阿克陶、英吉沙、墨玉县等地；盐渍化轻危害区分布于准噶尔西部山间盆（谷）地、准噶尔盆地南缘细土平原带、焉耆盆地；盐渍化、沙漠化灾害轻危害区分布于阿尔泰山南麓冲洪积平原，古尔班通古特沙漠北缘、乌鲁木齐以东沙漠和绿洲的接触地带；沙漠化、盐渍化灾害弱发育区分布于平原区及人类活动稀少地区。典型环境水文地质问题为区域地下水位下降和地下水污染。区域地下水位下降在天山北麓和吐哈盆地最为突出，奎屯以东-奇台县一带是新疆综合经济最发达地区，地下水开采程度在60%以上，全疆7个超采区有4个位于该区内。地下水污染主要分布于经济较为发达的天山北坡经济带的乌鲁木齐、石河子、奎屯市及南疆的喀什、库尔勒市等地。

三地质灾害

新疆地质灾害较为严重，长期以来对城镇、重要工程设施、人民生命财产安全造成严重危害，历史上曾发生过地质灾害摧毁城镇、铁路公路、水利工程设施等重大灾害事件。随着全球气候转暖、人类活动加剧，近年来新疆地质灾害的发生呈现出范围扩大、时间提前、频次增加、群发性和经济损失增大的趋势。

1新疆地质灾害时

空分布特征空间上，崩塌、滑坡、泥石流出现最多的区域是3大山系,即阿尔泰山、天山和昆仑山；在时间上，年内具有汛期（4~9月）高发，其它时间低发，全年呈正态分布的特点，年际具有与大气候特征相对应的周期性（8~12年）变化规律。

2不同灾种的分布特征

崩塌、滑坡、泥石流灾害主要分布在阿尔泰山南坡、天山西段中低山区和昆仑山山区。其中，崩塌主要分布在山区交通沿线的陡坡、矿山边坡和自然斜坡的陡崖地段，以岩体崩塌为主，217国道独—库公路段、314国道中—巴公路山区段最发育；滑坡主要分布在第四系松散堆积物组成的中低山高陡斜坡区，以伊犁谷地山区黄土型滑坡最为典型；泥石流主要沿中低山区的河流、沟谷发育，重点分布在天山北坡乌鲁木齐—乌苏一带、阿尔泰山克兰河阿勒泰市区段、昆仑山与天山复合部位（克州与喀什西部山地）。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区。

3地质灾害发育强度高

发育区主要分布在阿勒泰市区段，伊犁谷地山区，省道、国道山区段，南疆铁路阿拉沟至和静段，天山北麓乌苏—阜康低山丘陵区，西昆仑山西部中高山区；中发育区主要分布于各大山系的中高山区；低发育区主要分布在低山丘陵区；其它地区为弱发育区。

4地质灾害现状危害程度

重危害区主要分布在阿勒泰市区段，伊犁谷地山区，省道、国道山区段，南疆铁路阿拉沟至和静段，天山北麓乌鲁木齐—阜康低山丘陵区，西昆仑山西部中高山区；中危害区主要分布准噶尔西部山地，天山北坡中低山区，G312线、G315线山区段，各大山系的中高山区；轻危害区包括其他山区；弱危害区主要为平原区。

四结论

新疆地下水资源在空间上分布不均，相对而言高、中山区地下水资源丰富，盆地平原区地下水的分布受上游补给区的影响较大。一般水量较充沛的地区，水质相对较好，相反，补给匮乏的地区水质较差。环境地质问题和地质灾害在新疆分布较多，一般平原区多形成环境地质问题，山区多易发地质灾害。因此，搞清楚新疆地下水的区域水文地质特征、环境地质问题和地质灾害对加快新疆经济建设和提高人民的生活水平具有指导意义。

作者：陈锋刘涛韦鑫贺根义单位：新疆地质矿产勘查开发局第二水文工程地质大队