浅谈玉树县扎西科河水源地的供水方案及特征.doc

1、浅谈玉树县扎西科河水源地的供水方案及特征摘要： 4.14 地震致使玉树县结古镇遭受了巨大破坏，抗震救灾及灾后重建工作迅速展开，建立新的自来水厂及供水水源地是灾后重建的重要工程。本文介绍了玉树县结古镇扎西科河水源地地下水的形成与分布，估算了地下水天然资源量，论述了扎西科河水源地的供水方案及水文地质特征。 关键词：玉树地震 灾后重建 水源地供水方案 中图分类号：P641.75 文献标识码：A 1 前言 扎西科河水源地位于青海省玉树县结古镇西侧的扎西科河中下游，距州府所在地结古镇约 5km。由于 4.14 地震的强烈影响，结古镇原有的供水系统遭受了巨大破坏，国土资源厅在当年 46 月施工了应急供水工

2、程，基本解决了结古镇灾后供水问题。原有水源地位于居民区、供水量5000m3/d(实际为 4000 m3/d，仅覆盖城区 2/5 地段)，414 玉树地震后，为救灾在结古镇打了 8 眼应急供水井，供水量 5000 m3/d，但要彻底解决玉树县结古镇城镇居民的供水问题就必须建设新的自来水厂及供水水源地。据玉树灾后重建及“十二五”规划，玉树县在不久将扩建成玉树市，城市规模扩大近 2 倍，人口将达到 15 万，到时的需水量为 2-3104m3/d，新水源地的建设势在必行，也是本次灾后重建的重要工程之一。新水源供水方案于 10 年 8 月 12 日获得专家评审通过，当月开始实施。新水源由一所自来水厂、一

3、个供水水源地组成。自来水厂可日处理水 3104m3。本文将着重介绍新水源地供水方案及其特征，新水源可为玉树县结古镇提供甘甜、清洁、优质的自来水 1-3104m3/d。 2 地下水形成的自然条件 2.1 气象 玉树县结古镇地处青海南部，平均海拔 3700m，玉树县属高原大陆性季风气候，全年无四季之分，只有冷暖两季之别。冷季受青藏高原冷高压控制，具有风大、干燥、气温低、时间长的特点；暖季受印度洋暖流影响，具有半湿润气候特征，降雨多且集中。多年平均气温3.2，最高气温为 28.5，最低气温-27.6，年平均降水量为485.9，年蒸发量 1185.1，具明显的季节性变化的特征。 水文 扎西科河为常年性

4、河流，是扎曲河的主要支流。河水由基岩山区大气降水形成的地表径流及冰雪消融水汇积而成，由西向东迳流，于结古镇汇入巴塘河。河流纵坡降 5-18，水源地以上河流长度为 36km，汇水面积约为 294km2。多年平均径流量约为 1-3m3/s。 2.2 地形地貌 扎西科河水源地位于青藏高原中东部巴彦喀拉山以南的扎西科河河谷中下游段。两侧为山体，一般高程为 37004400m，山体中下部植被覆盖较好；中部为河谷，上游窄、下游宽，蛇曲状展布。水源地位于比从亚库至偌娘得来间，河谷上游最窄处约 150m、中游段宽约400500m，下游宽约 750m，地势上扎西科河以 5.518.8的纵坡降自西北流向南东，水源

5、地海拔高程 37603880m。 级阶地沿河床两侧连续分布，阶面较宽阔平坦，微向河床倾斜。阶面最宽处约 650m，最窄处为 150m，一般宽度为 200m 左右。阶地后缘与山前洪积扇群呈缓坡接触,前缘高出现代河床 0.5m 左右。 3.水文地质条件 3.1 地下水的赋存条件及分布特征水源地两侧山体及基底，由二迭系及三叠系的碎屑岩及碳酸岩组成，岩性主要为砂岩、板岩，局部灰岩夹板岩等，表层岩体破碎，风化较强烈；河谷中部由第四系地层的中下更新统冰水堆积物、上更新统洪积物和全新统冲积物构成。水源地附近，河谷第四系厚约 13.567.9m，河床及漫滩附近由全新统砂砾卵石组成，颗粒粗大、磨圆度好、松散，泥

6、质含量较少，透水性强，厚约 510m；一级阶地宽约 150750m。从上游至下游，河谷逐渐变宽，在比从亚库一带，谷底宽约 150m，第四系地层较薄、透水性较差,地层岩性多为泥质砂砾卵石；果青村东南一带，地势渐低、逐渐平坦，河谷宽约 500m，松散堆积物逐渐变厚，至果青村南侧第四系厚约 30m，岩性主要为含泥砂砾卵石、泥质砂砾卵石，泥质含量较大，透水性一般；在结古驾校附近松散层厚约 3545m，泥质含量逐渐减少透水性逐渐变大，单井涌水量7001300m3/d；至石油液化气加气站南侧一带，地势平坦开阔，河谷宽约 750m，第四系地层厚约 5767m，岩性多为含泥砂砾卵石、砂砾石，透水性好，富水性强

7、，单井涌水量在 15003000m3/d。 新建水源地位于冲洪积平原，在横向上：上部地层为全新统、上更新统地层构成、下部由中下更新统地层组成，从表层到第四系底部，地层含泥量由低到高、透水性由强至弱、富水性由强至弱；在纵向上：从上游到下游地段，地下水具有明显的水平分带规律，岩性单一，颗粒粗、泥质含量从上游至下游由高变低，含水层厚度由薄变厚，透水性由弱至强，岩性主要为中上更新统泥质砂砾卵石，是较好的地下水储存空间。地下水整体是从西南流向东北，地下水在上游地段获得补给后，沿河谷两侧向下游径流，在上游的比从亚库地区，因曲果巴峡口处基岩隆起，地下水位受其影响而抬升，在 1 号大口井至峡口间出露地表成泉，

8、补给地表水；在果青村南侧扎西科河高漫滩及一级阶地一带，地下水获得地表水的垂直渗漏补给及基岩裂隙水的侧向补给，沿河谷向下游径流，至驾校以东地段泥质含量减少，水流通畅，水交替加快；到加气站附近时，地势变得开阔平坦，泥砂含量少，水交替快，地下水水流畅通。 3.2 地下水的补径排条件 地下水来源于扎西科河水垂直渗漏、上游地下潜流及基岩裂隙水的侧向补给。总体上,基岩山区是地下水补给、径流区,而河谷区是地下水的径流区、排泄区。基岩山区海拔高,岩石风化强烈,地形坡度大,降水充沛,有利于大气降水入渗补给而形成基岩裂隙水, 地下水沿裂隙向下径流,部分以泉的形式排泄于沟谷,部分以隐蔽方式补给山前带第四系松散岩类孔

9、隙潜水。河谷潜水接受地表水垂直渗漏补给及基岩裂隙水侧向补给,经过短暂径流,在沟谷处以泉的形式排泄于河谷，河谷潜水具有自己的补给、排泄、径流系统, 地表水与地下水多次转化。水源地地下水属第四系松散岩类孔隙潜水，主要接受扎西科河水的入渗补给、河谷左右两侧基岩裂隙水的侧向补给，其次为大气降水入渗补给。但在枯水季节上部土层冻结，大气降水入渗补给十分有限。地下水沿河谷向下游径流，与地表水的流向基本一致， 地下水在径流至水源地下游的赛马场附近时水位变浅，逐渐出露地表，排泄于扎西科河下游，并最终汇于巴塘河中。 4.供水方案及特征 4.1 地下水资源量评价及供水方案的布置 4.1.1 地下水资源量评价比从亚库

10、东侧曲果巴峡口，基岩隆起，谷地狭窄，地下水在峡口西侧不远处呈散股状、片状溢出地表；在果青村南侧河水又大量入渗补给地下水，该地段第四系地层厚度由浅及深，河床由窄变宽，为地表水补给地下水地段；驾校附近至石油加气站南侧，地形平坦、谷地宽阔，地下水流通畅，是地下水主要富集区。地下水资源量采用达西断面法进行估算，Q=FKI，按河谷的形态分成三段分别计算。第一剖面位于比从亚库，河谷宽约 430m，含水层厚约 13m,过水断面面积F=5590m2，水力坡度 I=0.01882，渗透系数 K=86.85m/d，比从亚库断面地下水天然资源量 Q=55900.0188286.85=9136.95 m3/d；第二剖

11、面位于果青村，河谷宽约 560m，含水层厚约 37m,过水断面面积 F=20720m2，水力坡度 I=0.00885，渗透系数 K=86.06m/d，断面地下水天然资源量Q=207200.0088586.06=15781m3/d；第三剖面位于石油液化气加气站南侧，河谷宽约 780m，含水层厚约 57m,过水断面面积 F=44460m2，水力坡度 I=0.0047，渗透系数 K=91m/d，地下水天然资源量Q=444600.004791=19015.54m3/d。 4.1.2 供水方案的布置 扎西科河水源地为傍河取水、开采河谷潜水的水源地，从地下水资源评价中看出，扎西科河水源地上、中、下三个断面

12、地下水天然资源量均不足以支撑可以开采 3104m3/d 的水量，只能选择以大口井和管井的相结合开采方案，开采地点选择在比从亚库至若娘德来间。水源地上游地区长约 5km，布置了三座大口井，并结合渗水廊道，利用大口井和辅助的渗水廊道工程，充分开采含水层上部的地下潜水，渗水廊道为主要的截潜设施，大口井为集水井。大口井内径为 6m，井深为 15.0m，为井壁、井底进水，底部设 500mm 厚反滤层；渗水廊道采用内径 500mm、壁厚 5.0mm 的 PE 管，管身打有 10mm 小孔，孔隙率为25%。两条渗水廊道呈八字形，靠河床一侧渗水廊道长约 240m 左右,靠北一侧长约 60m，深 35m，起点处

13、各设置检查井一座。下游段长约 1km，布置管井 8 眼，采用 325mm 球磨铸铁管，井深 4568m，用深井潜水泵取水。供水方案：三座大口井共开采地下水 1.12104 m3/d；8 眼管井每眼井各开采地下水 1500 m3/d，管井实际开采量 1.28104/d，总供水量为 2.4104m3/d。水源地于 2011 年 8 月建成，结古自来水厂于 2012年 9 月竣工，当年 10 月正式向结古镇供水，经过 1 年多试运行，结古镇扎西科水源地供水人口达 10 万人，基本满足州政府所在地结古镇居民正常的生活及生产用水。 4.2 水文地质特征 扎西科河水源地为傍河取水，以开采河谷潜水为主。水源

14、地具有傍河、充分截潜、分段开采的特征。在横向上：上部地层为全新统、上更新统地层构成，下部由中下更新统地层组成，上部由全新统及上更新统地层构成，从表部到第四系底部，地层含泥量由低到高、透水性由强至弱、富水性由好至差；在纵向上：从上游到下游地段，地下水具有明显的水平分带规律，岩性单一，颗粒粗、但泥质含量从上游到下游由高变低，含水层厚度由薄变厚，透水性由弱至强，岩性主要为中上更新统泥质砂砾卵石，是较好的地下水储存空间。扎西科河水源地地处玉树地区，这种特征较为普遍，因为在玉树、果洛等山区，冰碛、冰水相地层较为发育，该地层具有颗粒粗大、泥质含量高、透水性差异大、富水性差异大、无法用常规水文地质计算公式计

15、算其真实出水量（在该地区采用管井计算的出水量与实际出水量偏差大，无法用理论公式进行计算） ，采用大口井辅以渗水廊道开采地下水效果更好等特征。 5 结论 5.1 扎西科河谷赋存有较丰富的松散岩类孔隙潜水 扎西科河呈由西北流向东南，从上游至下游，河谷由窄变宽，第四系地层厚度由薄变厚，含水层厚度由薄变厚，透水性由弱至强；由上层至下层，泥质含量由少到多、透水性有强到弱、富水性由强变弱。河谷潜水来源于扎西科河水渗漏补给及基岩裂隙水的侧向补给。扎西科河为常年性流水的河流，流量为 1.0-5.2m3/s，是地下水的主要补给源。 4.2 取水方案及水文地质特征 开采地段的特殊性：在扎西科河谷中，河谷宽阔、地势

16、平坦、第四系地层厚、泥砂含量低、透水性好、富水性强的地段主要分布于驾校以东地段，垃圾场以西、非居民区的适宜开采地段；取水方案的特殊性：在一个地段上，地下水天然资源量不足以支撑可开采量，只能分地段开采，中上游地段含水层薄，只能选择大口井开采，下游地段含水层厚，采用管井开采；取水方案及供水量：水源地由布置三座大口井及管井 8 眼组成，为结古镇提供清洁、甘甜、优质的自来水 2.4104m3/d，2012 年 10 月正式向结古镇居民供水。 参考文献： 1梁志祥 李西宁等 青海省玉树县结古镇扎西科河水源地探采实施方案 R青海九 O 六工程勘察设计院.2011 年. 2王琦红等 青海省玉树州玉树县结古镇供水管网改扩建工程新建水源地水文地质勘察报告 R青海省水利水电勘测设计研究院.2008年 6 月.