西藏林周县水源地水文地质特征分析

林光鑫，余正良，孙玉梅

西藏林周县水源地水文地质特征分析

林光鑫1、2，余正良1，孙玉梅3

（1.四川省地质工程勘察院，成都 610072；2.成都理工大学，成都 610059；3.四川合园水利工程有限公司，成都 610072）

根据物探、水文地质钻探及水文地质试验，对林周县水源地水文地质特征进行了研究分析。结果表明：水源地含水层以第四系全新统冲洪积堆积物（Qhalp）为主，冲积砂砾卵石富水性好、渗透性好、具微承压、单井出水量1 000～3 000m3/d；冲洪积含泥砂砾石富水性较差、渗透性较差、单井出水量100～1 000m3/d。水源地地下水主要接受地表水及径流补给，于澎波曲下游排泄。水源地地下水属于Ⅱ类水，质量综合评价结果为良好-优良。地下水锶含量为0.34～0.44mg/L，偏硅酸含量也较高。初步判定地下水富锶与白垩系上统设兴组花岗岩侵入体有关。水源地可开采量为3 614.63 m3/d，地下水储存量为4 311.00×104m3。通过研究区域水文地质特征，分析林周盆地水源地水文地质特征，初步探讨地下水富锶的成因、分布及利用价值，对合理开发利用、保护地下水资源具有重要意义。

水源地 水文地质特征；林周盆地

西藏林周盆地水源地地下水水资源丰富，单井出水量大于2 400m3/d（100m3/h），水质检测出锶含量为0.24～0.439mg/L，达到《饮用天然矿泉水》（GB8537-2008）标准，且含有锂、偏硅酸等丰富的矿物质和微量元素，具有开发利用价值。分析水源地的水文地质特征，对合理开发利用、优化配置地下水资源、促进林周县经济发展，具有重要意义。

1 水源地概况

1.1 地理位置

水源地位于西藏林周县北侧，处于山前平坝地带，距县城中心约2km，距拉萨市区约65km。水源地东部约2km为甘曲湿地，该湿地为雅鲁藏布江中游河谷国家级湿地保护区的组成部分，主要保护对象为黑颈鹤。水源地东侧有县级公路，南侧有省道S202，交通便利。

1.2 地形地貌

水源地位于拉萨河一级支流澎波曲上游左岸阶地，该阶地轴长约1km，前缘宽约450m，地势相对较为平缓，海拔高程约3 776m。地形主要受澎波曲及其支流的切割控制，总的地势为北西高南东低，地形较平缓，植被弱发育。水源地范围内近南北向展布的次级冲沟发育，澎波曲呈近东西向展布，河谷宽缓，地形开阔平坦，河流纵坡比8.3%，是水源地最低侵蚀基准面。

2 地质概况

2.1 地层岩性

2.2 地质构造

水源地所在区域构造位置处冈底斯—拉萨岩浆弧构造单元中部。该单元构造方向主体为近东西向—北西西向，拌有少量北东向。侏罗纪—白垩纪地层，古近纪—新近纪地层之变质变形，以浅部构造变形相为主，变质变形相对较弱，主要发育弯滑褶皱系列及脆性、脆韧性断裂。上新世以后，该单元叠加了浅部构造相的脆性破裂和碎裂作用。

3 区域水文地质概述

区内地形以河谷阶地平原为主，西北部局部发育中、低山，堆积地貌和剥蚀地貌均较发育。区内主要含水层为冲积砂砾卵石层及冲洪积含泥砂砾石层，地下水类型为松散岩类孔隙潜水。冲积砂砾卵石含水层厚度为15～30m，该含水层富水性较好；冲洪积含泥砂砾石层厚度为30～60m，该含水层富水性较差。地下水径流主要受地形、地貌、岩性控制。区内松散岩类孔隙水与地表水关系密切，地下水位受地表水水位动态变化直接影响。由于阶地后缘第四系粘土覆盖层逐渐变厚，导致了该区域地下水具微承压性。该区域内的地下水含水层特点是水位埋藏浅，微承压，水量在该地区相对较丰富，分布基本连续稳定，渗透性较好，具有较好的补给条件，易于开采利用，是本次取水井取水的主要含水层。

图1 区域水文地质图

区内地下水的补给来源主要以大气降水为主，地下水径流补给和地表水侧向补给为辅。勘查区多年平均降雨量为491mm，且多集中在6~9月，大气降水沿地面松散堆积的孔隙和基岩风化裂隙渗入地下，补给地下水，成为地下水的主要补给来源。

图2 区域地质剖面图

地下水自西向东径流，与地表水流向基本一致。区内地下水有来自西侧上游的地下水径流补给，同时也存在流向东部下游的地下水径流排泄，随着地形坡度自北向南变缓，水力坡度也随之变小。

经调查，区内未见泉点，勘察区东部发育有季节性湿地；勘察区农田灌溉采用沟渠引用地表水；部分村庄生活饮用水采取打井取用浅层地下水。综合考虑，区内地下水排泄的主要方式是地下水径流，其次为打井取水，最后为丰水期湿地排水。

区内地下水以大气降水作为主要补给来源，地下水动态随季节变化明显。据调查，区内地下水埋藏深度洪丰水期0～3.0m，枯水期1.5~6.0m，丰枯水期地下水位动态变化约为3m。一般每年6月地下水水量、水位开始回升，8月为最高值，10月进入平水期，水位、水量开始逐渐递减，到第二年二、三月份降为最低值。

4 水源地水文地质特征

水源地位于拉萨河一级支流澎波曲上游的左岸阶地，所处水文地质单元受河流、山体控制，其边界为西侧以山体与彭波曲最近处为界，北侧以山体为界，南侧以彭波曲为界，东侧较开阔，以水源地为起点顺延2 000m为界。

4.1 地下水类型

水源地地下水类型主要为松散岩类孔隙潜水，其次为风化裂隙水和基岩裂隙水。

4.2 含水岩组及富水性

1）第四系全新统冲积堆积物（Qhal）孔隙水

取水目标层之一，主要分布于河道漫滩及阶地平原表层。堆积体中赋藏着丰富的地下水。本次勘察施工2号试验井、2号水文地质勘探孔揭露该含水层厚15.5m，具二元结构。上部粘土、亚粘土厚12.20m；下部砂卵石厚3.30m，主要呈松散～稍密状态，渗透性和富水性好。地下水位4.26～8.33m，由于粘土层弱含水或基本不含水，因此，该类地下水具有微承压性。单井出水量一般为1 000～3 000m3/d，靠近河谷地带单井出水量大于3 000m3/d。水质类型为HCO3-Ca型，为淡水，水质一般情况下较为优良。

2）第四系全新统冲洪积堆积物（Qhalp）孔隙水

主要取水目标层，分布于山前平原地带及下伏于第四系全新统冲积堆积物（Qhal）之下。堆积体中赋藏着较丰富的地下水。本次勘察施工所有钻孔均有揭露，层厚37.50～55.00m，堆积物由砾石、砂砾及亚砂土组成，具有多元结构的洪积物和二元结构的冲积物特征。上部粘土、亚粘土厚19.50～22.00m；下部为含泥中粗砂砾卵石、泥砾石不等厚互层，夹亚砂土透镜体，主要呈较松散～密实状态，渗透性和富水性一般。单井出水量一般为100～1 000m3/d。水质类型为HCO3-Ca型，为淡水，水质一般为优良。

该含水岩组的岩性为砂岩、泥岩不等厚互层，发育有波状层理、交错层理、水平层理。根据勘察资料，基岩强风化带层厚仅1～2m左右，风化裂隙不甚发育。该含水岩组因受裂隙发育程度的影响，富水程度不均，其泉点流量一般小于0. 1L/s，一般单井出水量小于100吨/日。水质类型一般为HCO3-Ca型，另有少量的HCO3-Ca·Ma型，矿化度0.2～0.3g/L，pH值6.5～7.5。该含水层水量较贫乏，富水性较差，不具供水意义。

4.3 地下水补、径、排特征

水源地位于河谷阶地平原，地形较平坦，起伏较小，地下水的补给、径流、排泄主要受区内特定的地理、水文因素的影响。

1）补给

水源地的地下水主要是第四系孔隙潜水和基岩裂隙水，二者与降水、地表水关系密切。地面河水及降水补给第四系孔隙潜水（丰水期地表河水补给地下水，枯水期地下水补给地表河水），同时接受远程孔隙潜水径流补给，此外还受北西侧基岩裂隙水径流补给；基岩裂隙水则主要靠降水及地表水、第四系孔隙水补给。

2）径流、排泄

水源地地形平坦，第四系孔隙潜水主要受地形的影响，顺澎波曲河谷走向，总体上由西向东径流，在下游排泄。由于含水层的结构较单一，渗透性较好，地下水的径流排泄条件较好。根据各观测孔水位标高呈西南高北东低的趋势，证明勘察区地下水流向为自西南向北东。

基岩裂隙水的径流主要受基岩中裂隙及地形的影响，本次勘察下伏基岩面东深西浅，加之岩石裂隙较发育，地下水总体上由高到低沿裂隙径流，于地势低洼处排泄，但地下水径流、排泄条件较差。

4.4 地下水动态特征

由于第四系孔隙水主要接受地面河水及降水补给，区内河谷阶地中第四系含水层与地面河水及降水联系强烈，地下水水位随着补给量大小的波动而变化，气象因素是影响地下水动态变化的主要因素，使地下水具有明显的季节性与周期性的变化规律，6～8月随着降雨量的增加，地下水水位抬高，8月后，降水量减少，蒸发量加大，地下水水位日渐下降。勘察期间河流水位标高3721m，与各观测孔水位标高基本持平，勘察期间已基本进入平水期。根据对各钻孔水位测量及周边机民井水位调查，地下水位埋深由漫滩向阶地纵深由浅渐深；地下水动态变化较大，年变幅约3m。

4.5 地下水化学特征

通过对水源地采样点水样分析，水源地地下水物理特征为无色，色度小于5，清澈透明，浑浊度小于0.5NTU，无沉淀及悬浮物质，无异味或异嗅。水温为7.5～8.5℃，pH值为7.4～8.2，总硬度（以CaCO3计）为156～214.6mg/L，溶解性总固体236～364 mg/L。依据主要化学成分毫克当量百分数按舒卡列夫分类，其水质类型属HCO3-Ca型水。水源地地下水属于Ⅱ类水，质量综合评价结果为良好～优良。

对该水源地地下水多次检测，锶含量为0.34～0.44mg/L，地下水锶含量具有从漫滩至一级阶地边缘逐渐增大的特征，越靠近山前，锶含量越高。例如彭波曲河水锶含量为0.16mg/L，而1号民井达到了0.94mg/L。林周县周边出露基岩以白垩系上统设兴组为主，澎波曲河床也以白垩系上统设兴组为主，该地层有花岗岩脉侵入。花岗岩富含钙，锶的含量较大，锶含量随钙含量的增加而增加。温度较高时，锶可以明显的被带出，在成岩作用和地下水的作用下，岩石中的锶含量也会发生变化，锶可形成可溶性重碳酸盐、氯化物而进入基岩裂隙水中。基岩裂隙水在迁移过程中，锶含量逐渐增高。区域基岩裂隙水补给第四系松散岩类孔隙潜水，由于第四系渗透系数的差异性，地下水径流速度慢的区域锶含量偏高。从山前至漫滩，受到地下水径流补给及地表水补给，锶含量逐渐减小。地下水最终于下游补给地表水，致使地表水亦含锶。

图3 区域地下水锶含量分布图

根据地下水锶含量分布特征及所在地层的水文地质条件，初步判定勘察区地下水富含锶元素与区域白垩系上统设兴组花岗岩侵入体有关。另外，地下水锶含量丰水期较平水期、枯水期高，与地下水流量和溶蚀速度有关，证明了锶的来源。

花岗岩还富含二氧化硅（SiO2），硅是亲氧元素，它主要与氧结合成SiO24-，并以各种形式生成不同的硅酸盐矿物。表生带水中氧和碳酸的存在，都是促使硅酸盐矿物分解的重要因素。硅在水中主要以SiO2的形式存在，各种自然水中的SiO2几乎都不饱和，这就使得岩石中的SiO2能大量进入地下水。水源地水质检测结果中，偏硅酸含量也较高，对于水源地地下水矿物质主要来源于白垩系上统设兴组花岗岩侵入体，也是一个佐证。

5 水源地开采条件分析

水源地具有开采价值的地下水为赋存于第四系冲洪积堆积物的孔隙水，经计算，水源地6km2内可开采量为3 614.63 m3/d，地下水储存量为4 311.00×104m3，天然状态下地下补给总量为7 680.15m3/d，是可开采量的2倍，补给资源是有保证的。水源地井群正常开采时, 会形成一个降落漏斗, 这样地下水位小于3 m 的潜水蒸发量补给地下水, 可减小漏斗中心区水位下降速率。总之，通过合理有序的开采利用，既能优化配置地下水资源，又能促进林周县经济发展。

6 结论

在前人资料基础上，通过水文地质勘探、物探及调查等手段，详细评价了西藏林周盆地水源地的水文地质条件及特征，并提出水源地的可开采量，对地下水富锶的成因、分布及利用价值进行了初步探讨。建议对水源地已建探采结合井进行流量、水位、水温和水质的动态长观工作，同时加强生态环境的保护，科学合理开发利用，珍惜宝贵的地下水资源。

[1] 西藏地质局综合普查大队. 西藏拉萨幅区域地质报告[R]. 1979.

[2] 西藏地矿局地热地质大队. 拉萨地区矿泉水调查报告[R]. 1988.

[3] 西藏自治区地质调查院. 拉萨市、泽当幅区域地质调查报告[R].2007.

[4] 四川省地质工程勘察院. 西藏林周县甘曲镇甘曲村努角组天然饮用水水源地水文地质勘察报告[R]. 2015.

Hydrogeological Conditions of the Water Source Field in Lhünzhub, Tibet

LIN Guang-xin1,2YÜ Zheng-liang1SUN Yu-mei3

(1-Sichuan Geological Engineering Investigation Institute, Chengdu 610072; 2-Chengdu University of Technology, Chengdu 610059; 3-Sichuan Garden Water Conservancy Engineering Co., LTD., Chengdu 610072)

The study of geophysical, hydrogeological and drilling data indicates that aquifer in the water source field in Lhünzhub, Tibet is composed of the Holocene pluvial accumulation (Qhalp) . The pluvial sand and gravel accumulation is productive aquifer characterized by high permeability with single well water yield of 1000-3000 m3/d, while pluvial muddy sand and gravel accumulation characterized by low permeability with single well water yield of 100-1000 m3/d. Groundwater in the water source field belongs to typeⅡ of good water quality with Sr content of 0.34-0.44mg/L and higher metasilicate content which may be related to granite intrusion. The groundwater reserves are estimated at 4311.00×104m3with a recoverable water of 3614.63 m3/d.

water source field; hydrogeological feature; Lhünzhub basin

2017-03-05

林光鑫（1983-），男，四川泸县人，工程师，从事水文地质、工程地质与环境地质工作

P641.8

A

1006-0995（2017）03-0629-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2017.04.023