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石羊河流域平原区水文地质盆地分布及特点分析

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:石羊河流域平原区共有水文地质盆地8个,其中中游5个,下游3个,分别为大靖盆地、武威盆地、永昌盆地、昌宁盆地、民勤盆地及潮水东盆地。区内地下水主要为潜水,承压含水层仅分布于永昌县城以北地区。受基底构造控制和山区水文网发育程度的影响,南部山前地带含水层富水性变化差异甚大,部分地区基本不含水。盆地所处行政区域为永昌县红山窑乡,所处灌区为西河灌区。

石羊河流域平原区水文地质盆地分布及特点分析

石羊河流域平原区共有水文地质盆地8个,其中中游5个,下游3个,分别为大靖盆地、武威盆地、永昌盆地(高古城-永昌盆地、红山窑-月牙湖盆地、毛卜喇盆地)、昌宁盆地、民勤盆地及潮水东盆地。盆地名称与河流的对应关系见表二。

表二 石羊河流域河流-水文地质盆地对应关系表

(1)南部(中游)盆地

①武威盆地

武威盆地是石羊河流域中游最大的水文地质盆地。东起古浪土门,西与高古城-永昌盆地东缘四坝寨子南北向断层衔接,南北介于祁连山和红崖山、腾格里沙漠之间,面积约4265km2

盆地行政区域包括凉州区全部,永昌县的朱王堡镇、水源镇、东寨镇、六坝乡、南坝乡及古浪县的泗水镇、永丰滩镇、土门镇、定宁镇、古丰乡及十八里堡等地区,所含灌区分别为:西北部的东河灌区、西营河灌区,东北部的环河灌区、清河灌区、金羊灌区、永昌灌区,中部的清源灌区、金塔灌区、杂木灌区,东南部的黄羊河灌区、古浪河灌区、永黄纯井灌区及黄花滩引黄灌区大部。

武威盆地大致以武南-武威洪积扇前缘为界。南部为单一巨厚的沙砾卵石层,其间贮存潜水;北部渐变为双层或多层结构的亚沙土、亚黏土夹沙砾石、沙,表层为潜水,下部为多层承压水

单一潜水带由于山前断层的切割,使洪积扇顶部(断层以南)基底翘起,水位浅埋,含水层较薄;断层以北水位深埋,含水层急剧变厚。因此,可进一步分为断层台阶带潜水和平原区潜水。

断层台阶带包括古浪河、黄羊河、杂木河、金塔河、西营河洪积扇断层以南地带,含水层厚度及其埋藏和分布严格受新构造运动的控制,起伏变化较大。第四系松散层厚度20~120m,水位埋深10~70m,含水层厚度5~50m,单井涌水量100~1000m3/d,古浪河山前为1000~3000m3/d。水质较好,矿化度小于0.8g/L。

平原区为单一巨厚的砾卵石层潜水,含水层厚度100~200m,水位埋深50~200m,单井涌水量3000~5000m3/d,和平镇、武威城区一带单井涌水量可达5000m3/d以上。水质较好,矿化度0.8~1.2g/L。

潜水-承压水带分布于细土平原区,上部潜水含水层为薄层沙,单层厚度小于1m,富水性差,单井涌水量小于500m3/d。下部承压含水层为沙砾石、沙,含水层厚度50~100m,水位埋深5~10m,九墩以北小于5m,单井涌水量1000~3000m3/d。蔡旗堡一带下更新统含水层与中上更新统含水层之间有厚40~140m的泥岩、沙质泥岩分隔,构成水头高出地面3m的自流区。水质尚好,矿化度0.9~1.3g/L。

②高古城-永昌盆地

高古城-永昌盆地地处石羊河流域中游西部,东西分别为武威盆地和大马营盆地,南北介于祁连山与大黄山、永昌北山之间,面积628km2

盆地所处行政区域为永昌县新城子镇及焦家庄乡,所处灌区为西河灌区及四坝灌区。

盆地内第四系松散层厚度50~300m。区内地下水主要为潜水,承压含水层仅分布于永昌县城以北地区。潜水含水层主要为第四系中上更新统的沙砾卵石,厚度50~150m,盆地中部及北部较厚。梅家寺基底隆起带及南部山前地带较薄。含水层富水性的变化无明显的规律性可循。水磨关-梁家庄以北大于3000m3/d,赵家庄-山丹军马四场一带为1000~3000m3/d,其他地带小于1000m3/d。受基底构造控制和山区水文网发育程度的影响,南部山前地带含水层富水性变化差异甚大,部分地区基本不含水。水质较好,矿化度一般小于0.7g/L。

③红山窑-月牙湖盆地

红山窑-月牙湖盆地地处石羊河流域中游西北部,东、北、西分别为永昌北山、龙首山和大黄山,南与高古城-永昌盆地以断层衔接,盆地呈东西向条带状展布,面积114km2

盆地所处行政区域为永昌县红山窑乡,所处灌区为西河灌区。

盆地内第四系松散层厚度一般为40~150m,主要岩性为中、上更新统的沙砾卵石,含水层厚度因地而异,一般20~40m。主要贮存潜水。水位埋深总的规律是由西向东逐渐变浅。西部人民庄子附近埋深大于110m,向东至王信堡一带变为小于5m,宋家湖、大泉等地则溢出地表。含水层富水性较小,单井涌水量一般为100~1000m3/d,西大河古河道中的富水性较强,单井出水量可达950m3/d,古河道两侧富水性渐弱,单井出水量不足300m3/d。水质较好,矿化度均小于1.0g/L。

④毛卜喇盆地

毛卜喇盆地地处石羊河流域中游西部北端,为四周被低山丘陵环绕的典型的山间断陷小型盆地面积26km2

盆地所处行政区域为永昌县红山窑乡,所处灌区为西河灌区。

盆地内第四系松散层厚度40~200m,主要岩性为中、上更新统的含泥沙砾卵石。含水层厚度60~100m,其变化规律是西部较厚,向东依次递减。宋家湾隐伏断层以北,因基地隆起,松散层厚度小于10m,地下水呈股状分布。

盆地内贮存潜水。水位埋深5~80m,自西向东渐浅,盆地东口则溢出地表。含水层富水性南部较好。降深0.70~3.58m时,单井涌水量304~1862m3/d。盆地北部无面状含水层分布,股(槽)状或网状潜水富水性小于300m3/d。水质较好,矿化度均小于1.0g/L。

⑤大靖盆地

大靖盆地地处石羊河流域最东端,属一小型盆地。东、西分别为古山墩、关爷庙-上火落井构造隆起区断层所限,北为腾格里沙漠,盆地呈沿大靖河冲洪积扇展布的倒三角形,面积约398km2

盆地所处行政区域为古浪县的西靖乡、民权乡、大靖镇、裴家营镇、海子滩镇、直滩镇及景泰县的红水镇部分地区,所处灌区分别为七墩台灌区、景电灌区、大靖河灌区、引黄灌区及景泰川灌区。

受盆地内地质构造的制约,第四系松散层厚度变化较大,一般为50~300m,自南部的大岭-昌林向北部的谭家井渐浅。岩性主要为沙砾卵石、沙碎石夹亚沙土、亚黏土。含水层厚度变化亦大,裴家营乡以西至大靖乡为30~60m,水位埋深40~100m,富水性较好,单井涌水量1000~3000m3/d,矿化度0.5~1.0g/L;裴家营乡以东,含水层厚度大于100m,但富水性差,单井涌水量小于1000m3/d,矿化度0.8~1.2g/L;裴家营乡-关爷庙以北地区,含水层厚度3~40m,常与第三系、三迭系构成统一含水体,水位埋深25~65m,富水性变化巨大,单井涌水量变化范围100~3000m3/d。水质较好,矿化度0.3~0.6g/L,北部沙漠边缘水质较差。

(2)北部(下游)盆地

①昌宁盆地

昌宁盆地地处石羊河流域下游西部,属西大河尾闾区。盆地南、北、西三面环山(龙首山脉),东与民勤盆地衔接,面积3090km2

盆地行政区域包含金川区全部及民勤县的昌宁乡,所处灌区为金川灌区及昌宁灌区。

盆地内第四系松散层厚度80~300m,自西向东渐薄。岩性除西部金昌市-下四分一带为沙砾卵石、沙砾石外,其余广大地区均为砾沙、沙与黏土互层。大致以昌宁堡乡-马莲泉为界,以东为承压水分布区,以西为潜水分布区。含水层厚度50~200m,自北向南、自西向东渐增,盆地南部西大河冲洪积扇一带大于200m,北部山前不足50m。水位埋深5~100m,自西向东渐浅,金昌市以西的龙首山前地带大于100m,而盆地东缘锁锁井-矛子井一带仅5m左右。潜水区含水层富水性以金昌市东部西大河冲洪积扇一带最好,单井涌水量3000~5000m3/d;洪积扇外围至北山次之,单井涌水量1000~3000m3/d;盆地西部最差,单井涌水量小于1000m3/d。承压区上部潜水含水层富水性小于1000m3/d,下部承压水富水性大于1000m3/d。水质西部较好,矿化度一般0.5~1.0g/L;东部较差为0.5~2.6g/L,局部地带大于5.0g/L。

②民勤盆地

民勤盆地是石羊河流域下游最大的盆地。南起红崖山-阿拉古山与武威盆地相邻,北抵北山,西与潮水东盆地、昌宁盆地衔接,东邻腾格里沙漠,盆地边缘亦为沙漠覆盖。绿洲区面积4520km2

盆地行政区域包含除红沙岗镇、昌宁乡及北山乡以外的所有乡镇,所处灌区为红崖山灌区。

盆地内第四系松散层厚度50~200m,自南而北渐薄,泉山镇以西小于50m;含水层厚度20~50m,岩性主要为中粗沙,次为中细沙、细沙,沙砾石仅分布于民勤县城以南的石羊河古河道,水位埋深5~30m,由南向北、由西向东渐浅,腾格里沙漠边缘小于5m。主要贮存承压水,含水层富水性较差,单井涌水量1000~2000m3/d,西渠以北的山前地带单井涌水量小于1000m3/d。该盆地矿化度变化幅度较大,一般为0.4~5.6g/L,自南而北渐增;民勤县城及其以南的周边地区地下水矿化度0.7~2.8g/L,局部地带为矿化度小于0.5g/L;腾格里沙漠边缘及丘间洼地矿化度2.6~5.8g/L;北端局部地段为矿化度高达15.9g/L的盐水。

③潮水东盆地

潮水东盆地地处石羊河流域下游西北,西、北、南三面为北山低山丘陵,东部与民勤盆地和昌宁盆地衔接。面积3045km2,盆地所辖乡镇为民勤县的红沙岗镇。

第四系松散层厚度80~400m。含水层厚度50~200m,自西向东、自南而北渐薄,西南部的南板洼滩一带大于200m,盆地东北缘含水层厚度不足50m。含水层岩性西南部为沙砾卵石、沙砾石,向东渐变为粗中沙、沙砾石,东部为中细沙。大致以东径102°为界,西部贮存潜水,东部则贮存承压水。潜水水位埋深10~200m,东部10~50m,西部一般100~200m。含水层富水性西南部较好,单井涌水量1000~3000m3/d;北部较差,单井涌水量100~1000m3/d,东部的白山子东侧和唐家沟-茨井子南滩一带含水层富水性最差,单井涌水量小于100m3/d。此外,唐家沟-黑头山以北至北大山之间及南部俄卜一带,为含水层不均匀或透水不含水地段。潜水矿化度一般为1.0~3.0g/L,自西向东渐增。承压水区水位埋深3~10m,自西向东、自北向南渐浅。含水层富水性较好,单井涌水量大于1000m3/d。矿化度1.0~3.0g/L,局部小于1.0g/L。(www.xing528.com)

(1)南部(中游)盆地

①武威盆地

武威盆地是石羊河流域中游最大的水文地质盆地。东起古浪土门,西与高古城-永昌盆地东缘四坝寨子南北向断层衔接,南北介于祁连山和红崖山、腾格里沙漠之间,面积约4265km2

盆地行政区域包括凉州区全部,永昌县的朱王堡镇、水源镇、东寨镇、六坝乡、南坝乡及古浪县的泗水镇、永丰滩镇、土门镇、定宁镇、古丰乡及十八里堡等地区,所含灌区分别为:西北部的东河灌区、西营河灌区,东北部的环河灌区、清河灌区、金羊灌区、永昌灌区,中部的清源灌区、金塔灌区、杂木灌区,东南部的黄羊河灌区、古浪河灌区、永黄纯井灌区及黄花滩引黄灌区大部。

武威盆地大致以武南-武威洪积扇前缘为界。南部为单一巨厚的沙砾卵石层,其间贮存潜水;北部渐变为双层或多层结构的亚沙土、亚黏土夹沙砾石、沙,表层为潜水,下部为多层承压水。

单一潜水带由于山前断层的切割,使洪积扇顶部(断层以南)基底翘起,水位浅埋,含水层较薄;断层以北水位深埋,含水层急剧变厚。因此,可进一步分为断层台阶带潜水和平原区潜水。

断层台阶带包括古浪河、黄羊河、杂木河、金塔河、西营河洪积扇断层以南地带,含水层厚度及其埋藏和分布严格受新构造运动的控制,起伏变化较大。第四系松散层厚度20~120m,水位埋深10~70m,含水层厚度5~50m,单井涌水量100~1000m3/d,古浪河山前为1000~3000m3/d。水质较好,矿化度小于0.8g/L。

平原区为单一巨厚的砾卵石层潜水,含水层厚度100~200m,水位埋深50~200m,单井涌水量3000~5000m3/d,和平镇、武威城区一带单井涌水量可达5000m3/d以上。水质较好,矿化度0.8~1.2g/L。

潜水-承压水带分布于细土平原区,上部潜水含水层为薄层沙,单层厚度小于1m,富水性差,单井涌水量小于500m3/d。下部承压含水层为沙砾石、沙,含水层厚度50~100m,水位埋深5~10m,九墩以北小于5m,单井涌水量1000~3000m3/d。蔡旗堡一带下更新统含水层与中上更新统含水层之间有厚40~140m的泥岩、沙质泥岩分隔,构成水头高出地面3m的自流区。水质尚好,矿化度0.9~1.3g/L。

②高古城-永昌盆地

高古城-永昌盆地地处石羊河流域中游西部,东西分别为武威盆地和大马营盆地,南北介于祁连山与大黄山、永昌北山之间,面积628km2

盆地所处行政区域为永昌县新城子镇及焦家庄乡,所处灌区为西河灌区及四坝灌区。

盆地内第四系松散层厚度50~300m。区内地下水主要为潜水,承压含水层仅分布于永昌县城以北地区。潜水含水层主要为第四系中上更新统的沙砾卵石,厚度50~150m,盆地中部及北部较厚。梅家寺基底隆起带及南部山前地带较薄。含水层富水性的变化无明显的规律性可循。水磨关-梁家庄以北大于3000m3/d,赵家庄-山丹军马四场一带为1000~3000m3/d,其他地带小于1000m3/d。受基底构造控制和山区水文网发育程度的影响,南部山前地带含水层富水性变化差异甚大,部分地区基本不含水。水质较好,矿化度一般小于0.7g/L。

③红山窑-月牙湖盆地

红山窑-月牙湖盆地地处石羊河流域中游西北部,东、北、西分别为永昌北山、龙首山和大黄山,南与高古城-永昌盆地以断层衔接,盆地呈东西向条带状展布,面积114km2

盆地所处行政区域为永昌县红山窑乡,所处灌区为西河灌区。

盆地内第四系松散层厚度一般为40~150m,主要岩性为中、上更新统的沙砾卵石,含水层厚度因地而异,一般20~40m。主要贮存潜水。水位埋深总的规律是由西向东逐渐变浅。西部人民庄子附近埋深大于110m,向东至王信堡一带变为小于5m,宋家湖、大泉等地则溢出地表。含水层富水性较小,单井涌水量一般为100~1000m3/d,西大河古河道中的富水性较强,单井出水量可达950m3/d,古河道两侧富水性渐弱,单井出水量不足300m3/d。水质较好,矿化度均小于1.0g/L。

④毛卜喇盆地

毛卜喇盆地地处石羊河流域中游西部北端,为四周被低山丘陵环绕的典型的山间断陷小型盆地面积26km2

盆地所处行政区域为永昌县红山窑乡,所处灌区为西河灌区。

盆地内第四系松散层厚度40~200m,主要岩性为中、上更新统的含泥沙砾卵石。含水层厚度60~100m,其变化规律是西部较厚,向东依次递减。宋家湾隐伏断层以北,因基地隆起,松散层厚度小于10m,地下水呈股状分布。

盆地内贮存潜水。水位埋深5~80m,自西向东渐浅,盆地东口则溢出地表。含水层富水性南部较好。降深0.70~3.58m时,单井涌水量304~1862m3/d。盆地北部无面状含水层分布,股(槽)状或网状潜水富水性小于300m3/d。水质较好,矿化度均小于1.0g/L。

⑤大靖盆地

大靖盆地地处石羊河流域最东端,属一小型盆地。东、西分别为古山墩、关爷庙-上火落井构造隆起区断层所限,北为腾格里沙漠,盆地呈沿大靖河冲洪积扇展布的倒三角形,面积约398km2

盆地所处行政区域为古浪县的西靖乡、民权乡、大靖镇、裴家营镇、海子滩镇、直滩镇及景泰县的红水镇部分地区,所处灌区分别为七墩台灌区、景电灌区、大靖河灌区、引黄灌区及景泰川灌区。

受盆地内地质构造的制约,第四系松散层厚度变化较大,一般为50~300m,自南部的大岭-昌林向北部的谭家井渐浅。岩性主要为沙砾卵石、沙碎石夹亚沙土、亚黏土。含水层厚度变化亦大,裴家营乡以西至大靖乡为30~60m,水位埋深40~100m,富水性较好,单井涌水量1000~3000m3/d,矿化度0.5~1.0g/L;裴家营乡以东,含水层厚度大于100m,但富水性差,单井涌水量小于1000m3/d,矿化度0.8~1.2g/L;裴家营乡-关爷庙以北地区,含水层厚度3~40m,常与第三系、三迭系构成统一含水体,水位埋深25~65m,富水性变化巨大,单井涌水量变化范围100~3000m3/d。水质较好,矿化度0.3~0.6g/L,北部沙漠边缘水质较差。

(2)北部(下游)盆地

①昌宁盆地

昌宁盆地地处石羊河流域下游西部,属西大河尾闾区。盆地南、北、西三面环山(龙首山脉),东与民勤盆地衔接,面积3090km2

盆地行政区域包含金川区全部及民勤县的昌宁乡,所处灌区为金川灌区及昌宁灌区。

盆地内第四系松散层厚度80~300m,自西向东渐薄。岩性除西部金昌市-下四分一带为沙砾卵石、沙砾石外,其余广大地区均为砾沙、沙与黏土互层。大致以昌宁堡乡-马莲泉为界,以东为承压水分布区,以西为潜水分布区。含水层厚度50~200m,自北向南、自西向东渐增,盆地南部西大河冲洪积扇一带大于200m,北部山前不足50m。水位埋深5~100m,自西向东渐浅,金昌市以西的龙首山前地带大于100m,而盆地东缘锁锁井-矛子井一带仅5m左右。潜水区含水层富水性以金昌市东部西大河冲洪积扇一带最好,单井涌水量3000~5000m3/d;洪积扇外围至北山次之,单井涌水量1000~3000m3/d;盆地西部最差,单井涌水量小于1000m3/d。承压区上部潜水含水层富水性小于1000m3/d,下部承压水富水性大于1000m3/d。水质西部较好,矿化度一般0.5~1.0g/L;东部较差为0.5~2.6g/L,局部地带大于5.0g/L。

②民勤盆地

民勤盆地是石羊河流域下游最大的盆地。南起红崖山-阿拉古山与武威盆地相邻,北抵北山,西与潮水东盆地、昌宁盆地衔接,东邻腾格里沙漠,盆地边缘亦为沙漠覆盖。绿洲区面积4520km2

盆地行政区域包含除红沙岗镇、昌宁乡及北山乡以外的所有乡镇,所处灌区为红崖山灌区。

盆地内第四系松散层厚度50~200m,自南而北渐薄,泉山镇以西小于50m;含水层厚度20~50m,岩性主要为中粗沙,次为中细沙、细沙,沙砾石仅分布于民勤县城以南的石羊河古河道,水位埋深5~30m,由南向北、由西向东渐浅,腾格里沙漠边缘小于5m。主要贮存承压水,含水层富水性较差,单井涌水量1000~2000m3/d,西渠以北的山前地带单井涌水量小于1000m3/d。该盆地矿化度变化幅度较大,一般为0.4~5.6g/L,自南而北渐增;民勤县城及其以南的周边地区地下水矿化度0.7~2.8g/L,局部地带为矿化度小于0.5g/L;腾格里沙漠边缘及丘间洼地矿化度2.6~5.8g/L;北端局部地段为矿化度高达15.9g/L的盐水。

③潮水东盆地

潮水东盆地地处石羊河流域下游西北,西、北、南三面为北山低山丘陵,东部与民勤盆地和昌宁盆地衔接。面积3045km2,盆地所辖乡镇为民勤县的红沙岗镇。

第四系松散层厚度80~400m。含水层厚度50~200m,自西向东、自南而北渐薄,西南部的南板洼滩一带大于200m,盆地东北缘含水层厚度不足50m。含水层岩性西南部为沙砾卵石、沙砾石,向东渐变为粗中沙、沙砾石,东部为中细沙。大致以东径102°为界,西部贮存潜水,东部则贮存承压水。潜水水位埋深10~200m,东部10~50m,西部一般100~200m。含水层富水性西南部较好,单井涌水量1000~3000m3/d;北部较差,单井涌水量100~1000m3/d,东部的白山子东侧和唐家沟-茨井子南滩一带含水层富水性最差,单井涌水量小于100m3/d。此外,唐家沟-黑头山以北至北大山之间及南部俄卜一带,为含水层不均匀或透水不含水地段。潜水矿化度一般为1.0~3.0g/L,自西向东渐增。承压水区水位埋深3~10m,自西向东、自北向南渐浅。含水层富水性较好,单井涌水量大于1000m3/d。矿化度1.0~3.0g/L,局部小于1.0g/L。

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