西北地区第一大内陆河?
塔里木河,在维吾尔语里、意为“无缰之马”和“田地、种田”。位于新疆维吾尔自治区塔里木盆地北部。发源于天山山脉及喀喇昆仑山,沿塔克拉玛干沙漠北缘,穿过阿克苏、沙雅、库车、轮台、库尔勒、尉犁等县(市)的南部,沿最后流入台特马湖。
塔河主干最早曾注入罗布泊、后由于河流水量减少、河道摆动而改道、1972年以前尾水可达若羌县城北的台特马湖、后终点进一步退缩到铁干里克的大西海子水库。21世纪初开始全流域治理后,开始有水流复达台特马湖。塔里木河,是南疆地区的母亲河,天山以南的绿洲基本都是靠塔里木河水灌溉。
塔里木河,流域面积102万平方千米。全长2179千米(还有2327、1321之说,若以最长支流和田河为源,全长2376千米),是中国最长的内陆河、为世界第五大内陆河。
水文地质概念模型的同位素解释
一、补给来源与机制
松嫩平原第四系孔隙潜水补给源为降水、山区和高平原侧向径流补给(图5―31)。西部砂砾石台地为大气降水和山区少量侧向径流,倾斜平原为砂砾石,降水入渗和大兴安岭山地河谷潜水补给,以及汛期河水补给。低平原潜水以降水补给为主,同时接受东部高平原潜水补给;乌裕尔河、双阳河变为散流补给潜水,地下水的补给时期为近50 a来的补给。
图5―27 松辽分水岭边界附近第四系承压水的δ18O(‰)分布
图5―28 松辽分水岭边界附近第四系承压水的14C模型年龄(a)分布
图5―29 松辽分水岭边界附近泰康组承压水的14C模型年龄(a)分布
图5―30 松辽分水岭边界附近大安组承压水的14C模型年龄分布
图5―31 松嫩平原地下水补给机制示意图
北部讷谟尔河-科洛河地下水系统补给来源为当地降水与代表山区降水的地表水,地下水以垂直入渗补给为主,河流侧渗为辅,其中当地降水补给占总补给的60%~73%。山区地表水补给占总补给的27%~40%。中部乌裕尔河-双阳河地下水系统主要接受降水和地表水补给,地下水以垂直入渗补给为主;该系统北部高平原乌裕尔河附近补给来源为来小兴安岭山区降水通过地表河流补给,西南部低平原补给来源为当地降水。东部高平原呼兰河-通肯河地下水系统和拉林河-阿什河地下水系统补给来源以当地降水垂直入渗补给为主。南部高平原第二松花江地下水系统补给来源为远距离的长白山区降水,通过河流补给。北部山前倾斜平原和低平原的雅鲁河-阿伦河-诺敏河地下水系统补给来源为西部山区降水,西南部山前倾斜平原和低平原霍林河-洮儿河-绰尔河地下水系统补给来源为距离较近的西部降水,地下水以垂直入渗补给为主。
第四系承压水、新近系泰康组和大安组补给来源为西部山前和东部高平原地下径流。第四系承压含水层地下水多为近50 a来的补给,在吉林中部具有古补给的特征。新近系泰康组和大安组除西部和北部地区有近期水补给外,其他地区为古补给,补给时期大于一万年。第四系承压含水层与上层潜水和下伏泰康组含水层之间水力联系密切,大安组相对封闭性较好。除周边山前平原和东部高平原附近发生现代补给外,泰康组和大安组含水层中的地下水多为古补给。
第四系承压水通过西部山前扇形平原及北部和东北部高平原的弱透水边界,接受侧向潜水补给。在盆地北部、西部边缘地带,承压含水层顶板变薄,局部缺失,且孔隙承压水水位多低于上覆潜水水位,潜水以“天窗”形式向下补给承压水,在嫩江与第二松花江汇合地带,承压水以顶托或越流形式向上补给河谷潜水。
新近系泰康组与上覆第四系承压水和潜水有较好的水力联系,在边缘地带与孔隙潜水接触,通过强透水边界可得到自上而下的直接或越流形式补给。在西部及西北部边缘得到基岩裂隙水侧向径流补给。大部分地区,下伏的大安组、依安组承压水水位高于该层承压水水位,下伏承压水自下而上的顶托和越流补给。该层承压水径流速度缓慢,由南北向中部径流,在嫩江与松花江汇合地带,以向上顶托或越流形式补给河谷潜水。
大安组承压水主要接受北部、东部高平原孔隙潜水及西部丘陵山区基岩裂隙水侧向径流补给。地下水径流缓慢,径流方向总体上为由北向南,在嫩江与松花江汇合处,以越流形式向上补给上覆含水层。
高平原白垩系承压水主要接受高平原孔隙潜水及丘陵山区基岩裂隙水的侧向径流补给,在局部地表出露地带可直接或间接接受大气降水的补给。地下水径流比较缓慢,总体流向为北西―南东向。
二、地下水流动与边界特征
图5―32 松嫩平原地下水流动模式
松嫩平原地下水流动主要存在局部地下水流和区域地下水流(图5―32),局部地下水流系统存在于整个平原的浅部,主要形成于潜水含水层,由降水、灌溉水、地表水补给;在垂向入渗至含水层后,向排泄区流动,在某些低洼地带溢出地表,循环深度一般为50 m,山前区可达100 m以下。区域地下水流存在于深部承压含水层,地下水年龄老,为远距离补给,补给来源为周边降水和地表水的入渗补给;以侧向水平径流方式流向盆地中心运动,通过盆地中心承压含水层向上越流补给潜水。总体来说,松嫩平原地下水流的总趋势是由东部、北部和西部三面山区流入盆地,在第二松花江和嫩江汇流处形成松嫩盆地区域地下水的排泄中心。盆地地下水通过嫩江、第二松花江河谷第四系孔隙潜水排向松花江。
山前倾斜平原的砂砾石扇形地台地及白垩系统碎屑岩与大兴安岭山地基岩衔接,为弱透水补给边界。高平原黄土状土覆盖区,白垩系碎屑岩及其风化带直接与长白山地基岩接触,为弱透水补给边界。南部松辽边界具有相对的隔水性,在天然状态下可视为零通量边界。
三、补给强度和地下水更新
松嫩平原地下水氚含量分布深度说明:山前平原现代地下水循环深度可达100m,平均补给强度126mm/a;中部低平原小于80m,平均补给强度60mm/a;东部和南部高平原现代地下水循环深度小于50 m,平均补给强度59 mm/a。这些地下水平均滞留时间小于50 a,更新性较好。
第四系承压现代年龄地下水分布在林甸―齐齐哈尔以北、齐齐哈尔―泰来―白城以西的山前台地和乾安―肇州以东的高平原。这一地区为主要补给区,平均补给强度为6.2 mm/a,具有一定的更新能力,其余地区14C模型年龄5~10 ka(BP),地下水更新性较差。
新近系泰康组现代年龄地下水分布在林甸―齐齐哈尔以北和乾安―前郭以东,现代补给仅发生在山前和接近东部高平原的局部地区,其余地区地下水为古补给,低平原中部年龄8~15 ka(BP);新近系大安组现代年龄的地下水分布在北部讷河、沿山前一带以及与东部高平原相接地带,为地下水的补给区,低平原中部年龄11~23 ka(BP)。对于该两组含水层来说,现代补给仅发生在周边地区,平均补给强度2.8 mm/a;低平原中部为古补给,这两组含水层地下水流动缓慢,更新性较差。
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