前言
本书以地下水系统水循环理论为原则,综合运用水文地质学、地下水动力学、水文地球化学、同位素数值模拟等方法,在全面了解研究区区域背景,利用多学科交叉详细分析了解银川平原地质构造特征、地下水系统和水流特征的基础上,对银川平原地下水补给来源、补给模式、循环特征等进行了综合研究,为银川平原地下水可持续开发利用提供了重要地质依据。
通过研究认为,贺兰山倾斜平原单一潜水含水子系统的主要补给来源为山区降水,当地降水补给的比例相对较少,按照δ18O高程梯度估算,补给水来自高程比银川平原区高760 m的贺兰山山区降水。其中,银川平原中南部地区,地下水的补给模式主要是通过山区地表水在山前带的渗漏补给,补给过程中受到蒸发影响,地下侧向径流补给影响相对较小,靠近南部黄河冲积扇区可能受黄河补给水或引黄灌溉补给影响。银北至石嘴山地区山前单一潜水区以山区侧向径流为主,或者是山区河流在山前的快速入渗,补给过程中未受到严重的蒸发影响。吴灵冲湖积平原多层结构含水子系统的主要补给来源为引黄灌溉入渗补给,承压水主要是古补给,部分受到台地区潜水地下径流补给的影响。陶乐冲湖积平原多层结构含水子系统潜水主要接受来自黄河水的补给,其次,高阶地地下水系统对冲湖积平原潜水存在一定程度的补给,承压水大部分含有氚,说明其接受现代补给,现代补给来源为黄河和高阶地地下水侧向径流补给。来自西部贺兰山山区平均实际地下侧向径流速率为133.9m/a。银川平原浅层地下水的更新性较好,特别是山前地区和沿黄河一带,同时由于灌区局部水流发育,可再生能力强。深层承压水的更新性较差,再生能力较弱。
地表入渗(大气降水入渗、田间灌溉回渗等)是银川平原地下水基本补给来源,地下水在地表分水岭附近以垂直下渗为主,然后转为向平原内流动,在地势低洼处,向沟谷排泄。结构剖面显示出三级循环系统,其中,局部循环系统影响宽度为2~5 km,循环深度约100 m;中间循环系统的影响宽度为15 km,循环深度约200 m;区域循环系统影响范围最大,宽度为30 km,循环深度大于300 m。西部由于受山前细粒带的影响,整体可分为局部循环系统和区域循环系统,局部循环系统的循环深度约在300 m,影响宽度为10 km;区域循环系统的循环深度大于500 m,影响宽度约30 km。东部鄂尔多斯台地前缘区域循环系统地下水由于受高矿化地下水补给影响,水质较差。
在银川平原地下水数值模拟中,因西部贺兰山前水位资料缺乏,难以满足达西断面法计算山前侧向径流量的要求。本次利用数字高程结合流域水文分析法提取贺兰山东麓子流域面积,根据前人不完整统计的雨洪水流量与流域面积资料,类比推算贺兰山东麓雨洪水散失入渗量,并与遥感计算结果进行对比验证,结果表明:基于流域水文分析的计算结果为5174.68万m3/a,基于遥感的计算结果为6208.6万m3/a,取二者平均值5691.64万m3/a作为地下水模型中山前侧向补给量,为银川平原地下水资源评价及水资源合理开发利用提供重要依据。