甘肃省地下水资源评价报告.docx

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甘肃省地下水资源评价报告

甘肃省地下水资源评价报告

目  录

前  言    1

第一章  自然地理及社会经济概况    3

1.1社会经济概况    3

1.2自然地理概况    3

第二章  水文地质概况    9

2.1地下水资源分区划分    9

2.2水文地质概况    10

2.3降水、地表水与地下水的转化关系    13

2.4人为因素对地下水循环的影响    20

第三章  水资源评价    24

3.1地表水资源数量及变化    24

3.2地下水天然资源评价    27

3.3地下水可开采资源量及分布    93

3.4深层承压水可开采储存量评价    111

3.5全省水资源总量概述    119

3.6主要城市地下水资源分布概况    119

第四章  地下水资源的开发利用    123

4.1  地下水开采量    123

4.2  地下水开采程度    123

4.3  地下水利用情况及缺水分析    133

第五章  地下水资源的变化及潜力分析    135

5.1  地下水资源的变化    135

5.2  地下水开采潜力分析    140

5.3  地下水开采前景预测    141

第六章  地下水环境质量评价    148

6.1  地下水质量特征及变化规律    148

6.2  地下水污染状况及变化    150

6.3  典型地下水环境问题研究    152

6.4  地下水脆弱性概述    157

第七章  地下水合理开发利用    160

7.1  地下水开发利用存在的问题    160

7.2  地下水资源合理开发利用    161

结  论    164

前  言

甘肃省是我国最缺水的省份之一，随着全省经济发展和人口的不断增加，水资源供需矛盾日益突出，水资源匮乏已成为制约社会经济持续发展的因素之一。

地下水作为水资源的重要组成部分，由于其空间分布的广泛性及开采的便利性，已成为我省生活、工业、农业和生态用水的重要供水水源。

近十年来，地下水资源在满足各种需求的同时，其数量、质量、时空分布格局也发生了较大的变化。

原全省地下水资源评价成果已不能满足当前和今后一段时期内水资源开发利用的需要，开展新一轮地下水资源评价对于优化我省水资源配置和促进地区经济发展无疑是非常重要的。

《甘肃省地下水资源评价》是全国地下水资源评价项目的子项目之一。

目的是重新对地下水资源数量、质量、时空分布特征和开发利用条件作出科学的、全面的评价，进一步查明资源大帐，为今后10—30年地下水资源的开发利用提供新的依据。

其主要任务包括：

1.重新评价地下水天然资源、开采资源、深层承压水可开采储存量；

2.评价地下水的环境质量；

3.调查地下水开采现状及存在问题；

4.分析地下水开发利用潜力，提出今后地下水合理开发利用意见。

根据《关于下达2001年〈全国地下水资源评价〉项目任务书的通知》（中地环发〔2001〕54号）和甘肃省国土资源厅《关于下达〈甘肃省地下水资源评价〉项目任务的通知》（甘国土资环发〔2001〕18号），该项目由甘肃省地质环境监测总站承担。

我站于3月成立了项目组，按《全国地下水资源评价工作大纲与技术要求》展开资料准备和整理工作，于3月底提交了《全国地下水资源评价（甘肃部分）工作计划》。

随着工作的进展，6月份编写了《甘肃省地下水资源评价工作设计》，6—9月对全省水利化现状、地下水开采情况进行了实地调查，并收集了各地（市）国民经济及水利发展“十五”规划，全省典型水文站系列流量资料，为提高地下水资源评价精度和水平奠定了坚实的基础。

10月份进入了室内资料整理、文字报告编写和图件编制，12月份开始数据库建设，基本按技术要求完成了工作。

本次全省地下水资源评价是在全面收集和分析以往不同时期水文地质勘查及研究成果基础上进行的，较系统地总结了气候变化及水利化条件的改变对地下水循环系统及资源量的影响，总结了地下水开发引起的环境地质问题，分析了地下水开发潜力，为今后水资源优化管理提供了决策的依据。

在最新勘探成果基础上评价了深层承压水可开采储存量，对地下水资源评价中有关参数进行了优选和归纳，对黄河兰州段的入渗特征进行了对比分析，从宏观上掌握了黄河在这一地区的入渗特征及入渗量，对河西走廊水利化条件改变和水资源分布利用格局的改变引起的地下水径流系统变化及存在的环境地质问题作了深入探讨，为地下水允许开采量的评价创造了条件。

甘肃省国土资源厅地质环境处、甘肃省地勘局地质科技处对项目实施给予了极大的关注，并作了大量的协调工作。

甘肃省水利厅、建设厅、各地、州（市）水利局的大力支持，甘肃省水文水资源勘测局提供了全省1956—1997年20个典型水文站的系列水文资料，为本次水资源评价的有力保障。

在此对关心和支持该项目的单位和个人表示诚挚的谢意。

该项目的主要完成人员有施孝、赵成、刘兴春、赵玉红、张像源、张东林、左鸣放、姜才文、张荷生、魏林森等。

赵成完成文字报告编写及东部地区水资源评价；刘兴春主要承担地下水资源评价、地下水资源分布图的编制及报告修改完善等；赵玉红主要承担数据处理、含水层天然防护性能评价；左鸣放完成地下水开发利用状况图及相关内容的资料整理；张东林完成地下水环境图的编制及相关资料的整理；张像源等完成信息系统的建设工作。

  本次评价所采用的基础图件、计算区块划分、数据整理均按1∶100万精度完成，并根据本省地下水分布规律，增加了冻结层水、黄土孔洞—裂隙水的评价内容，使本次评价成果更符合甘肃省的实际情况。

第一章  自然地理及社会经济概况

甘肃省地处我国西北内陆，东接陕西，南邻四川，西连青海、新疆，北与宁夏、内蒙古自治区及蒙古人民共和国接壤，地理坐标：

东经92°13′—108°46′，北纬32°21′—45°53′。

全省土地面积45.4×104km2，其中：

山地11.8×104km2，占25.97%；高原13.4×104km2，占29.5%；川地13.45×104km2，占29.61%；戈壁沙漠6.81×104km2，占14.99%。

  1.1社会经济概况

  据《甘肃年鉴》[1]，截至1999年，全省人口2542.58×104人，其分布很不均匀，东部河谷平原及河西走廊绿洲地带人口密度达200—500人/km2，黄土高原平均1000人/km2，沙漠、戈壁及中高山区不到1人/km2。

随着国家西部大开发政策的落实，我省经济呈较快增长态势，1999年实现国内生产总值（GDP）931.98×108元，较上年增长8.3%，人均（GDP）0.37×104元。

其中，第一、二、三产业完成增加值分别为191.21×108元、423.79×108元、316.98×108元。

在全省45.4×104km2（约合6.81×108亩）土地中，耕地面积5229.25×104亩，占全省土地的7.68%，其中灌溉面积1832.72×104亩，占总耕地面积35.00%，主要分布于河西走廊、兰州、白银的黄灌区及陇南地区。

人均耕地面积2.17亩/人。

全省草原面积2.5×108亩，占土地面积36.7%，主要分布于甘南草原、河西祁连山及荒漠草原区；森林面积6385.37×104亩，占土地面积的9.40%，主要分布于秦岭山脉、祁连山脉；荒地面积1.82×108亩，占土地面积的26.7%，主要分布于河西走廊。

此外尚有19.5%的土地为沙漠、戈壁、高山。

主要分布于河西走廊及陇南山地。

甘肃省气候干旱，水资源短缺，时空分布不均。

全省多年平均地表水资源量286.207×108m3/a，仅占全国总量的1.06%，居全国第27位，人均仅1149m3，不到全国平均水平的1/2，居全国第22位，亩均占有量为394m3，不到全国水平的1/3[2]。

水资源匮缺已成为我省国民经济进一步发展的首要制约因素。

全省2000年可供水量121.89×108m3,其中：

内陆河流域75.68×108m3、黄河流域43.03×108m3、长江流域3.18×108m3；需水量133.34×108m3，其中：

内陆河流域79.83×108m3、黄河流域50.22×108m3、长江流域3.29×108m3；年缺水量11.45×108m3，其中：

内陆河流域4.15×108m3、黄河流域7.19×108m3、长江流域0.11×108m3。

内陆河流域、黄河流域属于资源型缺水，长江流域属于工程型缺水[21]。

1.2自然地理概况

甘肃省位于我国黄土高原、阿拉善高原、青藏高原交汇处。

受鄂尔多斯台地、阿拉善—北山台地、祁连山褶皱和西秦岭褶皱的控制，全省地域狭长，地势呈西南高、东北低，本省除陇南部分谷地和疏勒河下游谷地地势较低外，大部分海拔都在1000m以上，属山地型高原，按地势及地形全省分为6个区。

（1）祁连山—阿尔金山高山区：

位于本省西南部，山地高程多为4000—5000m，祁连山主峰团结峰海拔5808m，雪线4200—4500m，由于冰川作用，山脊高峻、狭长，并终年积雪，发育现代冰川。

海拔3500m以下，逐渐变为以剥蚀为主的中、低山区。

（2）河西走廊平原区：

位于西部祁连山以北，北山山地以南，东起乌鞘岭，西至甘、新边界。

海拔1000—1500m。

区内走廊山脉将平原区分为南、北两列盆地平原，南部为冲洪积成因的倾斜平原，北部为冲湖积相平原。

（3）北山中山区：

位于河西走廊平原以北，包括马鬃山、合黎山、龙首山等，呈断续的中山，海拔1500—2500m，相对高程500—1000m。

由于气候干燥，风蚀严重。

北山地区已准平原化，洪积与剥蚀平原所占面积超过了干燥剥蚀山地。

（4）陇中黄土高原丘陵区：

位于本省中、东部，陇南山地以北，海拔1200—2200m，相对高程500—1000m。

第四纪以来堆积了巨厚的午城黄土、离石黄土和马兰黄土。

六盘山将其分为陇东和陇西黄土高原。

陇西黄土高原流水纵横深切，沟壑遍布，呈梁、峁、岘等典型黄土地貌。

陇东地势大致从东、北、西三面呈“箕状”向南部缓慢倾斜，流水切割较陇西地区弱，呈黄土塬状黄土地貌。

（5）甘南高原区：

位于本省南部，属青藏高原东缘部分。

区内海拔3000—4000m，地势大致西高东低，起伏不大，分布有许多坡度小于3°的平滩地。

（6）陇南中低山区：

位于本省南部渭河以南的秦岭西延部分，海拔800—3500m，相对高差500—1500m。

由于新构造运动强烈隆升和流水的急剧下蚀，形成高山深谷，锐峰陡坡，呈典型的流水侵蚀山地地貌。

  我省深居内陆，属中纬度高海拔地区，气候垂直和水平差异明显，具显著的大陆性气候。

据水热条件，本省分为8个气候区（图1—1）。

各区特征见表1—1。

甘肃省水汽来源主要有三种途径：

从孟加拉湾及北部湾的西南气流将印度洋水汽输送到我省长江流域、甘南高原、渭泾流域及兰州以西的祁连山东段；东南气流将太平洋水汽输入到我省东部，另外西风气流将北冰洋水汽带入到我省河西西部，但数量极其有限[3]。

由于气流强弱及输送距离不同，使我省南部和东南部降水多于西部及北部，年降水量自空间分布由东南大于800mm/a向西北递减至小于50mm/a（图1—2）。

年降水量的70%左右集中于夏秋季节（表1—2）。

 甘肃省气候区划说明表            表1—1

气候区    特    征

河西西部暖温带

干旱区    仅限于疏勒河下游，包括安西和敦煌两地的中部地区。

年平均气温8-10℃，年降水量不到50毫米。

风沙大，著名的“风库”安西即位于此。

干热风、霜冻也常发生。

河西冷温带

干旱区    包括金昌、嘉峪关两市，酒泉、张掖、武威三地区的走廊及北山山区（疏勒河下游谷地除外）。

年平均气温5-8℃，无霜期140-160天，年降水量50-200毫米。

气象灾害有大风、干热风、霜冻等。

祁连山高寒

半干旱区    包括酒泉、张掖和武威地区南部的山地和山间盆地。

年平均气温4℃以下，无霜期140天以下，年降水量100-500毫米。

陇中北部冷温带

半干旱区    包括兰州、白银以及庆阳、定西、临夏三个地区（州）的北部，通称本省中部干旱区。

年平均气温6-9℃，无霜期160-180天，年降水量200-500毫米。

气象灾害主要有干旱、冰雹、暴雨、霜冻等。

陇中南部冷温带

半湿润区    包括平凉地区以及庆阳、定西、临夏三个地区（州）的南部和天水市北部。

年平均气温6-10℃，无霜期160-200天，年降水量500-650毫米。

气象灾害主要有干旱、冰雹、暴雨等。

甘南高寒湿润区    含甘南自治州大部分。

年平均气温1-6℃，无霜期140天以下，年降水量550-800毫米。

陇南北部暖温带

湿润区    包括陇南地区中、东部，天水市南部及甘南舟曲县东南部。

年平均气温8-12℃，无霜期200-220天，年平均降水量550-800毫米。

气象灾害有暴雨、冰雹等。

陇南南部河谷北

亚热带湿润区    包括武都、文县大部分及康县南部一小部分河谷地带。

年平均气温14℃以上，无霜期250天以上，年降水量450-700毫米。

气象灾害主要有暴雨、冰雹等。

1999年典型站降水年内分配表              表1—2

气  候  区    站名    降  水  量（mm）

        1-3月    4-6月    7-9月    10-12月    全年

河西西部暖温带干旱区    敦煌    5.8    2.0    12.7    4.3    24.8

        23.4%    8.1%    51.2%    17.3%    100%

河西冷温带干旱区    张掖    8.6    25    48.5    5.6    87.7

        9.8%    28.5%    55.3%    6.4%    100%

陇中冷温带半干旱区    兰州    0.6    155.4    153    19.6    328.6

        0.2%    47.3%    46.6%    6%    100%

陇中冷温带半湿润区      天水    14.8    141.9    206.7    66    429.4

        3.4%    33%    48.1%    15.4%    100%

甘南高寒湿润区    岷县    13.7    185.9    247.5    54.6    501.7

        2.7%    37.1%    49.3%    10.9%    100%

陇南北亚热带湿润区    武都    13    128.6    192.3    63.3    397.2

        3.3%    32.4%    48.4%    15.9%    100%

由表1—2可以看出，河西地区春、冬季降水所占比例高，明显受到冬季北冰洋水汽的影响，且由西向东减弱，甘肃东南部降水则主要由夏季太平洋、印度洋水汽循环控制。

据全省典型站1951—1999年50年资料分析，河西地区70年代为丰水期，80年代为枯水期，90年代为平水期。

河东地区70年代为丰水期，80年代为平水期，90年代为贫水期。

另外存在32、18年的降水长周期变化及9、6年的短周期变化规律。

本省河川径流不发育，且密度极不平衡，是地表水资源贫乏的省份。

全省河流分别属于内陆河、黄河、长江流域。

内陆河流域是指乌鞘岭以西的河西诸河流，分别属石羊河、黑河、疏勒河三大河系，均发源于祁连山。

除黑河、疏勒河等大河外，多为季节性河流。

各河流出山多年均径流量为69.663×108m3/a（表1—3）。

径流年内分配不均匀，5、6月份河流的天然来水量占年径流量的15—25%，汛期7、8、9三个月的来水量占年径流量的50—55%，最大的占67%；年际变化不大，年径流变差系数0.14—0.24。

                河西内陆河流径流量表                  表1—3

水  系    径  流  量  （×108m3/a）    备  注

    50%    75%    95%    

疏勒河    18.743    16.66    13.631    含大小哈尔腾河

黑  河    34.614    31.817    27.971    

石羊河    15.609    13.875    11.352    

合  计    69.663    64.090    56.427    

注：

资料截至1997年

黄河流域处于本省中东部，分别属干流、洮河、湟水、渭河、泾河、北洛河6个水系。

其较大支流径流主要由降水补给，径流量分布与降水空间分布一致，发源于秦岭地区的洮河、大夏河径流量大于汇水面积相似的发源于黄土区的渭河、祖厉河。

由于为降水补给型河流，径流年内分配极不平衡，一般7—10月为洪水期，径流量占全年的70%以上。

由于流经黄土高原，黄河泥沙含量较高，一些源于这些地区的河流，如祖厉河、散渡河、大小咸水河等水质较差。

黄河流域地表水多年均径流量为371.153×108m3/a，出境水量为339.137×108m3/a。

径流量年内分配不均，年际变化大。

4、5、6三个月的径流量占年径流量的比例是：

洮河、渭河为20%，泾河15%。

汛期7、8、9三个月的径流量占年径流的比例是：

洮河45%，泾河55%。

祖厉河、渭河、泾河的暴雨期径流很集中，来势凶猛，历时短暂，泥沙含量高。

越是干旱地区，暴雨径流越集中。

年径流的年际分配不均匀，变差系数0.5—0.6，甚至大于0.6。

长江流域地处本省南部，由于气候温暖湿润，降水充沛，河川径流发育，多年平均径流量135.22×108m3/a，出境水量为132.871×108m3/a。

径流量年内分配不均匀，嘉陵江干流及西汉水的年际变化较大，白龙江的年际变化不大。

第二章  水文地质概况

  2.1地下水资源分区划分

地下水资源分区采用地下水流动系统的概念来划分，即将统一时空演变的地下水体划入同一资源区。

据此原则，本省地下水资源区按汇水范围划分为内陆河、黄河、长江3个区。

亚区分区考虑到地下水资源的汇源条件共分为8个（表2—1）。

  甘肃省地下水资源分区划分表              表2—1

  地下水资源区    地下水资源亚区

内陆河流域（Ⅰ）    疏勒河流域（Ⅰ1）

黑河流域（Ⅰ2）

石羊河流域（Ⅰ3）

黄河流域（Ⅱ）    黄河干流兰州以上段（Ⅱ1）

黄河干流兰州以下段（Ⅱ2）

渭河（Ⅱ3）

泾河（Ⅱ4）

长江流域（Ⅲ）    嘉陵江（Ⅲ1）

区、亚区分区主要考虑到地下水补径排演变系统的完整性，边界尽可能地取地下水（也是地表水）分水岭，为隔水边界。

由于黄河为一条过境河，分区划分时不可避免地存在地下水的汇入、流出边界，长江及内陆河局部也存在类似的问题。

陇东地区的葫芦河（属北洛河水系）及甘、宁交界水系均为外流河，因分布面积及地下水资源量较少，在计算时将其并入泾河水系（Ⅱ4）中。

  内陆河流域（Ⅰ）主要的地下水流入边界为黑河上游（Ⅰ2），流出边界有：

疏勒河下游甘、新交界段（Ⅰ1），黑河下游甘、蒙交界处（Ⅰ2）；黄河流域（Ⅱ）地下水汇入边界有：

玛曲段、黄河干流入刘家峡河谷、湟水入境河谷、大通河入境河谷（Ⅱ1），主要的流出边界有：

黑山峡（Ⅱ2）、渭河（Ⅱ3）、泾河出境河谷（Ⅱ4）、葫芦河及甘、宁交界段（Ⅱ4）；长江流域（Ⅲ）中河谷堆积物不发育，水资源基本呈地表水形式出入本省，计算时适当延伸，不计算专门的出入境水量。

2.2水文地质概况

依据构造、地貌条件及含水层的水理性质，本省地下水类型有山前（山间）平原第四系松散层孔隙水、黄土丘陵黄土孔洞—裂隙水、基岩裂隙水、岩溶水、高山区冻结层水、中低山区局部及一些地区第四系下伏中新生代碎屑岩孔隙一裂隙水。

  主要分布于河西走廊平原区，是本省可供利用的最主要的地下水类型。

地下水主要存在于南北两列构造盆地的第四系松散堆积物中。

南盆地包括：

武威、张掖—酒泉、玉门—踏实、阿克塞盆地，主要赋存单一潜水，向北过渡为双层结构的潜水—承压水。

山前地下水埋藏深度一般大于100m，向北渐小于10m，并以泉水形式溢出地表。

北盆地有：

民勤—昌宁、金塔—花海、安西—敦煌盆地，地下水埋深一般小于30m，大部分地段小于10m。

地下水呈多层型承压水形式存在。

祁连山区的山间盆地地下水埋藏分布规律与走廊南盆地相似。

  黄河流域也存在类似的山前自流倾斜构造盆地，如榆中—定远盆地、内官—香泉盆地等，地下水的分布与河西走廊南盆地相似。

  黄河、长江流域的一些河谷平原地带第四系松散堆积物较厚，赋存水量丰富的孔隙水，是这些地区工农业及城市供水的主要水源。

  分布于黄土高原地带。

陇西黄土丘陵黄土及黄土类土的孔洞—裂隙水的分布明显受区域降水量变化的控制。

降水量大于400mm/a的东南部渭河支流葫芦河、籍河流域，洮河、大夏河流域黄土层普遍含水，潜水面随着地形的高低而起伏。

降水量在400mm左右的地区，潜水主要赋存于沟谷带及坡麓带，梁峁顶部一般无水，华家岭和内官南山以南散渡河及大、小咸水河流域属这类情况。

区域北部祖厉河流域的大部分地区，气候进一步干燥，年降水量小于400mm，潜水仅呈条带状分布在沟谷中，形成黄土沟谷潜水。

区域极干旱的部位即使在沟谷中，黄土层实际也不含水。

陇东地区地下水主要存在于黄土塬区，含水层厚度塬中心大、边缘薄，一些规模较大的塬区水量丰富，具有供水价值。

  分布于祁连山及阿尔金山海拔3500—4000m以上地带，含水层厚度小于5m，冬季全部冻结，在一些大的谷地中存在冻结层下水，其分布规律与河谷地下水相似。

  主要分布于祁连山区及陇南山地，陇中地区的马口卸山、华家岭、六盘山区等石质山地亦有分布。

其中秦岭山地泥盆系、三迭系及古生界地层中含有碳酸盐岩，为我省岩溶水集中的地区。

祁连山海拔低于3000m的地段及北山山地已荒漠化，地下水主要赋存于一些断层带中。

  祁连山走廊过渡带及河西走廊诸构造盆地底部分布中新生界地层含少量孔隙—裂隙水，一般构成相对隔水层。

  黄河、长江流域一些地区尚存在中新生界盆地，主要有靖远盆地、兰州盆地、庄浪河盆地、秦王川盆地、临洮盆地、