柴達木盆地位於青藏高原東北部,是壹個典型的高山環抱的內陸幹旱盆地,西北有阿爾金山,東北有祁連山,南有昆侖山,東有鄂拉山。盆地中部的賽什騰山、錫鐵山和阿木尼克山將主盆地分為嘎斯庫勒湖、蘇幹湖、馬海、優香、大柴旦、德令哈、烏蘭、察汗烏蘇等子盆地,形成了盆地在其中、盆地相連的特殊景觀。宏觀上,從盆地外圍向中心發育極高山、山地、丘陵、山前洪泛平原、洪泛平原、湖積平原和湖積平原,沼澤、鹽沼和湖泊疊加在湖積平原和湖積平原上。
(壹)地下水功能評價指標體系
在柴達木盆地地下水資源功能評價指標中,沒有考慮與地下水儲量資源相關的指標。在生態環境功能評價中,主要考慮三個方面:湖沼景觀、植被和土地。在柴達木盆地,由於地下水開采規模小,地下水的地質環境作用不明顯。除冷湖鎮因井位不合理造成局部鹽水入侵外,其他地區均未造成地面沈降和鹽水下移。在地下水系統衰減中,考慮到柴達木盆地地下水礦化度的增加與地下水埋深和強烈蒸發有關,泉流量主要受地下水位變化影響,地下水位主要受地下水入滲和補給控制,選取了地下水水質與水位的相關性、泉變化與地下水的相關性、地下水補給變率與水位變化的比值等指標(圖8-15)。
(2)地下水功能評價分區
柴達木盆地地下水系統,作為壹個統壹的整體進行地下水功能評價。根據地下水系統的埋藏條件和地下水的開發利用情況,將流域劃分為14個壹級區、47個二級區和101個三級區(圖8-16)。每個壹級區都保持著完整的地下水補給、徑流和排水循環系統。壹級區按水文地質條件劃分二級區,主要依據地下水水化學場分布和二級盆地地下水系統條件。二級區根據地下水的補給、徑流和排泄條件,劃分為三個帶(區)。在此基礎上,采用2×2km2網格劃分單元,統壹編號,共劃分出27933個有效單元。
圖8-15柴達木盆地地下水功能評價指標體系
圖8-16柴達木盆地地下水功能評價分區圖
(三)地下水功能評價結果
1.地下水資源的功能地位
柴達木盆地地下水資源功能評價結果見圖8-17。在那靈果勒河流域補給徑流帶,地下水的資源功能最強,而在下遊流域帶,格爾木河流域和塔塔嶺河流域補給徑流帶,地下水的資源功能更強。然而,在冷湖流域和成套流域,地下水的資源功能較弱。其中,鹹水分布區的地下水資源功能最弱。在該流域內,適宜規模開采區僅分布在那靈果勒河流域地下水補給徑流區,集中開采區主要分布在那靈果勒河流域的排水區、格爾木河流域和塔塔嶺河流域的補給徑流區。在鹹鹵水的分布區,已經變成了液態礦床,而不是淡水資源,是不可開采的區域。
圖8-17柴達木盆地地下水資源功能分布圖
2.地下水的生態功能
柴達木盆地地下水生態功能評價結果如圖8-18所示。各流域排水帶地下水的生態功能較強,但補給徑流帶地下水的生態功能較弱,地下水的生態功能最強,主要分布在綠洲帶。當地下水生態功能水平高於平均水平時,地下水的開發利用必須重視地下水生態功能的保護,地下水的開發利用應以保護地下水生態功能為前提。
3.地下水地質環境的作用
柴達木盆地地下水地質環境功能評價結果見圖8-19。在各流域流域帶的綠洲帶及其鄰近地區,地下水的地質環境功能較強。而在綠洲帶下遊的鹹水分布區,地下水的地質環境功能壹般。在綠洲帶,由於泉水分布廣泛,地下水位的變化對泉水動態影響較大,因此綠洲帶地下水具有較強的地質環境功能。因此,在該地區開發利用地下水時,必須註意地下水地質環境功能的保護。
4.地下水綜合功能的可持續性
結合地下水的資源功能、生態功能和地質環境功能,得出柴達木盆地地下水綜合功能可持續性評價結果,如圖8-20所示。地下水可持續利用能力強的地區主要分布在那嶺郭樂河、格爾木河和塔塔嶺河的補給徑流區。這些地區地下水資源優勢明顯,但地下水的生態環境功能較弱。其他流域山前補給徑流區地下水可持續利用壹般-較強,柴達木盆地中部補給徑流區和各流域排水區鹹水分布區地下水可持續利用最弱,地下水可持續利用弱的地區主要分布在各流域排水區的綠洲區。
圖8-18柴達木盆地地下水生態功能分布圖
圖8-19柴達木盆地地下水地質環境功能分布圖
圖8-20柴達木盆地地下水綜合功能可持續性分布圖
(4)地下水功能區劃
根據柴達木盆地地下水功能評價結果,將其劃分為三個二級區和八個三級區(圖8-21)。
1.地下水資源功能區
柴達木盆地地下水資源可大規模開采,主要分布在那靈果勒河流域和格爾木河流域的補給徑流帶(圖8-21)。以上兩區地下水資源可持續利用能力較強,地下水資源功能占主導地位。地下水與地表生態環境和地質環境基本沒有直接關系,可以提供大量的地下水淡水資源,大規模安排水源。
柴達木盆地地下水集中開采區主要分布在盆地周邊的地下水補給徑流帶或徑流帶。包括嘎斯庫勒湖流域補給徑流帶和徑流帶、大浪灘流域地下水徑流帶、冷湖流域地下水補給徑流帶、馬海流域地下水補給徑流帶、大柴旦流域地下水補給徑流帶、塔塔嶺河流域地下水補給徑流帶、小柴旦東流域地下水補給徑流帶、巴羅根戈勒河流域地下水補給徑流帶、巴音戈勒河流域地下水補給徑流帶、尕海湖地下水補給徑流帶、 唐珂鹽湖-都蘭湖流域、茫崖湖流域、西達布遜湖流域、托拉海河流域、紅柳溝-大水溝流域和南、北霍魯松湖流域的補給徑流帶(圖8-21)。 此類地區地下水資源可持續利用性強,地下水資源功能占主導地位,生態功能和地質環境功能次之,地下水淡水資源相對豐富,可集中中小型水源。地下水與地表生態和地質環境的關系不明顯,大量開采地下水不會造成災難性的生態或地質環境問題。
圖8-21柴達木盆地地下水綜合功能可持續性分區分布圖
柴達木盆地地下水資源呈斑塊狀分布於柴達木盆地周邊的零散礦區,包括大浪灘盆地、巴音郭勒河流域、巴音郭勒河流域、花海子流域、泉祖河流域和沙流河流域的地下水徑流帶(圖8-21)。這些地區地下水可持續性壹般,地下水資源條件壹般。雖然不利於地下水的開發利用,但該區不存在明顯的生態和地質環境問題。地下水資源功能在三大功能中占主導地位,也是幹旱內陸盆地的重要水源。所以可以分散小規模開采。
2.地下水生態功能區
柴達木盆地地下水生態功能區主要分布在盆地中心的排泄區和個別盆地的補給徑流區。這些地區的地下水對地表濕地、湖泊景觀、植被和土壤具有較強的維持作用,生態功能的所有屬性在這些地區基本處於強狀態,而地下水資源和地質環境的功能相對處於弱狀態。根據不同區域生態問題的特殊性,分為植被保護區、景觀保護區、土地保護區和景觀開發區。
在柴達木盆地植被保護區,地下水的生態功能占主導地位,在該區域地下水的生態功能屬性中,植被環境的維持占主導地位,地下水對植被環境的維持處於壹般-較強狀態。主要分布在盆地的綠洲帶,包括帖木兒河流域、寬溝-堡子溝流域、冷湖流域、蘇幹湖以東的花海子河流域、小蘇幹湖流域、馬海河流域、大柴旦河流域、伊克柴達木湖流域、塔塔嶺河流域、巴羅根果勒河流域、巴音果勒河流域、雙石峽-紅雅霍河流域、茫崖湖流域、巴音果勒河流域、那靈郭樂河流域、烏圖梅仁河流域的地下水排泄帶 大竈火河流域、托拉海河流域、格爾木河流域、紅柳溝-大水溝流域地下水排泄帶、劉莎河流域、諾木洪河流域、查汗烏蘇河流域、紅水河-伊克郭勒河流域、香日德河流域。 這些地區的地下水是綠洲中的生命之水,幾乎是綠洲中植被的唯壹水源,綠洲是全流域最適宜人類居住、生產和生活的綠色生命帶。因此,這些地區的淺層水不宜大規模開采,應合理調控地下水生態水位,保護綠洲生態平衡。
柴達木盆地景觀保護區地下水生態功能占主導地位,區域地下水生態功能屬性中景觀環境維持和水環境相關占主導地位,景觀環境和水環境地下水維持為強-強。主要分布在盆地中心的湖泊排水帶,包括嘎斯庫勒湖地下水徑流帶、嘎斯庫勒湖地下水排水帶、大蘇幹湖地下水排水帶、大蘇幹湖地下水排水帶、花海子盆地地下水排水帶和蘇幹湖以西第壹排水帶、德宗馬海湖地下水排水帶、八家柴達木湖地下水排水帶、八家柴達木湖地下水排水帶、托蘇湖地下水排水帶、賽什克河。唐珂鹽湖-都蘭湖地下水排泄帶、都蘭河流域地下水排泄帶、茫崖湖地下水排泄帶、雙石峽-紅崖火流域地下水排泄帶、東西臺吉乃爾湖地下水排泄帶、西達布松湖地下水排泄帶、東達布松湖地下水排泄帶、南、北霍魯松湖地下水排泄帶。這些地區的地下水對地表湖泊和濕地起著明顯的維持作用,地下水多為高礦化度鹹水,不適宜開發利用。因此,這些地區主要是景觀保護。
在柴達木盆地陸地保護區,地下水的生態功能優勢明顯,區域內地下水的生態功能屬性中,土地與環境的相關性占主導地位,地下水對土地環境的維持為強-強。這類地區主要是盆地淺層地下水埋藏區的農業用地,包括格爾木河流域地下水徑流帶北部、紅柳溝-大水溝流域地下水補給徑流帶北部、諾木洪河流域地下水補給徑流帶北部和巴音郭勒河流域地下水補給徑流帶南部。這些地區的生態環境問題主要體現在農田灌溉主要依靠地表水,采用傳統的漫灌方式。由於排水不暢,地下水位上升,土壤次生鹽漬化嚴重。因此,應改變現有的灌溉方式,將地表水和地下水混合灌溉,適當開采地下水,降低水位,保護和改善土地質量。
在柴達木盆地景觀開發區,生態條件較差,但由於柴達木盆地特殊的氣候,該地區具有特殊的風蝕地貌,可作為旅遊景觀開發。這類區域主要分布在大浪灘幹鹽湖地下水徑流帶、大浪灘幹鹽湖地下水排泄帶、鹽湖-冷湖地下水徑流帶和東西部的吉乃爾湖地下水徑流帶。地下水資源的可持續利用較差。與流域內其他地區相比,地下水資源、生態和地質環境功能處於弱勢地位。它是柴達木盆地生態環境最惡劣的地區,也是柴達木盆地的沙源區,具有大規模的風蝕地貌。柴達木盆地著名的鬼城就屬於這壹地區,根據其特殊的地貌可以作為旅遊景觀開發區。
3.地下水地質環境功能區
在柴達木盆地地下水地質環境功能區,要註意保護地下水地質環境功能,地下水的生態功能可以有選擇地保護。在這些地區,需要論證是否適合開采利用地下水,合理確定地下水可采量。
如前所述,柴達木盆地地下水地質環境問題主要出現在冷湖盆地地下水排泄帶以東,主要表現為大規模開采地下水,導致地下水位急劇下降,下遊鹹水倒灌。因此,將該區域視為地下水地質環境功能區,命名為鹹水入侵區(B3-1)。雖然面積很小,對全流域影響不大,但對流域內其他鹹淡水界面附近的地下水開采,單獨劃分具有警示意義。