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柴窝堡盆地地下水均衡分析及生态问题防治

柴窝堡盆地地下水均衡分析及生态问题防治

作者：马学龙中国地质大学(北京)

学位级别：硕士

在我国西北地区,水既是是宝贵的自然资源,又是最活跃和敏感的生态环境控制因素。水资源的缺乏和分布不均制约着该区的经济、社会发展。然而近几年随着西部大开发进程,解决水资源开发及生态环境问题已成为可持续发展的首要任务。因此,研... 详细信息

在我国西北地区,水既是是宝贵的自然资源,又是最活跃和敏感的生态环境控制因素。水资源的缺乏和分布不均制约着该区的经济、社会发展。然而近几年随着西部大开发进程,解决水资源开发及生态环境问题已成为可持续发展的首要任务。因此,研究人类活动对地下水动态的影响,探讨地下水动态变化对生态环境的影响,对西北地区典型的柴窝堡盆地地下水资源可持续利用、盆地生态环境保护,具有重要的理论意义和应实用价值。本文从柴窝堡盆地地下水循环的角度出发,对2008—2012年地下水进行均衡计算,确定地下水系统均衡要素,结合2008—2012年地下水动态变化,分析地下水现状生态环境效应,确定影响生态恶化的重要因素,并探讨缓解和控制生态恶化的有效方案。论文的主要研究结果如下:(1)通过地下水动态分析,地下水动态因素主要是河流入渗和人为开采。(2)从地下水均衡角度考虑,分析了柴窝堡盆地地下水多年均衡情况,并将地下水系统分成两个亚区,分别进行计算和分析,结果表明柴窝堡盆地地下水多年呈负均衡,与动态分析地下水多年呈下降趋势结论一致。(3)通过均衡计算,柴窝堡盆地多年降雨补给量为127.66×10m,山前入渗补给量1966.88×10m,河道入渗补给量为10361.84×10m,水库渗漏量1710.8×10m,渠系入渗补给量为2050.93×10m,田间入渗补给量为2121.27×10m,井回灌入渗补给量为264.23×10m,工业及生活用水渗漏补给量为52.86×10m,柴窝堡地区总补给量为18655.93×10m;多年排泄项潜水蒸发、泉水排泄、人工开采和侧向径流排泄分别为:2024.56×10m、4976.7×10m、8403.18×10m、5633.46×10m,总排泄量为21043.05×10m。通过计算得地下水储变量为-2387.97×10m。(4)基于地下水动态的影响因素分析,地下水的超采导致柴湖流域地下水大幅降低,柴窝堡湖萎缩,周边土壤盐渍化,盐湖干枯,湿地变盐碱地。(5)建议限制超采区地下水开采量或转移开采区,采用通过滴灌技术节约农业水使用量等措施来改善柴窝堡地区的生态问题。

关键词：柴窝堡盆地地下水动态水均衡生态防治

乌鲁木齐河流域柴窝堡盆地与河谷区地下水流模拟

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水文地质工程地质 2009年第3期36卷 1-7页

作者：李宁周仰效李文鹏中国地质环境监测院北京100081 联合国教科文组织荷兰水资源学院荷兰德尔福特

乌鲁木齐河流域柴窝堡盆地与河谷区是乌鲁木齐市的重要供水水源地。为了更好地为地下水资源的可持续开发提供依据,本文尝试将几何形状及含水层厚度差异悬殊的柴窝堡盆地与河谷区联合起来,运用GMS模型系统建立了区域地下水稳定流和非稳... 详细信息

乌鲁木齐河流域柴窝堡盆地与河谷区是乌鲁木齐市的重要供水水源地。为了更好地为地下水资源的可持续开发提供依据,本文尝试将几何形状及含水层厚度差异悬殊的柴窝堡盆地与河谷区联合起来,运用GMS模型系统建立了区域地下水稳定流和非稳定流数值模型。通过对观测孔地下水位过程线和地下水流场进行拟合,校正了研究区的渗透系数、给水度和储水率等水文地质参数。并运用模型分析了研究区的地下水流系统、地下水均衡量、地下水位变化趋势及地下水位监测网的设计。结果表明研究区地下水流主要存在两个径流排泄区:沿乌鲁木齐主河道的径流排泄区和以柴窝堡湖和大小盐湖为排泄中心的径流区;地下水储存量相对较大,能够调节季节性变化与地下水开采的影响;应加强主要河流洪积扇补给区和山前侧向补给带地下水位的监测与排泄区泉水流量的观测。

关键词：柴窝堡盆地河谷区地下水数值模拟模型应用

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新疆柴窝堡盆地侏罗纪孢粉地层学

地层学杂志 1998年第1期22卷 25-35页

作者：刘洪福车自成西北大学地质系

根据孢粉组合特征及其与国内外有关资料的对比、分析，认为三工河组的孢粉组合时代为早侏罗世晚期，西山窑组和头屯河组的孢粉组合时代为中侏罗世。对柴窝堡盆地侏罗系沉积发育特征、各岩组所含孢粉组合面貌及其地质时代作了研究，建立... 详细信息

根据孢粉组合特征及其与国内外有关资料的对比、分析，认为三工河组的孢粉组合时代为早侏罗世晚期，西山窑组和头屯河组的孢粉组合时代为中侏罗世。对柴窝堡盆地侏罗系沉积发育特征、各岩组所含孢粉组合面貌及其地质时代作了研究，建立了可信的侏罗系层序：水西沟群包括下统的八道湾组和三工河组、中统下部的西山窑组，艾维尔沟群包括中统的头屯河组和上统的齐古组与喀拉扎组。研究证实，早至中侏罗世早期该盆地气候温湿，植被发育，沉积以河湖相为主，为重要成煤及生油期；中侏罗世晚期至晚侏罗世受燕山运动影响盆地抬升，气候逐步变得干热，沉积以红色粗碎屑河流或山麓河流相为主。

关键词：柴窝堡盆地侏罗系孢粉组合生物地层古植物

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新疆柴窝堡盆地地下水化学及稳定同位素研究

地质学报 2010年第3期84卷 439-448页

作者：殷秀兰李文鹏王俊桃朱瑾姜越霍传英李宁徐紫城中国地质环境监测院北京100081 新疆维吾尔自治区地质环境监测总站乌鲁木齐830091

地下水是维持乌鲁木齐河流域社会经济发展和生态系统的最重要的水源,尤其是柴窝堡盆地因大量开采使得地下水水位下降、湖面萎缩,地下水系统动态特征发生了变化,所以研究区内地下水水流系统及其补径排关系对于深入研究盆地地下水流系统... 详细信息

地下水是维持乌鲁木齐河流域社会经济发展和生态系统的最重要的水源,尤其是柴窝堡盆地因大量开采使得地下水水位下降、湖面萎缩,地下水系统动态特征发生了变化,所以研究区内地下水水流系统及其补径排关系对于深入研究盆地地下水流系统特征和合理开发利用地下水水资源能够提供重要的基础资料,尤其是对调整地下水资源的开采布局具有现实意义。本次研究主要以地质、水文地质背景资料为基础,结合地下水补给环境的差异,利用水化学和水的稳定同位素进行示踪研究,确定了柴窝堡盆地地下水的补给来源和排泄途径,区分出盆地排泄带不同点的补给区,包括东山、南山和西山补给区,对同一补给区又细分出不同的水流系统。

关键词：水化学分析 δD和δ18O同位素柴窝堡盆地冲积扇

新疆柴窝堡盆地南缘晚新生代陆源沉积物岩石磁学特征及其古环境意义

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沉积学报 2017年第3期35卷 516-526页

作者：王振邱思静陈一凡程璐吕红华郑祥民华东师范大学地理科学学院上海200241

亚洲内陆晚新生代干旱化历史及其驱动机制是非常重要的科学问题。选择天山北麓柴窝堡盆地南缘乌鲁木齐河剖面为研究对象,基于磁性地层年代学研究建立的时间标尺,分析了该剖面碎屑沉积物岩石磁学特征及其控制因素,进一步探讨了柴窝堡盆... 详细信息

亚洲内陆晚新生代干旱化历史及其驱动机制是非常重要的科学问题。选择天山北麓柴窝堡盆地南缘乌鲁木齐河剖面为研究对象,基于磁性地层年代学研究建立的时间标尺,分析了该剖面碎屑沉积物岩石磁学特征及其控制因素,进一步探讨了柴窝堡盆地晚新生代古气候特征。磁性地层年代学研究约束乌鲁木齐河剖面底界年龄为~6.8 Ma,顶界年龄为~3.3 Ma。详细的岩石磁学测量及漫反射光谱分析结果表明,乌鲁木齐河剖面沉积物中磁性矿物主要包括磁铁矿、赤铁矿等,磁学参数X_(lf)、X_(ARM)、SIRM、S_(-100m T)、S_(-300m T)、X_(ARM)/SIRM等在~6.3 Ma、~5.2 Ma存在明显变化,揭示磁性矿物粒度、含量等存在相应变化,如在"6.3 Ma前后,磁性矿物颗粒逐渐变粗、含量降低;在"5.2 Ma前后,磁性矿物颗粒逐渐变细后趋于稳定、含量逐渐增多。基于稀土元素分析、沉积粒度与磁学参数相关性分析,认为沉积物源与沉积物粒度不是导致乌鲁木齐河剖面磁学性质变化的主要因素,自~6.8Ma以来逐步干旱化的气候条件可能是导致该剖面磁学特征变化的重要原因。基于漫反射光谱分析得到的红度与亮度数据结果也揭示了同样的古气候特征。

关键词：岩石磁学干旱化晚新生代柴窝堡盆地天山北麓

乌鲁木齐河流域柴窝堡盆地地下水可持续开采方案分析

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水文地质工程地质 2010年第5期37卷 8-14页

作者：李宁谢文周仰效李文鹏中国地质环境监测院北京100081 新疆克拉玛依市独山子区农林水牧局克拉玛依833600 联合国教科文组织荷兰水资源学院．荷兰德尔福特

针对柴窝堡盆地与河谷区水资源开发过程中引起的水质恶化,湖泊面积萎缩及生态环境恶化等一系列问题,设计了地下水开发的情景模拟方案:现状开采方案,增加补给量方案,减少开采量方案和增补减采联合方案。运用柴窝堡盆地与河谷区数值模型... 详细信息

针对柴窝堡盆地与河谷区水资源开发过程中引起的水质恶化,湖泊面积萎缩及生态环境恶化等一系列问题,设计了地下水开发的情景模拟方案:现状开采方案,增加补给量方案,减少开采量方案和增补减采联合方案。运用柴窝堡盆地与河谷区数值模型对这些方案进行了模拟,分析了各种开采方案下地下水水均衡状态以及地下水水位的动态变化。结果表明:增补减采联合方案既实现了最大开采量的目标,又保证了最小入湖量和最低水位的约束条件,是可持续开发方案。因而,柴窝堡盆地与河谷区水资源开发利用的重点应放在恢复天然河道水流增加地下水的补给量,充分利用地下水库的调蓄功能保证城市供水安全,同时改善水生态环境。

关键词：柴窝堡盆地河谷区地下水开采情景模拟方案可持续开采

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新疆柴窝堡盆地新构造运动对地下水的影响

成都理工学院学报 2002年第5期29卷 555-560页

作者：陈兰伊海生木合塔尔.扎日成都理工大学沉积地质研究所成都610059 新疆大学北校区资源与环境工程学院

新疆柴窝堡盆地属天山地槽褶皱带博格达复背斜的一个中新生代山间盆地 ,含有丰富的地下水资源。柴窝堡盆地总的轮廓和结构 ,严格受构造控制 ,而地形和微地貌则主要受河流水系的制约。根据新构造格局 ,把柴窝堡盆地分割成三个独立的水文... 详细信息

新疆柴窝堡盆地属天山地槽褶皱带博格达复背斜的一个中新生代山间盆地 ,含有丰富的地下水资源。柴窝堡盆地总的轮廓和结构 ,严格受构造控制 ,而地形和微地貌则主要受河流水系的制约。根据新构造格局 ,把柴窝堡盆地分割成三个独立的水文地质区 ,提出新构造断块上升 ,盆地沉降 ,不但控制了柴窝堡盆地第四纪沉积物厚度和岩性 ,也控制了地下水的补给、径流、排泄条件。

关键词：新疆柴窝堡盆地新生代第四纪新构造运动地下水排泄条件

新疆柴窝堡盆地南缘板房沟断裂晚第四纪活动性研究

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新疆柴窝堡盆地南缘板房沟断裂晚第四纪活动性研究

作者：程璐华东师范大学

学位级别：硕士

地质演化过程中的构造活动与人类生存环境密切相关,尤其是与地震等地质灾害的发生直接关联,因此,逆冲构造背景下的断层活动特征一直是活动构造研究关注的焦点,其中用于刻画浅部地壳构造活动特征的构造活动速率是一个重要参数,从而备受... 详细信息

地质演化过程中的构造活动与人类生存环境密切相关,尤其是与地震等地质灾害的发生直接关联,因此,逆冲构造背景下的断层活动特征一直是活动构造研究关注的焦点,其中用于刻画浅部地壳构造活动特征的构造活动速率是一个重要参数,从而备受关注。第四纪是构造变形遗迹保存程度最高的一个地质时期,对于这一时期开展详细的构造活动性研究有助于充分揭示活动造山带的构造变形机制以及地震活动性。天山是亚洲内陆规模巨大的年轻山系。响应于印度板块和欧亚板块挤压碰撞,天山在新生代复活造山,天山山体逐渐向前陆盆地增生扩展,导致前陆盆地内的新生代地层逐渐发生褶曲变形,形成一系列走向与山体近于平行的逆断裂-背斜带。对于这样一个构造活跃的地区,天山历来都是活动构造地貌学研究的一个重点区域。前人基于深地震反射剖面的研究,对天山北麓的活动构造模式已有了相对深入的理解。同时基于详细的野外调查、河流阶地变形以及年代学研究,较好地约束了天山北麓第II、III排逆断裂-背斜带晚第四纪以来的活动速率。近年来伴随城市发展,位于天山山前的乌鲁木齐市日益面临来自山前板房沟断裂活动引发地震的风险,而目前对于该断层的活动性认识不足。因此,亟需对板房沟断裂晚第四纪的构造活动特征进行进一步深入研究。板房沟断裂是天山北麓柴窝堡盆地南缘盆山边界断裂的北支,构造上属于乌鲁木齐凹陷南侧的逆冲推覆体。在详细的野外调查并结合遥感卫星影像解译的基础上,本文进一步厘定了天山北麓柴窝堡盆地南缘晚第四纪地貌序列,进一步结合构造地质学、第四纪年代学等手段,探讨了板房沟断裂晚第四纪的活动特征。论文取得的主要认识如下:(1)基于详细的野外调查、Google Earth影像解译,本文划分天山北麓柴窝堡盆地南缘的主要地貌序列为3期冲积扇,由老到新依次为F、F和F。其中在乌什城沟山前,F冲积扇可进一步划分为F和F高低两级地貌面。乌鲁木齐河山前的F冲积扇首先被废弃(对应区域内最高级阶地T),随着河流的进一步下切,逐渐在乌鲁木齐河东西两岸形成了9级阶地,由高到低依次为T阶地。(2)测年结果表明,天山北麓柴窝堡盆地南缘F冲积扇废弃时间为约0.5Ma,F冲积扇废弃时间可能为约20-30 ka,F期冲积扇为全新世堆积形成。(3)基于野外考察以及前人研究,进一步认为板房沟断裂从乌什城沟经南山边缘成近北西向向盆地内切入,向西过乌鲁木齐河后,断裂走向近东西;断层面以高角度南倾,是一条活动逆断裂。(4)地层实测结果揭示,板房沟断裂在乌鲁木齐河东、西岸低级阶地上均以高角度将新近系泥岩逆冲至上更新统砾石层上,其最新活动导致乌鲁木齐河T阶地基座新近系泥岩逆冲至全新世砾石层之上。在乌鲁木齐河以东,板房沟断裂似乎没有直接出露地表。这可能表明板房沟断裂在乌鲁木齐河一带的全新世活动性似乎要强于断层其他段落。(5)板房沟断裂晚第四纪活动在地貌上有直接体现,其造成了多级地貌面发生断错变形。在乌鲁木齐河山前,断裂活动造成T、T、T三级阶地发生了明显的拱曲变形,在断层下盘,由于后期沉积埋藏作用,因此准确的变形量不能确定;T阶地在0.7ka以来的垂直位错量为0.6m,这表明在乌鲁木齐河一带板房沟断裂约7 ka以来的垂直活动速率为约0.1mm/a。在水西沟,F冲积扇垂直位错估计不小于21m。在乌什城沟山前,F和F地貌面垂直位错量估计不小于32m和18m。同样由于断层下盘的后期沉积埋藏,此两处准确的变形量难以获得。

关键词：河流地貌板房沟断裂晚第四纪柴窝堡盆地天山北麓

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柴窝堡盆地石油地质特征与油气勘探前景

新疆地质 2002年第4期20卷 384-388页

作者：王俊明窦松江肖建玲中国地质大学北京100083 中国石油大港油田分公司天津300280

柴窝堡盆地具前震旦系结晶基底,二叠系至第四系组成盆地盖层。从石油地质特征分析,柴窝堡盆地具一定的成藏条件,主要烃源岩为上二叠统芦草沟组,储集层主要为芦草沟组砂岩或砂砾岩,上覆红雁池组-仓房沟群为良好的盖层。燕山运动和喜山运... 详细信息

柴窝堡盆地具前震旦系结晶基底,二叠系至第四系组成盆地盖层。从石油地质特征分析,柴窝堡盆地具一定的成藏条件,主要烃源岩为上二叠统芦草沟组,储集层主要为芦草沟组砂岩或砂砾岩,上覆红雁池组-仓房沟群为良好的盖层。燕山运动和喜山运动为圈闭形成和定型期,大量排烃期是侏罗纪—白垩纪,油气生成、运移期匹配较好。本区发育3大套生储盖组合,从构造上分析芨芨槽子古隆起周围及雷家沟构造带深部的芦草沟组有利生油区,物性较好,为油气运移指向,是下一步勘探的有利目标。

关键词：新疆柴窝堡盆地石油地质勘探前景烃源岩生储盖圈闭