酒泉地區(qū)風(fēng)電基地地基鹽漬土分布特征及規(guī)律

酒泉地區(qū)風(fēng)電基地地基鹽漬土分布特征及規(guī)律王明甫;鐘建平;劉軍【摘要】以酒泉地區(qū)風(fēng)電基地地基鹽漬土為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)玉門、安北、北大橋、干河口四個(gè)區(qū)域86個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的地基鹽漬土進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，并對(duì)地基土的易溶鹽測(cè)試成果進(jìn)行分析，揭示鹽漬土在平面和垂直兩個(gè)方向上的分布特征和規(guī)律.【期刊名稱】《山西建筑》【年(卷)，期】2017(043)035【總頁(yè)數(shù)】2頁(yè)(P71-72)【關(guān)鍵詞】鹽漬土;風(fēng)電基地;易溶鹽測(cè)試【作者】王明甫;鐘建平瀏軍【作者單位】中國(guó)電建集團(tuán)西北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司膜西西安710065;中國(guó)電建集團(tuán)西北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，陜西西安710065;中國(guó)電建集團(tuán)西北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，陜西西安710065【正文語(yǔ)種】中文【中圖分類】TU448鹽漬土是指易溶鹽含量大于0.3%，且具有溶陷、鹽脹、腐蝕等特性的土［1］。當(dāng)土中的易溶鹽含量超過(guò)5%時(shí)，對(duì)土的結(jié)構(gòu)和工程性質(zhì)有較大影響，對(duì)工業(yè)及民用建筑的危害嚴(yán)重，會(huì)造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。鹽漬土是由于地下水或地表水沿土層中的毛細(xì)管運(yùn)動(dòng)至地表或接近地表，因蒸發(fā)作用使水中鹽分析出并聚集在地表或土層中而形成的。鹽漬土在我國(guó)分布廣泛，主要分布在西北干旱地區(qū)的新疆、青海、甘肅、寧夏等地區(qū)，西北地區(qū)鹽漬土面積約占全國(guó)鹽漬土總面積的60%［2］。隨著我國(guó)工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步以及節(jié)能減排的需要，目前清潔能源大力開(kāi)發(fā)風(fēng)力資源，風(fēng)力發(fā)電已成為電力資源的重要來(lái)源，而我國(guó)的風(fēng)電資源主要集中在西北地區(qū)，這些地區(qū)的鹽漬土危害成為制約風(fēng)力資源開(kāi)發(fā)的首要問(wèn)題［3］。本文以酒泉地區(qū)千萬(wàn)千瓦風(fēng)電基地風(fēng)電場(chǎng)地基鹽漬土作為研究對(duì)象，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)所取土樣的易溶鹽含量試驗(yàn)成果，分析酒泉地區(qū)鹽漬土分布規(guī)律建立較為系統(tǒng)的理論體系，對(duì)西北地區(qū)大型風(fēng)電工程的勘察設(shè)計(jì)和工程建設(shè)具有很大的實(shí)用價(jià)值和重要的技術(shù)指導(dǎo)意義。1） 了解酒泉地區(qū)鹽漬土所處地形地貌、區(qū)域地質(zhì)狀況、氣候、水文等自然地理環(huán)境。2） 了解酒泉地區(qū)鹽漬土的分布規(guī)律、賦存形態(tài)、埋藏深度、厚度等相關(guān)地質(zhì)信息。3） 室內(nèi)測(cè)定鹽漬土的物質(zhì)組成、礦物成分和化學(xué)成分，查明不同地區(qū)鹽漬土的含鹽量及鹽分類別。本研究擬采取資料調(diào)研、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、現(xiàn)場(chǎng)勘探、室內(nèi)試驗(yàn)研究相結(jié)合的研究方法，通過(guò)對(duì)地基鹽漬土易溶鹽測(cè)試結(jié)果的整理分析，查明鹽漬土的分布規(guī)律，了解鹽漬土的物理化學(xué)成分。為了全面分析酒泉地區(qū)地基鹽漬土分布規(guī)律和賦存形態(tài)，了解鹽漬土的物理化學(xué)成分，本研究分別從位于酒泉風(fēng)電基地的玉門、安北、北大橋、干河口等四個(gè)區(qū)域風(fēng)電場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)取土樣，完成室內(nèi)易溶鹽含量分析，根據(jù)試驗(yàn)成果，分析鹽漬土分布特征及分布規(guī)律。酒泉地貌類型由南向北依次為祁連山、走廊平原和馬鬃山。新能源基地位于北部的馬鬃山、南部的祁連山之間的東西向走廊帶。地形由北山向南側(cè)的疏勒河傾斜，地形開(kāi)闊平坦，總體地勢(shì)北高南低，地形坡度約1%。沿北山溝口發(fā)育不同程度的沖溝，沖溝流向以由北向南為主，較大沖溝深約數(shù)米至百米，以寬淺沖溝為主，沿沖溝植被稀少，植被主要分布于沖溝部位，以低矮的駱駝刺、麻黃等為主。酒泉風(fēng)電地基土層以第四系上更新統(tǒng)為主，巖性自上而下為：粉細(xì)砂、角礫層、礫砂層，在安北一帶下部為第三系砂質(zhì)泥巖。細(xì)砂層呈灰黃色，稍濕，松散~稍密。以細(xì)砂為主，含少量礫石。分布不穩(wěn)定，土層中含鹽，呈纖維狀附著在碎石表面或空隙中，局部鉆孔中取出的巖芯干燥后呈白粉狀。酒泉風(fēng)電地基區(qū)域表水體不發(fā)育，地下水埋深一般大于20m，局部地下水位較淺，如玉門東北的三十里井子、玉門西北的麻黃灘，地下水位埋深最淺約2m。在北山與疏勒河之間的安北，在西側(cè)的干河口等，局部沖溝部位水草繁茂，地下水位較低，雨季呈沼澤，旱季時(shí)地下水位埋深也較淺，最淺1m左右。1） 平面分布特點(diǎn)。酒泉地區(qū)降雨量小，蒸發(fā)量大。地下水循環(huán)較差，地基土中總體含鹽量較高。隨地形、地貌及地下水條件的不同易溶鹽在平面上分布不均。酒泉戈壁灘大多表部覆蓋薄層黑色~灰白色的角礫。在地勢(shì)較高處、地形略起伏，植被較少，地表松軟，人在上面行走會(huì)留下1cm~4cm的腳印，車在上面行駛，車轍較深，最深可達(dá)50cm。這些部位表部土層密度小，呈白色~灰白色，芒硝含量高，呈白色纖維狀，與土粒、砂粒膠結(jié)。在地勢(shì)平坦部位，表層以角礫層為主，礫石接觸緊密，地表堅(jiān)硬，人在上面行走腳印不明顯，車輛在上面行駛無(wú)車轍印跡。這些部位表部無(wú)白色晶簇，鹽粒含量也較少。酒泉地區(qū)鹽堿化僅在地表水活動(dòng)頻繁的地帶出現(xiàn)，如地下水較高部位、水草繁茂的沖溝部位（見(jiàn)圖1）。鹽堿呈白色薄膜狀，其下部含白色鹽粒含量較少。2） 垂向分布特點(diǎn)。鹽漬土含量在垂向上呈下降趨勢(shì)。在地表松軟地段的地層斷面上，上部芒硝含量高，呈白色晶簇，開(kāi)挖后呈塊狀（見(jiàn)圖2）,密度小。巖芯呈粉末狀，隨風(fēng)易吹散，該芒硝富集帶深度可達(dá)1.5m左右。以下鹽晶體呈顆粒狀，分布于砂卵礫石的孔隙間，局部鉆孔巖芯呈灰白色，在陽(yáng)光下易反光。由開(kāi)挖斷面看，一般深度越大，顆粒越小，白色越不明顯。反映出易溶鹽在垂向上的總體變化規(guī)律為：隨深度增大，易溶鹽含量降低。第三系砂質(zhì)泥巖中鹽粒分布不均勻，呈水平帶狀分布，鹽粒呈白色結(jié)晶體，富集帶厚度可達(dá)1cm左右，局部石膏富集帶厚度10cm左右。由于砂質(zhì)泥巖滲透性差，地下水循環(huán)較差，鹽分的分布及含量主要受沉積環(huán)境影響，受氣候、降雨等影響相對(duì)較小。本文對(duì)位于酒泉風(fēng)電基地共計(jì)86個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的地基土進(jìn)行取樣，風(fēng)電場(chǎng)分別位于玉門、安北、北大橋、干河口，取樣采取鉆探巖芯取樣，取樣深度自地表至地表以下8m。所取土樣在實(shí)驗(yàn)室完成易溶鹽測(cè)試，試驗(yàn)方法采用GB50123—1999土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)［4］中易溶鹽測(cè)試方法，測(cè)試項(xiàng)目包括鈣離子、鎂離子、鉀離子和鈉離子、氯根、硫酸根、碳酸根等；四個(gè)區(qū)域風(fēng)電場(chǎng)地基土易溶鹽測(cè)試成果統(tǒng)計(jì)值見(jiàn)表1。通過(guò)分析易溶鹽測(cè)試成果，得出鹽漬土在大區(qū)域平面上的分布特征以及在地基土埋深深度上的垂直分布特征。平面特征可以通過(guò)繪制鹽漬土平均含鹽量等值線圖（如圖3所示）直觀的看出分布規(guī)律。從圖3可知，酒泉風(fēng)電基地鹽漬土含量從瓜洲向玉門（自西向東）逐步降低，瓜洲地區(qū)鹽漬土含量最高值出現(xiàn)在干河口區(qū)域；在北大橋及安北區(qū)域，易溶鹽含量自北向南逐漸升高；在玉門區(qū)域，易溶鹽含量自北向南逐漸降低。各區(qū)域地基土易溶鹽含量大于0.3%的鹽漬土的垂直分布特征如圖4所示。從圖4可以看出：干河口和北大橋區(qū)域鹽漬土樣占總土樣的百分比在埋深2m~3m深度內(nèi)減少非常明顯，在安北和玉門區(qū)域，鹽漬土樣占比在取土深度隨埋深增加內(nèi)呈線性減少；干河口區(qū)域易溶鹽含量在3m~4m深度內(nèi)減少非常明顯，玉門、安北和北大橋區(qū)域易溶鹽含量隨深度增加呈線性減少。1） 酒泉風(fēng)電基地鹽漬土平面分布特征主要表現(xiàn)為含量從瓜洲向玉門（自西向東）逐步降低，瓜洲地區(qū)鹽漬土含量最高值出現(xiàn)在干河口區(qū)域；在北大橋及安北區(qū)域，易溶鹽含量自北向南逐漸升高；在玉門區(qū)域，易溶鹽含量自北向南逐漸降低。2） 垂直分布特征主要為隨埋深的增加而減少，易溶鹽測(cè)試成果揭示的規(guī)律和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的規(guī)律基本一致。【相關(guān)