第二章 山川地貌
第一节 地形地表
高家堡镇地形差异较大,整体地形东北高而西南低,最低点位于境内西南秃尾河河谷,海拔高度945米,最高点位于东北角啊包墕村,海拔高度1308米,相对高差最大为363米。境内分东西两川,以永利河沟为界,东南是黄土丘陵沟壑区,山峦重叠,沟壑纵横,水土流失严重,西北部为风沙草滩区,境内水土流失面积约393平方千米。秃尾河流经本镇12个村庄,镇内有永利河等5条小沟把全境切割成“一川五沟七道梁”。结合地形地貌特征,主要由川滩区、沙漠区、山地区三部分构成,全镇人口多集中于川沟地带。
川滩区
川滩区主要分布于秃尾河河谷和较大支沟中,有河床漫滩、一级阶地和二级阶地微地貌。镇域内禿尾河河谷宽500—1000米,谷底平缓,谷坡相对较陡,坡度60°左右,高度70—100米,为箱形河谷。河谷内地势相对平坦,河床、漫滩发育,一、二级阶地仅局部地段残留。其支流芦沟两岸多被现代风积沙覆盖,沟谷呈“U”形,而青杨树沟、洞川沟等支流由于发源和主要流经黄土丘陵区,沟谷多为“V”形。
河床 秃尾河河床宽100—300米,最宽可达500米,河床宽缓,河水呈散流状;支流河床宽10—50米,呈蛇曲状,部分地段河床直接与谷坡相接,河床随水势左右摆动频繁。
河漫滩 秃尾河河漫滩发育,呈条带状,主要分布于河床左侧,滩面平坦,以1°—2°坡度微向河床倾斜,展布宽度300—500米,漫滩与河床多以陡坎相接;支流河漫滩宽约50—250米,主要沿河床两侧呈条带状蜿蜒展布,多为耕地。
一级阶地 主要分布于秃尾河、青杨树沟、洞川沟河谷两侧,为内叠式堆积阶地,阶面宽100—300米,高家堡和马家滩一带最宽处可达500米,阶面以1°—5°向河床倾斜,阶地前缘以陡坎或斜坡形式与漫滩相接,高出漫滩后缘2—4米。
二级阶地 分布于秃尾河河谷左岸高家堡一带,为基座阶地,宽约100—250米,长500—800米,阶面较平坦,一般以3°—5°的坡度倾向河床,阶面前缘以陡坎形式高出河床20—30米。
沙漠区
主要分布于红柳沟以北大部分地区,地面高程1000—1200米,地形起伏较小,相对高差5—15米。沙丘的迎风坡较缓,一般5°—15°,背风坡较陡,为10°—25°。微地貌有流动沙丘、半固定沙丘、固定沙丘以及丘间洼地。沙丘、沙梁与马蹄形洼地相间,呈波状起伏。沙丘大部分处于固定和半固定状态,植被以棉蓬、沙蒿、沙柳、臭柏为主,植被覆盖率一般大于20%。
山地区
山地区主要分布于红柳沟以南,秃尾河以东。按地表覆盖风积沙程度的不同,又可划分为黄土梁峁区、沙盖黄土梁峁区、土石山地区3个亚类。
黄土梁峁区 主要分布于青杨树沟上游以南、洞川沟上游、金刚沟以南、洞川沟下游地区。地貌形态以黄土裸露的梁峁为主,个别黄土梁峁上局部披盖现代风积沙。梁峁面高程一般1000—1300米,梁面一般宽50—100米,最宽可达300米,梁面延伸多受水系控制,且长度各不相等,梁的横向坡度10°—15°;峁外形多呈浑圆状,大小不一,面积一般1000—2000平方米,排列无规则,峁梁相连,梁与峁之间高差15—50米。梁峁顶面蚀严重,细沟和切沟密布,切深0.1米—2米,梁两侧冲沟发育,形成深切沟谷,深度可达50米以上。风化剥蚀和流水侵蚀作用强烈,沟谷深切,地形破碎。支沟上游及分水岭部位切割较浅,沟谷呈“V”字形,中下游河谷一般切入基岩10余米至几十米,多呈“U”字形,近沟口地段谷坡基本为基岩陡壁。
沙盖黄土梁峁区 主要分布在红柳沟以南、青杨树沟上游以北和中下游两侧、金刚沟以北以及洞川沟中游地区。地表大面积覆盖薄层现代风积沙,梁峁顶面高程1100—1250米,相对切割深度50—100米,坡度相对较为平缓,一般6°—10°。
土石山地区 主要分布于河川沟谷边缘,所占面积较小,以石峁山、土王山、马家渠山为典型代表。相对高差50—150米,地表覆土较薄,部分山地岩石通体裸露,地表岩石风化、水土流失严重。
第二节 河流水文
地表水
镇内的河流属黄河水系,主要有秃尾河及其支流采兔沟、青杨树沟、团团沟、芦沟、喇嘛沟、红柳沟、永利河、王界沟。秃尾河主要支流支沟见高家堡镇域内秃尾河及其主要支流图(图2-2)及其特征统计表见高家堡镇域内秃尾河主要支流支沟特征统计表(表2-2-1)。
图2-2 高家堡境内秃尾河及其主要支流图
表2-2-1 高家堡境内秃尾河主要支流支沟特征统计表
秃尾河 黄河右岸支流,居窟野河与佳芦河之间,处于神木县西南,与榆林、佳县搭界。汉代名圁水,亦名吐浑河,元代下游曾改名无定河,明代始称秃尾河。由于源出沙漠区,且支流稀少,故得“秃尾”之名。上源有二,西支圪丑沟,东支正源出神木县西偏北部的尔林兔公泊海子,二源会合始称秃尾河。东南流经瑶镇、高家堡至马家滩,为神木县与榆林市界河,到马家滩往下,又转为神木、佳县两县界河,于神木县万镇的河口岔汇入黄河。河长140千米,平均比降3.87‰。较大支流15条,主要有圪丑沟、青杨树沟、红柳沟、洞川沟、榆林沟、开荒沟等。
秃尾河流域面积3294平方千米,其中在神木县境内流域面积2369平方千米,形状狭长,流域地貌基本上以长城为界,处于神府煤田的中心地带。长城以北为风沙区,属毛乌素沙漠南缘,广布固定、半固定沙丘及湖泊、滩地和绿洲,海子星罗棋布,植被率15%—35%;长城以南和东部为黄土丘陵区,风蚀、水蚀强烈,植被稀少,是黄河粗沙的主要来源。河川径流以地下水补给为主,约占80%—90%,沙漠河流特征明显,年径流量稳定在3.55亿立方米左右,季节变化及年际变化较小,水质优良。秃尾河上游,2004年瑶镇水库建成,多年平均流量1.59亿立方米,按照建设规划,瑶镇水库水利工程要为锦界工业园区和神木县城供水,设计供水规模18.5万立方米/天,现阶段为锦界工业园区供水9万立方米/天;2008年采兔沟水库建成,其多年平均流量0.9亿立方米,采兔沟水库主要为大保当物流园区及清水工业园区提供水源,同时兼顾农业灌溉用水等功能,设计供水规模15万立方米/天,库容量7281万立方米。两座水库修筑后,秃尾河下游高家堡地带流量变化较大,建库后径流量平均比建库前减少20%左右,预特枯年份,减少幅度较大,建库后径流量比建库前减少40%左右。据高家堡水文站观测资料,秃尾河多年平均流量10.46立方米/秒,历年最大流量2120立方米/秒(1971年7月23日),多年平均径流量3.30亿立方米/年,年侵蚀模数3050吨/平方公里,多年平均输沙量7.69万吨/年,含沙量随流量的增大而增大。详细情况见秃尾河高家堡水文站多年月平均水文资料统计表(表2-2-2)及秃尾河多年月平均流量、含沙量曲线图(图2-3)。本境内秃尾河水资源量地表水部分一是入境流量1008万立方米/年,二是镇内河川径流量10722万立方米/年;地下水补给量8960万立方米/年。
图2-3 秃尾河多年月平均流量、含沙量曲线图
表2-2-2 秃尾河高家堡水文站多年月平均水文资料统计表
采兔沟 位于秃尾河的右岸,是高家堡镇与锦界镇之间的一条界河,河长3.3米,比降1.5%,流域面积46.3平方千米。
神树沟 位于秃尾河左岸,河流较小,比降1.3%,流域面积21.2平方千米。
桑树渠 位于秃尾河左岸,沟长3.7米,比降1.4%,流域面积11.8平方千米。
古今滩沟 位于秃尾河左岸,全长22千米,比降1.2%,流域面积152平方千米。其支流主要有上游锦界镇瑶渠村沟、新伙盘、乔东沟、田家沟,在高家堡镇内支流有五里界、叶家沟、青杨树沟,其中青杨树沟为本境内古今滩最大支流。
青杨树沟 源于黄土庙南侧沙河村,东支巴泥沟,主要由上游黄土庙一带沙漠滩地区地下水的排泄构成常年性河流。长度约20千米,在古今滩注入秃尾河,年平均流量为59.92万立方米/年。
团团沟 分布于秃尾河东边,发源于梁财庙一带,流经后团团沟,从前团团沟口流入秃尾河,沟长9.5米,流域面积15.7平方千米。
芦沟 发源于镇西部的铺子界一带,沟长5千米,流域面积36平方千米。最大流量0.0523立方米/秒,最小流量0.0191立方米/秒,平均流量95.74万立方米/年。
喇嘛沟 又名喇嘛河,源于梁界村东边墙一带,经喇嘛沟村流入秃尾河,在秃尾河岸左边,河流长8.5千米,比降2.1%,流域面积28.5平方千米。其支流后喇嘛沟长5.5千米,比降2.0%,流域面积15.8平方千米。
红柳沟 又名红梁沟,在秃尾河右岸,河流长17.5千米,比降1.0%,流域面积91.8平方千米。
永利河 又名洞川沟、李家洞沟,当地俗称“小河”。源自西山北侧北湾,主要由上游黄土丘陵区基岩风化裂隙水、还有少量沙漠孔隙潜水等地下水的排泄构成常年性河流。长度约22千米,流经水磨村注入秃尾河,年平均流量为41.31万立方米/年。
王界沟 分布于秃尾河左岸,源于崔家峁村,河流长7.1千米,比降0.5%,流域面积26.6平方千米。
秃尾河主要支流因其发源和流经地貌单元不同,流量特征存在明显差异。发源和流经西北部沙漠区的采兔沟、清水沟、芦沟,流量较为平稳;而发源和流经西南部和东部黄土丘陵区的红柳沟、扎林川、青杨树沟、洞川沟、桑树渠、团团沟、喇嘛河等,流量变化大,丰、枯期流量一般可相差数倍以上,枯水期近乎断流,暴雨时河水上涨,泥沙含量大。详细情况见秃尾河各主要支沟流量统计表(表2-2-3)及高家堡镇内秃尾河主要支沟口实测月平均流量曲线图(图2-4)。
图2-4 高家堡境内秃尾河主要支沟口实测月平均流量曲线图
表2-2-3 秃尾河各主要支沟流量统计表
地下水
高家堡镇地下水依据赋存条件、水力特征和含水介质分为第四系松散岩类孔隙、裂隙孔洞潜水和侏罗系三叠系碎屑岩类裂隙潜水两种类型。其赋存条件受地形地貌、地层岩性、古地理环境等诸因素的综合制约。沙漠滩地区地势平坦,冲湖积堆积物厚度较大,分布连续,有利于大气降水的入渗补给及地下水赋存;河谷区冲积层虽然分布面积小,厚度变化较大,但补给来源较为充分,地下水赋存条件较好;黄土丘陵区地势相对较高,岩性结构较致密,不利于地下水赋存;侏罗系三叠系碎屑岩类除烧变岩裂隙空洞发育有利于地下水赋存外,其余地下水赋存条件差。
依据地下水的赋存条件,将本境含水层分为第四系全新统冲积层孔隙潜水含水层,以上更新统冲湖积层为主的孔隙潜水含水层,以中更新统黄土为主的裂隙孔洞潜水含水层和侏罗系、三叠系碎屑岩裂隙潜水含水层。
含水层富水性等级主要依据井孔统径、统降涌水量(下称单井涌水量)和单泉流量进行评价。
根据镇内地下井单井涌水量和单泉流量,并结合含水层厚度、岩性、地貌和地下水补给等因素,将境内潜水划分为4个富水等级:
水量丰富区:单井涌水量大于1000立方米/天。
水量中等区:单井涌水量500—1000立方米/天。
水量较贫乏区:单井涌水量100—500立方米/天。
水量贫乏区:单井涌水量小于100立方米/天。
第四系松散层孔隙、裂隙孔洞潜水含水层
全新统冲积层孔隙潜水含水层 分布于秃尾河及其支沟河谷区。含水层岩性以中细砂、细砂、粉细砂和泥质砂砾卵石为主,厚度在秃尾河河谷区变化较大,总体上从上游往下游逐渐减小,上游神树沟可达28.58米,下游高家堡—马家滩河段仅4—5米;支沟内冲积含水层厚度一般仅1—3米。
水量中等区:呈条带状分布于古今滩以北的秃尾河河谷区。含水层岩性以中细砂、细砂为主,水位埋深0.40-0.87米,含水层厚度17.40-28.58米,抽水降深6.20米时,涌水量780.28立方米/天,单井涌水量676.19立方米/天,渗透系数9.92米/天。地下水矿化度0.334克/升,为HCO3-Ca、HCO3-Ca.Mg型水。详细情况见桑树渠秃尾河河谷横向水文地质剖面图(图2-5)。
图2-5 桑树渠秃尾河河谷横向水文地质剖面图
1.粉细砂 2.中细砂 3.离石黄土 4.泥岩 5.砂岩 6.潜水位线 7.钻孔上为孔号Q为涌水量(立方米/天)S为降深(米)M为矿化度(克/升)下为孔深(米)
水量较贫乏区:分布于古今滩至金刚沟之间的秃尾河河谷区。含水层岩性以细砂为主,水位埋深0.87—4.36米,含水层厚度6.84—8.03米,当抽水降深3.70—7.84米时,涌水量为432.20—116.64立方米/天,单井涌水量116.64—432.20立方米/天,渗透系数在7.00—9.0米/天之间。地下水矿化度0.3克/升左右,为HCO3-Ca型水。
水量贫乏区:在金刚沟以南的秃尾河河谷区和各支沟内分布。潜水位埋深0.20—4.38米,含水层厚度1—3米,单井涌水量小于100立方米/天。
以上更新统冲湖积层为主的孔隙潜水含水层 主要分布于秃尾河河谷两侧的采兔沟、芦沟、清水沟和神树沟、青杨树沟沟域的沙漠滩地区。
水量中等区:呈椭圆形分布于芦沟沟垴上部和青杨树沟上游古沟槽中部。含水层岩性为粉细砂、中细砂夹亚砂土透境体,厚度一般20—35米,水位埋深1—4米,单井涌水量大于500立方米/天,泉群流量10.42—24.00升/秒,矿化度一般小于0.3克/升,为HCO3-Ca、HCO3-Ca.Mg型水。
水量较贫乏区:呈环带状分布于水量中等区外围。含水层岩性为粉细砂、中细砂,厚度一般10—25米,水位埋深1—8米。单井涌水量大于100—500立方米/天,冲湖积含水层厚14.51米,抽水降深6.67米时,涌水量300.90立方米/天,单井涌水量287.83立方米/天,单泉流量1.16—4.47升/秒,矿化度0.231—0.300克/升,为HCO3-Ca及HCO3-Na.Mg型水。
水量贫乏区:分布于水量较贫乏区外围、秃尾河河谷两侧地带及黄土梁峁区附近。含水层岩性以粉细砂为主,厚度6—15米,涌水量小于100立方米/天,无集中供水意义。
以中更新统黄土为主的裂隙孔洞潜水含水层 主要分布在黄土丘陵区和沙漠滩地区分水岭及各沟域的周边地带。含水层岩性为亚黏土及亚砂土,含不规则的钙质结核,结构致密,含水层厚度2—109.49米,水位埋深1.5—25米。地表起伏较大,大气降水易于顺坡径流,入渗补给条件相对较差。在沙漠滩地区,当抽水降深19.32—34.05米,涌水量54.86—168.00立方米/天,单井涌水量32.30—51.29立方米/天,水量贫乏,矿化度0.213—0.164克/升,为HCO3-Ca型水。
侏罗系、三叠系碎屑岩裂隙潜水含水层
镇内均有分布。含水层岩性为细砂岩、粉细砂岩及泥岩不等厚互层。除烧变岩裂隙空洞发育、水量丰富外,其它岩层裂隙不发育,水量贫乏。
水量丰富区 分布于采兔沟、清水沟沟脑的烧变岩中。含水层岩性破碎,裂隙空洞发育,单泉和泉群流量23.15—85.80升/秒,水质好,矿化度小于0.5克/升,为HCO3-Ca型水。
水量贫乏区 境内均有分布。抽水降深2.82—26.30米时,涌水量0.95—44.32立方米/天,单井涌水量11.17—35.19立方米/天,渗透系数0.001—0.044米/天。
另外,在秃尾河河谷高家堡—马家滩地段,三叠系永坪组地层强风化带以下,分布有层间承压水,水量小且水质差,矿化度2.824—6.845克/升,为Cl-Na.Ca型水。
第三节 土壤植被
高家堡镇土壤类型主要有风沙土、红土性土、水稻土、淤土、栗钙土、粗骨土、黑垆土等。土壤养分含量有机质1.0%—0.8%,全氮0.05%—0.35%,碱解氮50—40ppm,速效磷7—5ppm,速效钾150—100ppm。
区域内属沙漠、黄土沟壑地带,以草本植物为主,部分木本植物和少量灌木。
在境内河谷两侧多为漫滩、局部分布有一、二级河谷阶地,以沙丘地,亚砂土、亚黏土为主,地形较为平坦,植被茂盛。主要有自然生长的芦苇、水草,人工栽植的杨树、柳树及农作物为主。
沙漠滩地区,土壤主要以栗钙土、粗骨土及风沙类为主。植物群落以沙蒿、白沙蒿、黑沙蒿、沙鞭、沙柳为主,臭柏次之,蒿类植物生长旺盛,耐旱,沙柳较少,根系发达,叶面窄长。
沙盖黄土梁峁区,为绵沙土或黄绵土,其还有淤土、潮土、黑垆土等,土壤均较瘠薄。沙蒿、沙柳等耐旱低矮的灌木较少,人工栽植的杨树较多。
黄土丘陵区以黄土性土及红土性土壤为主,植被以较高的灌木(丛)、耐旱的沙蒿为主,有稀疏的乔木。