（环境科学专业论文）拟建永定桥水库坝址区水环境研究.pdf

成都理工大学硕士学位论文 ( 4 ) 坝址水体区重金属元素( p b 、c u 、c d 、f e 、m n ) 研究表明，采样点中 除了p b 大部分处于国家i i i 类水质标准外，其他重金属含量都较低，无论地表 还是地下水，均等于或低于国家i i 类水质标准。其中p b 的含量范围为 o 0 0 9 0 2 1 m g l ，c d 的含量范围为o 0 0 1 o 0 0 5 m g l ，为相对含量最高的两种。 ( 5 ) 坝址区水体硝酸盐氮含量( 以n 计) 变化范围为o 6 2 8 1 7 4 7 m g l ； 亚硝酸盐氮除h ，和q 。号样品外，其他采样点均为未检出。除个别点外，硝酸盐 氮和亚硝酸盐氮均低于国家i 类水质标准。氨氮浓度除h 。，、h ，。、q 。和q 。号样品 为未检出外，其余采样点变化范围为o 0 0 9m l 0 4 6 6 m g 几，均低于国家i i i 类水质标准。 ( 6 ) 综合坝址区水文地质条件和水源地水环境现状，划分水源保护带，提 出了生态环境保护措施。 关键词：水文地质条件水化学特征重金属元素分析水源保护带环境保护 i i a b s t r a c t a c 芝轻a l i t 主e s 鑫熬dp r o b l e l 瓣so f 弋焉穗乏e re 纛v i r 魏l 熬e 建ti 珏专h e d a m s i t eo f1 y o n g d i n gb r i d g er e s e r v o i r m 协o d u c t i o no ft h ea u t h o r ：h l l i y i n gx i a o ，f e m 出e ，w a sb o mi nm a y ，l 9 8 3w h o s e 钯t 甜w a sp f e s s o fy 主n g e rd 鼢g s h e 鳓曲a t e d 搦d mc h e 稳酣uu n i v c r s t yo f r c 量l n o l o g yi ne 歉v i 凇鼹a ls e i 钹c e 擞萄o f 鞠dw a s 黟褫e d 搬em a s 嚣d e g 瓣e 嫩 j u n e ，2 8 。 a b s t r a c t 确e 翠婶o s e d n 西i 懿gb 蠢d g ef e s e 弼主fi s l o e 越瓦n 专h el i u 矗a 繇v 黼di t e a np f o v i d ew a t c rf o ran 脚，c i t y ，h a n y 勰，a n dt h es u r r o u n d i n gm r a la r e a s ，弧ew a t e r a l s ow i l lb eu s e df o rm er u r a lr e s e t t l e m e n ta n de n t e 攀r s e sa l o n gt h ec h a n n e l s ，w h i c h i sr e a s o n a b l ea r r a n g e d w h a t 、sm o r e ，m ew a t e rn e e d e db yt h ee n v i r o n m e n ta n d e c o l o g ym u s ta l s ob ec o n s i d e r e d t h e r e f o r e ，f o rr a t i o n a le x p l o i t i o n ，u t i l i z a t i o no f w a t e rr e s o u r c e sa n dp r o t e c t i o no fw a t e r s o u r c e s ，i ti sn e c e s s a 搿f o ru st o 瓤l l y u 捻d e r s l a n d 氇e 如e m i e 蠢豳戮a e t e 纛s t i c s ，魏e a v ym e t a lp o l l 毽l i o na 魏do t h e fk i n d so f p o l l u i o n s 。 t h i sp a p e rs h o w e d 搬e 印u n d w a t e rs y s t e m sd i s t r i b u t i o n ，c h e m i c a lc h a f a c t c r i s 。 t i c s ，c o n t e n to fh e a 、，ym e t a la n dt h ep 0 1 1 u t i o n1 e v e l so fn i t r o g e ni nm e w a t e rb o d yo f d 跏s i t e ，y o n g d i n gb r i d g e ，t h r o u 曲t h eu s eo fg e o l o 西c a l - h y d r o g e 0 1 0 9 i c a ls u r v e y s ， h v d r o g e o c h e m i c 越 m e t h o d se t c i ta l s o p r o v i d e s as i m p l ea s s e s s m e n to ft 量l e e c o l o 毋c a le n v i r n m e n ta n dp r e s e n t st h ef o l l o w i n g c o 髓c l u s i o n s ： f1 ) d a m s 主l ea 辩a 窒即糯d w a t 娃e 鑫觳b ed i v i d o di 稳l os e v e 毯1w a e fs y s l e 掰s ，w k 出 a r et a i s h a n s h id i t c h ，n old i l c h ，n oi ld i t c h ，a n df e i s h u id i c hg f o u 蕊w a t e fs y s t e m sm m el e rb a n ka n d 、y r o n g d i n gb r i d g e 一1 y u d o n gd i t c h ，s h a t t e r e df a u l tz o n eo fy r u d o n g d i t c h 窒舯u n d w a t e rs y s t e r n si nt h er i 曲tb a n k ( 2 ) p hs c a l eo f 舳c e w a t e ri nd a m s i t ei si nm er a n g e 舶m7 。5t o8 6 ，w h i l et h e g r o u n d w a t e ri si nt h er a n g ef b m 6 4t o8 4 b o t hi si nt h en o 门口f l a lr a n g eo f6t o9 ，w h i c h s h o w e db y 饿e 蕺a t u r a lw a t e f 1 m p e r a 抛r eo fw a t e ri nd 鑫m s 主t ee h a n g e sb e t w e e n 7 2 鞠d12 。o 。f f 嘲也e 蹦a 专i 锄热i po fl e 漱p e r a 细v e f 跳sp hs c 越e ，o 娃ec a nd e t e 锄i n e d i ft h ew a e rb o d yh a sb e e na f r e c t e db ym a n k i n da c c o r d i n gt ot e m p e r a m r ec h a n 黟n g t h ec o m p o s i t i o no fq u a n t i t ye l 锄吼to fw a t c ri nd a m s i t es h o w st h a tm ec h e m i s 蚵 i i l 成都理工大学硕士学位论文 f o 删so fw a t 篚b o d i e sm a i n l yi sh c 0 3 一c a m gt y p e ，e x c e p ti n d i v i d u 越sl ob e s 0 4 h c 0 3 一c aa n dh c 0 3 。s 0 4 - c a m gt y p e 1 1 1 ec a t i o no fw a t e ri nd 锄- s i t e m a i n l yb ec a 2 + ，m 矿+ ，w h o s ea v e r a g ei o nm o l e 。e q u i v a l e n ti s6 5 5p e r c e n ta n d2 5 5 p e r c 黝tr e s p e c 矗v c l y ； w h i l et h ea m o nm a i n l yb eh c 0 3 一，w h o s ea v e r a g ei o n m o i 争e q 氆v a l 冁ti s7 1 3p e r c e 越髓ed e 掣e eo fm i n e r a l i z a t i o no ft h ew a t e ri nd a m s i t e 凌黼g e si nl 量l e 豫爨g eo f5 2 3l 3 3 7 。6 m l 。繇d 搬e 璎毒。蠢l yi s l 鑫i v e l yl o ws 蠢i 囊l y w a t e r f r o mt h ec o r r e l a t i o nb e t e e nt h ev a r i o u si o n sa n dt h es a l i 越劬t h ew a l e rs a l i n i t y i nt h es t u d ya r e ai n c r e a s e sm a i n l yb yc a 2 + ，m 孑十，h c 0 3 。s 0 4 知k ，n a + c o n t r i b u t e l i t t l et ot h ed e 蓼e eo fm i n e r a l i z a t i o n ，w h i c hs h o w sm a tt h ec h e l l n c a lc o m p o s i t i o na i l d f o r m a t i o no ft h eg r o u n d w a t e ri nt h er e 西o n ，r e l a t e dt oo u t c r o p p i n gf o r m a t i o n1 i t h 0 1 0 9 y ( 3 ) 1 m ec h e m i c a lc h a r a c t e h s t i co ft h ew a t e ri nd a m s i t ei sm a i n l ya 舔：c t e db y 协e w e a 氇e 蠢n go fd o l o m i er o c k s o m es a m p l e sa 怼艇s oa 鼠c 专e db ym eo x i d a 耄i o no f p 河t e 。s i m u l t a 硅e i t y ，黟o u n d w 越髓h 蜘羚d y n 锄i ee o 珏d 撼。珏s ，w e a 壕e 蠢n go fe v 鑫p o f 戤e s a n dd i g e s t i o n so fc ai nt h es o i la l s oa f 梵c tt h ew a t e r f a p a r t 靠o mt h es t r a t u ma n dt h e g r o u n d w a t e rh y d r o d y n a m i cc o n d i t i o n s ，a 鲥c u l t u r a lp r o d u c t i o na n d 厅e q u e n th u m a j l a c t i v i t ya r ea l s oi m p o r t a l l tf a c t o r s ( 4 ) a m o n gt h eh e a v ym e t a l s ( p b ，c u ，c d ，f ea n dm n ) i nt h ew a t e ri nd 撕一s i t e ， e x e e p tf o rt 1 1 e 孙s a m p i i n ga t t a i n e dt h es t 醣e s 圭h i m i e v e iq u a l i 魄t h ec o n t e n to fo t h e r h e a v ym 娃蠢s 凝el o w 秘dl o w 嚣搬雒氇e 藏采i o 轻越s 题d a 砖勤f 国es e c n d l e v 或w a 专e f s e n v i r o n 檬e n t 越 唾u a l i t y 髓ec o n l 铋to fp b 馥a n g e s i n t h e f 鼹g e o f o 。0 0 9 m i 广0 2 1 m l ，t h ec o n t e n to fc dc h a n g e si nt h er a n g eo fo 0 0 1 m l o 0 0 5 m l ，w h i c hi sh i 曲e rt h a nt h eo t h e r s ( 5 ) t h ec o n c e n t r a t i o no ft h en i t r a t en i t r o g e nc o n t e n t ( n ) o fw a t e ri nd a m s i t e c h a n g e si nt h er a n g eo fo 6 2 8 m g l 1 7 4 7 m l n i t r i t en i t f o g e na r en o td e t e c t e d e x e e p th 7a n dq 8 a p a r t 董孙mi 嬲i v i d u 蕾s a m p l e s ，n i t r a en i 钧g e na n dn i 饿t en 主t r o g e n 皴eb d o w臻a t i o 鼗蠢s l a n d a f d sf o r也e曩r s l l e v 娃 w 熬se 懿v i 腿e n t a l q u 越i 够 a j ￥l m o n i ac o n c e n t r a t i o nc h a n g e si nt h er a n g eo fo 。0 0 9 m g i o 4 6 6 m g l ， e x e e p t s 锄p l e sh 1 7 ，h 1 8 ，q la n dq 5 ，a n di sb e l o wm en a t i o n a ls t a n d a r df o rt h et h i r d 一1 e v e l w a t e r se n v i r o n m e n t a lq u a l i t y ( 6 ) b a s 铡o nt h ec o n c l u s i o na b o v e ，t h i sp a p e rd e v i d e dt h er e 酉o nt ob et h r e e p 1 o t e c i o nz o n e sc o n s i d e r i n gt h es p e c i f i eg e o l o g y ，h y d r o g e o l o g i c a lc o n d i t i o n sa n d 搬ed e 謦e eo fw a 专髓p o l l u i o n ，勰dp f e s e 魏 e ds p e c 遵ee l o 玺e 鑫l 飘纛e n v i r o 黼铋t a l p f o l e c t i o 觳m e a s t 疆e s k e y w o r d s ：h y d r o g e 0 1 0 百c a lc o n d i t i o n s w a t c rc h 啪i c a lc h a r a c t 甜s t i c s a n a l y s i s o f h e a v ym e t a l sw a t e rr e s o u r c ep r o t e c t 两na r e a s e n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n i v 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得盛都理王太堂或其他教 育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何 贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：两髫其 妒序月歹 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解盛都理王太堂有关保留、使用学位论文的规定， 有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和 借阅。本人授权盛叠理王太堂 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数 据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：鞠磬 学位论文作者导师签名： 问8 年 6 月多 日 第1 章前言 第1 章前言 1 1 选题依据及研究意义 水是维持生态系统完整、人类生存和社会经济发展的基础性资源，而且我国 拥有丰富的水电资源，开发水电资源自然成为能源战略的必然选择n 2 1 。而且水 电不仅是清洁能源，也是可再生能源，我国今年颁布的可再生能源法以立法 的形式再次肯定了水能作为可再生能源的优先发展的地位1 。但是一段时期内仍 要进行一定规模的水能资源开发，生态环境问题正逐渐成为我国水电工程建设和 管理的重要制约因素。为达到国家“十一五”规划中提出的“在保护生态基础上 有序开发水电”的要求，需要充分重视、认真研究和解决与水电开发有关的各种 生态环境问题，尤其是移民问题。 拟建永定桥水库位于四川省汉源县境内的流沙河上，其任务主要为满足汉源 新县城的城市用水、农村移民安置区的生活和灌溉用水，并合理安排渠道沿线农 村的生活、灌溉、乡镇企业用水及环境用水，是四川大渡河瀑布沟水电站移民安 置的配套工程1 。水库正常蓄水位1 5 4 3 o f l l ，死水位1 5 0 5 o m ，库容1 6 5 9 1 0 4 i n 3 ， 灌溉农田面积6 9 4 4 h m 2 。 瀑布沟水电站农村移民安置以大农业安置为主，以适当解决口粮田地，依附 城镇、集镇安置为辅：采取以库区两县安置为主，雅安市内外迁、省内外迁安置 相结合的安置方式。其中汉源县规划安置农村移民3 0 3 9 6 人，集中在流沙河流域 安置，拟兴建永定桥水库，以解决被迁移人们的供水问题，并配套完善安置区渠 系工程，采取土地开发措施，达到增加环境容量安置移民的目的。工程建成后， 将解决汉源新县城、农村近11 万人的饮水安全和5 5 4 万亩耕地灌溉的问题，对 促进汉源人民致富奔小康，实现汉源县经济社会可持续发展具有十分重要的作 用。水利水电工程移民安置，关系到广大移民的切身利益，关系到经济发展和社 会稳定h 1 。永定桥水库的修建，不仅能解决汉源的供水的大问题和节约水资源， 还能带来其他的有利于汉源县经济发展的因素。同时，它还将成为调节当地水量 的主要手段，水库、堤防和蓄滞洪区都是江河防洪工程体系的重要组成部分。 为了解决汉源县城的供水问题，需要对拟建永定桥水库坝址区水环境进行调 查研究。坝址区水环境涉及坝址区地下水与地表水整个体系，因此本文需要对坝 址区进行水文地质调查、野外取样和室内实验室分析；对坝址区水系主要水化学 指标进行分析，根据相应的环境标准，对坝址区水环境现状做简单评价；然后给 出相应的生态环境保护措施及环境治理建议等。本项研究对拟建水库水环境保护 具有指导意义，也为相关研究提供参考资料。 成都理工大学硕士学位论文 1 2 国内外研究现状及发展趋势 1 2 1 国外研究现状及发展趋势 世界各国极其重视水资源与水环境的调查、研究以及管理，尤其是关注水库 的建设与管理。地球上水资源的总量大得惊人，但可供开发利用的淡水资源却极 为有限。尤其是最近5 0 年，随着经济的迅速发展，世界各国的需水量越来越大。 随着水资源利用量的急剧上升，越来越多的国家出现了水危机，不仅严重制约着 经济的发展，而且威胁着人类的生存畸 7 1 。有关资料表明，最近2 0 年世界总用水 量的年增长率大大高于经济增长率。如不采取有效措施，到2 1 0 0 年，地球上所 有的河水都将耗尽或因污染而不能使用，人类将面临水荒随1 。 国际上，水环境研究从微观尺度向宏观尺度逐渐拓展，使研究所包括的层次 更多，范围更广，内容更丰富。发达国家在经历了发展经济、破坏环境、经济发达、 重建生态的曲折发展历程之后，目前已经将水环境保护从基础研究、技术层次提 升到国家政策和立法的高度，十分重视环境保护的理论、技术、规划、机制、政 策等有关研究旧。 国外对水化学的研究也已经比较成熟，日本、瑞典、美国、英国、荷兰、芬 兰、加拿大等过学者相继对地下水的水化学特征进行了研究。h e l g e s o n 等( 1 9 6 8 ) 建立了水溶液中不可逆反的地球化学模型，这些模型是现代水文地球模拟的基 础；o s m o n d 等( 1 9 7 6 ) 在美国加利福尼亚和佛罗里达碳酸盐分布区，开辟了应 用铀同位素对地下水进行研究的先例；s t u m m 等( 1 9 8 1 ) 出版了水化学一天 然水化学平衡理论，较系统的提供了定量处理天然水环境中各种化学过程的方 法；f r e n g s t a d 等( 2 0 0 1 ) 对挪威地下水的水化学进行了研究，揭示了地下水中 各元素浓度随着p h 值升高的原因；e d m u n d s ( 2 0 0 2 ) 等通过主量元素方法对墨 西哥市地下水沿水流路径的地球化学演化、氧化一还原等进行了研究n0 。但是很 少有将地表水与地下水水化学特征对比进行研究，这也是本文的创新点之一。 自从5 0 年代在日本出现水俣病和骨痛病，以及在亚洲、欧洲某些国家陆续 发现重金属污染的危害后，不少国内外学着对重金属引起的环境问题进行了广泛 而深入的研究。7 0 年代以来，美国、日本等一些国家采用p b 2 1 0 测年技术对海湾 和湖泊现代沉积速率及重金属的污染历史进行了研究 ( m a t s m o t o ，1 9 8 0 ；s c h e l l ，1 9 8 2 ) ：在俄国莫斯科地区，专家们对工业、日常生活污 染物进行了全面研究，结果表明p b 、z n 、c u 、m n 等重金属已严重超标；在印 度由于农药、化肥的大量施用和城市工业、生活垃圾的肆意排放，有些重金属含 量已超出饮用水标准。 2 第1 章前言 1 2 2 国内研究现状及发展趋势 随着生产力的发展，水资源的供需矛盾己成为许多国家社会经济发展、人民 生活水平提高和环境保护的主要制约因素。我国的国情决定了我们必须更多依靠 水库来抗御洪水，水库不可缺少并且不可替代为了充分开发和利用自然界水资 源，人们早已认识到必须兴建各种类型的水利工程n2 。实践证明，水利工程通过 水文、水力情势的改变和工程的调控作用，可以提高环境质量，并有减轻水旱灾 害、提供清洁能源、改善生态环境等功效，这对一个国家的国民经济建设具有重 要的意义n3 。但是，由于水利工程的兴建，特别是大中型水利水电工程，会引起 了河流水文、泥沙、地貌、生态等各个方面的变化，并对环境产生各种影响；此 外，水利工程建成后又是新生环境的组成部分，其本身的安全性对环境也有着非 常重要的意义。因此，弄清楚水利工程的环境背景条件，对影响水利工程安全的 各项因素做客观、科学的评价，进而预测水利工程对环境的影n 向是非常有意义的。 水环境的研究是通过探索水环境的自然发展以及在人类活动影向下的演变 规律，寻求经济社会发展与资源、环境系统协调的较优模式，并不断地将新的认 识用于指导人类的经济社会活动，协调水环境保护与经济发展的关系，以水资源 的可持续利用、水环境的可持续承载，支撑社会经济的可持续发展。在目前我国 水环境持续恶化的严峻形势下，为制定切实有效的水环境保护对策，迫切需要开 展水环境及其与社会经济发展关系的系统研究旧1 。在新的发展时期，实践对认识 提出全新的需求。 目前我国水环境基础及应用研究呈现出在理论、方法、技术等方面的新的发 展趋势。理论上，呈多学科交叉发展的趋势。方法上，呈将多种水环境要素整合分 析，面向流域及区域系统研究的趋势。技术上，已有专业技术有机集成，高新技 术不断应用于水环境专业领域的趋势。水环境的各专业分析技术方法已日趋成 熟，并在实际中得到了较为广泛的应用，积累了相当的经验。在这种技术条件下， 将水环境各专业技术有机集成，构建水环境综合分析技术系统成为当前的趋势 1 4 1 9 o 随着水文地球化学的研究与发展，现在对于水文地球化学的研究趋于对地下 水水化学成分形成演化进行更精确的研究。近年来我国水文地质专家们对地下水 水化学也进行了长期研究。宋长春等( 2 0 0 0 ) 分析了吉林西部不同地貌区地下水 元素地球化学分异性，元素迁移地球化学过程的转化；郭占革( 2 0 0 2 ) 对三屯河 流域平原区地下水系统中的主要离子、t d s 和水化学类型的特征及其变化进行了 全面分析；钱家忠等( 2 0 0 3 ) 分析了徐州张集水源地裂隙岩溶水水化学特征，提 出了相应的保护措施；丁宏伟等( 2 0 0 5 ) 系统研究了河西走廊地区的水文地球化 学特征，揭示了走廊平原地下水水化学组分在水平和垂直方向的演化规律，提出 3 成都理工大学硕士学位论文 了颇具代表意义的水文地球化学分带模式；陈履安( 2 0 0 1 ) 根据贵州高氟地下水 的水化学特征，结合水文地质和岩石条件等，讨论了水化学特征形成的地球化学 机制汹1 。 而对于修建水库对水环境的影响与生态影响评价，则主要是从环境监测上对 水质进行评价，通过综合评价方式对照国家环境水质标准进行评价。对生态影响 的评价，自国务院关于印发全国生态环境保护纲要的通知发布以来，国家对 生态影响类建设项目的环境影响评价工作，从深度和广度上都提出了更高的要 求。尤其是水利建设项目的环境保护工作，近期的一些大型的建设项目备受关注， 如长江三峡水利枢纽工程、黄河小浪底水利枢纽工程、黄河万家寨水利枢纽工程 等豫卜2 引。因此，可以看出国家对生态环境影响评价的重视高度。 1 3 研究内容及技术路线 1 。3 1 主要研究内容 本文拟开展以下几方面的研究： ( 1 ) 坝址区地质调查研究：包括地形地貌、气象水文等自然地理概况、坝址 区水文地质条件。 ( 2 ) 坝址区水化学调查与分析：包括坝区水资源概况、源头分析；其体污染 源调查；采样点布设、监测因子的选择及实验测定；实验结果的分析与讨论。 ( 3 ) 坝址区生态环境调查与保护措施研究：包括坝址区生态环境调查与评价、 生态环境保护措施研究。 1 3 2 研究方法 通过水文地质调查、野外取样及实验室分析等技术方法，对拟建永定桥水 库坝址区水环境进行研究，并给出相应的治理保护措旌。待监测因子分析方法如 表1 1 ，得出物质含量，与饮用水国家水质标准对照，进行评价。 1 3 3 技术路线 本文拟采用的技术路线如下图1 1 ： 4 第1 章前言 表卜1 ：待监测因子分析方法简表 监测项目监测分析方法 酸度p h 计法 氨氮 分光光度法 f e 、m n 、c u 、p b 、c d原子吸收分析法 c a 、m ge d t a 滴定法 c 1 、f 一、s 0 4 2 、n 0 3 一、n o b 一、p 0 喜3 一离子色谱法 区域环境概况 文献资料调研 ll 自然地理水文地质调查 ll l 采样与实验 i lil 宏量组分分析重金属元素分析三氮指标分析 l ii 水化学成因的因素分析 水环境保护与措施 i l 结论l 图卜1 拟建永定桥水库坝址区水环境研究技术路线图 5 成都理一t ：大学硕卜学位论文 第2 章区域自然地理概况 2 1 交通地理位置 瀑斫i 沟水电站是大渡河流域水电开发的控制性工程。永定桥水利工程是瀑布 沟水电站移民安置的配套j c 程，其建设任务是满足汉源县新县城的城市用水、农 村移民安置区的生活和灌溉用水。_ 程位于四川省雅安市汉源县境内大渡河左岸 支流流沙河上游【n3 | 。 汉源县位丁四川省雅安市两南部，跨东经1 0 2 0 1 6 至1 0 3 0 0 1 ，北纬2 9 0 0 5 至 2 9 0 4 37 。拦f 【雅安市1 5 8 公罩，东邻乐山巾金口河区和眉山市的洪雅县，南连凉山 彝族自治州的十r 洛县，两靠甘孜臧族自治州的泸定县和雅安市石棉县，北接雅安 市荥经县。全县幅员而积2 3 8 8 平方公里，耕地而积3 6 6 8 万甫。1 9 9 4 年末，总 人口3 6 万人，其r f l 有彝族1 2 万人，占3 7 。地处南方丝绸之路“灵关道”卜， 足占代商贾必经之地。今成昆铁路由乌斯河过境，川滇公路、乐西公路、汉乌公 路在此交汇。汉源县河流属岷江流域的人渡河水系，大渡河白西向东横穿县境南 部，冈县境地势南、北高，两岸河谷向大渡河对称倾斜，大渡河在县内的大小支 流，都沿相反的方向注入丁流。汉源县交通位置图见图2 1 。 图2 1 汉源县交通位置图1 6 第2 章区域自然地理状况 2 2 地形地貌 永定桥水库地处青藏高原东南缘向四川盆地过渡之高中山谷区。区内地势 总体西北高东南低，山岭高程一般2 5 0 叽3 5 0 0 米，河流水系发育，沟谷深切，相 对高差l o o o 1 5 0 0 m ，属山区。库区两岸河谷山体浑厚，植被发育。除库段河流 河谷较窄，谷坡陡峻外，其余库段河谷宽阔，河床漫滩发育。左岸地形坡度为 1 5 0 2 5 0 ，右岸地形坡度为3 0 0 4 0 0 。两岸谷坡冲沟发育，一般规模较小，唯有 左岸的卸泥沟切割较深，规模较大。库尾为残留的i 级阶地，阶地高出河水位约 1 0 2 0 m 1 。坝区地貌的基本特征是峡谷地貌。 2 3 气象水文 研究区域属川西南山地亚热带气候区，处于大相岭的焚风地带，气候较为 干燥。气候的特点是：一是垂直变化显著，地势山高谷深起伏较大，从河谷到低 山、低山到中山，有亚热带、温带、亚寒带之分；二是降雨量集中：降水的空间 分布为河谷东南部在7 5 0 m m 以上，西北部7 5 0 m m 以下；降水集中在5 至1 0 月， 这一时期的降水量占全县降水量的8 0 9 0 ，7 、8 两月最多。多年平均年降 水量7 3 8 8 m m ，平均年降水1 4 3 d ，历年最大日降水量1 6 8 2 m m ，多年平均年蒸 发量1 3 9 5 6 m m ，多年平均相对湿度6 8 ；三是河谷地区较干热少雨，除山区与 深丘区外，气候特征表现为冬温、春暖、夏热、秋凉，日照长，多年平均气温 1 9 2 0 ，极端最高气温4 0 9 0 ，极端最低气温一3 3 0 ；四是河谷低中山地带有 向川西南干热河谷气候过渡的特色。汉源气温受地势的影响，海拔最大相对高差 3 4 7 l 米，气温垂直差异很大。海拔1 2 0 0 米以下的河谷平坝区，年平均气温1 6 以上；1 2 0 0 1 5 0 0 米的中山区，年平均气温1 3 1 6 ；1 5 0 0 18 0 0 米的中山 区为1 1 1 3 ；1 8 0 0 米以上的中高山区低于1 1 。县内四季的长短，也随海拔 高度的不同而存在较大的差异。河谷低山春长秋短，冬长于夏，四季分明【1 捌。 水系特征：汉源县河流属岷江流域的大渡河水系，大渡河自西向东横穿县 境南部，因县境地势南、北高，两岸河谷向大渡河对称倾斜，大渡河在县内的大 小支流，都沿相反的方向注入干流。流域面积大于5 0 平方公里的支流有1 4 条， 河沟9 4 条，冲沟1 7 5 3 条，天然湖泊不多，积水面积小。流沙河总体呈由南东向 西北方向发育，大致沿宜东向斜核部延伸，两侧支沟较发育。库区地下水主要为 基岩裂隙水和第四系松散堆积层孔隙潜水，受降雨补给，向河谷、沟谷排泄。除 左岸三交坪蠕滑体地下水埋藏较浅，近前缘及中部有泉点出露外，其余库段地下 水均埋藏较深，未见泉水出露。流沙河1 9 7 9 年5 月枯水流量仅1 m 3 s ，1 9 6 0 年 最大洪水流量达10 2 0 m 3 s 【2 4 j 7 成都理工大学硕士学位论文 第3 章坝址区水文地质调查 3 1 坝区地质概况 区域出露地层除缺失石炭系、白垩系和第三系外，其余各系均有不同程度出 露；晋宁一澄江期岩浆岩分布也较为广泛；第四系松散堆积物主要分布于河谷及 两岸低洼地带。坝区平面地质图如图3 1 。 3 1 1 坝区地层 永定桥水库坝区出露地层为志留系中统罗惹坪组( s ：，) 、三叠系上统须家 河组( 正x ) 、侏罗系中下统自流井组( j ，一2 z ) 、中统沙溪庙组( 以s ) 。( 表3 1 ) 3 1 2 坝区构造 永定桥水库坝区处于北西向大相岭构造带和川滇南北向构造带北缘交汇处， 北西向宜东向斜东北翼近槽部部位。坝区构造总体较简单。 3 1 2 1 褶皱 坝区处于北西向宜东向斜北东翼近槽部部位，区内地层总体呈单斜，倾向 s w ，倾角很缓，一般均在1 0 。左右，局部达2 0 多度。但由于受s n 向构造干扰 影响，在倾向s w 的单斜背景基础上，发育有近s n 向波状褶曲，至使坝区局部 地层倾向s w w 和s e e 。 3 1 2 2 断层 永定桥水库坝区断层发育较差，数量较少，规模较小。在勘探过程中分别发 现了厂l 和五断层。 1 厂1 断层 在p d 5 平硐加深段揭露f l 断层、断层面。硐深2 1 毗6 0 m 岩体破碎。破碎 带由灰白色白云岩角砾、透镜体及黑色碳质泥岩组成。 2 历断层 位于流沙河一号沟右岸该断层总体走向n n e n e 、倾向s e 、倾角较陡，断 层面舒缓波状，总体产状1 3 0 。么7 3 。，断层破碎带宽约5 0 c m 左右。 3 1 2 3 裂隙 永定桥水库坝区裂隙较发育。坝区裂隙别尔麦柯夫网投影图如图3 2 。 d 、 匝 ；。一圈峰碧旧睁凶髻 l - 竹匝 叁一弋；一者羹i一 罩 蓥 目 -ijim叠一越一|署|嚷一，1r一 宣霎一k进一 霎一“之一i管_霎善一盏鼻一弓一 。1 j 暴 厂而 徊器蟋鲴仪*凶舞驿褂n拣 成都理工大学硕士学位论文 表3 1区域地层简表但町 地层 代号厚度 岩性简述接触关系 界 系 统组 新第 3 2 5 一 亚砂土层、豆粘土层、碎石 生四q 界系 o 土层；砾石层、砂砾石层 、不整合一 蓬莱镇 1 3 5 6砂岩、泥岩、灰岩、泥灰岩、 上 组 】3 p 9 0 2砂砾岩 统 1 7 1 9鲜红色钙质泥岩、粉砂岩夹 遂宁组 】3 s n 3 7 5细砂岩 侏 中 罗 中 沙溪庙 9 2 7 紫红色钙质泥岩、粉砂岩、 生 系 统 组 j 3 s 2 2 7 页岩、细砂岩 假整合 代 中 自流井 3 8 7 杂色泥岩、粉砂岩夹石英砂 下 j l 一2 z 统 组9 7 岩、细砂岩 假整合 叠 上 须家河 2 9 0 一 砂岩、砾岩、页岩、碳质页 系 统 组 t 3 j 8 6 3岩泥岩夹煤 v v 不整合，、 上1 0 一3砂岩、页岩、产赤铁矿、铜 二统 p 2 2 8 矿。玄武岩 叠 系下5 6 5 灰岩、生物灰岩、燧石灰岩、 统 p 1 碳质铝土质页岩、产铝土矿、 1 1 铁矿 假整合 古 泥 由1 8 5 灰岩、泥质灰岩夹砂页岩、 统 d 2 7 3 1 泥质灰岩 生 盆 界 下 平驿铺 2 1 8 系 d i p深灰色砂岩夹粉砂岩、页岩 统 组3 2 3 o 一2 5泥岩、砂岩、夹灰岩，产石 假整合一 士 纱帽组 s 2 s 9 膏 j 断 中 留 系 统 罗惹坪6 3 6白云岩、灰岩、泥灰岩、生 组 s 2 2 5 物灰岩、钙质页岩 l o 第3 章坝址区水文地质调查 1 平缓裂隙 坝区平缓裂隙发育一般，倾角大多在2 0 。 4 0 。之间，与岩层层面斜交或近 于平行。 2 陡倾裂隙 坝区陡倾裂隙比较发育，在地表及平硐中常见，发育组数较多，倾角陡，多 在8 0 。左右。 3 2 坝区水文地质 s 图3 2 坝区裂隙别尔麦柯夫网投影图 3 2 1 地下水出露状况 流沙河自西向东横穿坝区，在坝区及下游河段的碳酸岩盐分布地段形成深切 狭谷，谷坡两岸岩体中地下水为适应区内最低排泄基准( 流沙河) ，多在谷坡下部 或近河床一带，以下降泉的形式出露于地表。在坝区范围内，共查明地下水露头 点共1 7 个( 图3 3 ) 。 3 2 2 岩体透水性 坝区内，除零星分布且厚度不大的第四系松散堆积层外，具有一定水文地质 意义的基岩可划分为两大类：一是出露较广而又有相当厚度的志留系罗惹坪组细 晶自云岩、砂质白云岩等可溶性岩类，二是由覆盖于志留系白云岩之上的三迭系 须家河组及侏罗系白垩系的砂岩、泥岩组成的非可溶性岩类。白云岩岩体的透 水性明显优于砂、泥岩岩体。 成都理工大学硕士学位论文 3 。2 3 断层透水性 工作区内经过勘探发现两条断层，现将其透水性分述于下： ( 1 ) f 1 断层：该断层可能始于臼泥沟口梧桐树崖，沿s e 方向途经鱼洞沟至鹿 子沟。采用三角堰流法( 表3 2 ) ，推测断层的自云岩岩体段渗漏量仍然甚徽或根 本不渗漏。 另外在鱼洞沟设置了三个长期观测断面，同一时闯沟水在三个断面处的流量 变化曲线( 图3 4 ) 。总体上看，f ；断层带透水性较弱( 但在局部地段如鱼洞沟， 可能有较轻微的透水现象) 。 ( 2 ) 易断层：该断层规模不大，见于右坝肩电站引水坝陡崖处。在鱼洞沟的 连通试验说明历断层构造破碎带具有一定的透水能力。 3 。2 4 地下水补给、径流与排泄条件 坝区地下水的补给方式有两种：一是靠地表水体( 渠水) 补给，左岸水文站陡 崖上的泉群( 或称渗出带) 两，就属此类型。此泉水主要依赖于位置较高的跃进渠水 或电飞水沟截流过来的沟水补给。泉水流量的大小完全取决于上游高桥村农韭用 水的多少，即农灌时，该泉流量就减小或趋于于枯。堵水试验和注水连通试验都 证实了上述补给关系的存在。流沙河水亦可成为河岸出露位置较低泉水的补给 源。第二种方式就是接收大气降雨的补给，除勋，泉群外，其它水点的地下水均 属此列，外部表现就是泉水的流量随降雨量的变化而变化，显示正相关关系。 坝区地下迳流具有以下特点：地下水迳流予以岩溶管道为主体的网状地下通 道系统之中；在地下水向流沙河迳流的同时，受地形地貌、地质构造与谷坡岩层 结构等因素的制约，沿流程方向上局部地段的迳流方向曲折多交；岩体充盈净空 率为3 左右；地下水未充满整个管道，始终保持无压状态；受谷坡岩体结构与 产出条件的影响，左岸地下水迳流环境明显优于右岸。 地下水排泄可分两种类型：一是以高位的宽谷期残留河谷为依托，在高程 1 7 0 0 m 以上的高山斜坡地带进行地下水的排泄，据访问和推测，流量巨大且常年 不于的飞水沟沟水极有可熊是来源于位置较高的娶，段地层中岩溶地下水；二是 集中于“u ”形谷谷底斜坡地段进行排泄，因相对隔水的s ，f ：层的存在，各个排泄点 的位置高程亦有所不同。区内所有露头点的地下水均以下降泉形式排泄子地表。 1 2 第3 章坝址区水文地质调查 图3 3 坝区泉点分布及地下水系划分图 表3 2沟水流量测定表 项 流量( l s ) 为胃 名 上游下游 白泥沟 5 0 45 0 3 鹿子沟 1 9 3 82 0 2 1 3 成都理工大学硕士学位论文 6 5 6 0 5 5 、5 0 咖4 5 爆4 0 3 5 3 0 上断面中断面下断面 位置 一5 月2 3 日- 6 月9 日一6 月2 0 日- 7 月2 3 日 3 3 坝址区水系研究 图3 4 鱼洞沟测流曲线图 可将坝区主要的地下水划分如下地下水系。 ( 1 ) 左岸 a 泰山石沟地下水系( z 。) 该水系位于大沟头东坡( 又名石灰坡) 的南段，东界为永定桥一左岸y z k ，孔的 联线附近，与一号沟地下水系分布区相接。西界与大沟头地下水系相邻。 b i 号沟地下水系( z 。) 该水系是坝区左岸比较主要的一个地下水系，正处于坝体部位。它对库水渗 漏可能会有直接影响。其范围西接z 。水系，东达i 号沟，与z 。地下水系相邻接。 c ，i i 号沟地下水系( z 。) 该水系位于坝线下游1 0 0 m 河流转弯处之左岸。西接i 号沟水系，东以大石笋 座落的山脊为界，与飞水沟地下水系相连。 d ，飞水沟地下水系( z 。) 水系控制范围东界大体以飞水沟为界，西达大石笋所在山脊。 ( 2 ) 右岸 a 永定桥鱼洞沟口地下水系( y 。) 该水系位于流沙河右岸永定桥至鱼洞沟口的近水边的狭长地带，出露地层属 于s 2 户。 b 鱼洞沟，z 断层破碎带地下水系( y 。) 该水系沿n e s w 方向展布，南起于鱼洞沟跌水上方，向北东方向经过p d 3 、p d l 洞段至流沙河岸乜6 1 。 1 4 第4 章坝址区水环境化学分析 第4 章坝区水环境化学分析 4 1 坝区水资源概况及源头分析 汉源的主要河流有大渡河、流沙河、白沙河、黄沙河。大渡河：古称沫水， 为岷江最大支流，发源于青海省巴颜喀拉山东端果洛山东南麓。自北向南流入四 川，经泸定县、石棉县掉头向东，纳耍耍沟进入汉