青木关水文实习.doc

青木关水文实习一、青木关的地理位置： 实习地点：重庆市沙坪坝区青木关镇 地理单元：青木关位于川东平行岭谷华蓥山帚状山脉缙云山中段 经纬度：（2940N2961N，10617E10629E）二、实习目的：通过对青木关及周边地区地下水实地观测调查，使学生能更好的掌握课程的知识，学会水文基本观测和研究方法，并更好地运用于实际。三、实习内容：1、从地质地貌特征、气候条件、植被以及人类活动等方面研究青木关地区地下水的形成条件2、从三大类水形成的条件、特征、动态变化等方面研究青木关地区地下水的类型及特点3、从地下水开发利用方向探讨青木关地区地下水的开发利用价值及建议四、调查区域概况：1、 气候：本区属亚热带季风型湿润气候，夏热冬暖，无霜期长（340350天）。多年平均气温为16.5，降水量为1250mm，雨热同期。最冷月（1月）均温7.8，受青藏高压和副高的影响，7、8月份常出现3050天的干旱。秋季多阴雨，冬季多云雾，日照时数少。2、 地形地貌地质：研究区域发育于川东南弧形结构带内，为川东平行岭谷区华蓥山帚状山脉缙云山背斜中段，该处发育了沥濞峡背斜、温塘峡背斜、观音峡背斜三大背斜。整个区域呈狭长带东北西南向分布，地势整体上呈北高南低、西高东低。区域背斜成山向斜呈谷，呈现“一山二岭一槽”式的典型槽谷景观。3、 土壤：区内发育大量地带性土壤的黄土壤和非地带性土壤的石灰土为主要类型，土被不连续分布。碳酸盐分布广泛，主要为三叠系下统嘉陵江组（Tlj）的碳酸盐岩地层，出露于背斜的轴部，岩性为石灰岩、白云岩、白云质灰岩夹角粒状灰岩（岩层约800m1000m）；背斜两翼为三叠系上统须家河组（T3xj）长石石英砂岩、泥质粉砂岩（出露面积较大，上面覆盖着大量的马尾松，指示其为酸性土壤）。4、 水文：研究区域的流域面积为15km，在整个岩溶区有大量的落水洞发育，形成一条南北流向的地下河，河长约11km，地下河在青木关处被截断，形成了两个出口：北边的出口叫江家溶洞，南边的叫丁家溶洞。5、 植被：植被以亚热带常绿阔叶林，旱生和喜钙的灌木丛为主。植被条件较好，植被覆盖率达到60，生长有大量的马尾松、在哇地处有一些农田。6、 人类活动：主要表现为对水质的影响。研究区域为青木关镇的行政中心，常住人口约为3000人。行政人口约为3.5万人。其经济来源主要为农耕，研究区域内没有较多的大型工厂，但有很多采石场（现已经搬迁），采石场对水质造成很大的影响，且人类生活污水的不合理排放也造成一定的影响。五、青木关地下水类型概况：1、风化裂隙水：它发源于缙云山背斜一翼上，存在于三叠须家河组砂岩中。因此处地壤呈酸性，水存在于岩体的风化带中，因此比较稳定，但也随降雨的变化而变化，且随着压力的抬升，渗透出地表。其水呈酸性，离子含量较多，水质也比较好，较适合人畜饮用。2、断裂带承压水：断裂带承压水随处可见，一般发育于都遭断裂带；由于构造运动的发生，存在于岩层空隙中的泉水随着地壳的下沉而随之下降，越下地温越高，泉水温度也随之增高，在承压作用下，沿着断裂带出露地表形成温泉。因泉水下切是经历了一个比较长的阶段，因此其水温较高，离子含量丰富，导电性也比较好，水量也很稳定。3、岩溶水：在马湾洞内，有一条发源于石灰岩溶洞的地下河，它穿越了洞内小背斜的轴部，流经灰黄的石钟乳、石笋等岩石边缘，并且溶蚀了大量的碳酸盐。岩溶水是存在于可溶性岩层的溶蚀裂隙和洞穴中的地下水，导电一般，易受降水补给的影响，水量变率大，属于不稳定状态地下水。六、实习路线：1、第一站：井水豆花 地质岩性：该地区地下水发育于须家河组砂岩区；性质成因：岩层在构造运动中发生岩层的挤压形成褶皱地形，经过外力的强烈风化作用下形成风化裂隙，在裂隙和裂隙以下的地层之间形成相对的隔水层，从而形成风化裂隙水。水的年际变化小的原因：由于岩层中的水沿着岩层接近水平流动而裂隙是垂直向的，所以该地区地下水的年变化相对小，水量相对稳定。水质用途：另一方面地下水在沙质岩中层层过滤使该处的地下水水质相对其他裂隙水水质较好，在很长的一段时间里当地大多数居民的生活用水大都来源于此。但在地下水在岩层运动过程中发生物理化学性质的变化，出露水变成酸性，更合适用来点豆腐，做出的豆腐鲜滑爽口，成为远近闻名的井水豆花。但现在基本上不用于饮用水。仅是用于洗衣服、洗碗等的用水。2、第二站：骝公桥 地质岩性：该地区位于观音峡背斜的核部地区，岩性以嘉陵江组石灰岩为主性质成因：经过外力的强烈侵蚀作用，该地区逐渐发育成了两段相对高起中间相对平缓的逆地形（地形倒置：背斜成谷，向斜成山）。水的成因性质：在地质构造时期，该地区发生强烈的岩层变形和断裂，所以在核部地区形成大量的断裂面。在上下断块之间的断裂面上形成性对隔水的隔水层，地下水在此处由于承受静水压力，所以沿着断裂面流出地表形成断裂带承压水。地下水在流经石灰岩岩层时发生物化性质的改变（水质呈碱性），并且沿着断裂带对其产生强烈的溶蚀作用，使裂隙越来越宽，同时经过地热的加热，使得流出的地下水水温度接近32。青木溪（骝公桥段）的流量估算（1）.青木溪是由大量的地下水在地表汇聚而成。由于大量的生活污水的大量排放，使得青木溪遭受严重的污染。臭气熏天的水体流入嘉陵江给嘉陵江水体造成严重的败坏，所以为了减少嘉陵江的污染，使得长江下游的地区能够喝上纯净的水，当地政府对青木溪沿途进行了大规模的排污处理。如今的青木溪已经没有了昔日死水般的景象。 （2）.流量估算公式：Q=FV 流量=断面面积*流速 速度的估算：青木溪流经骝公桥，所以预先估算出骝公桥的宽度为D=3.5m。任意扔下一片树叶测出树叶流经骝公桥的时间T=17s.利用V=D/T,算成速度V实0.2m/s.由于河流的流速随着深度的变化而变化，所以V=0.60.2=0.12m/s（默认V=0.6V实），多次测量取平均值。研究区域横断面的估算：河宽a=4m;河深h=0.3m;F=ah=1.2m2. 所以Q=FV=0.144m3/s3、第三站：青木溪小沟 地质该地区形成于观音峡核部地区，由断裂带上形成的裂隙水也叫上升泉，该地下水出露少，交换量大，而且没有工业污水的污染，所以水质较好。同时当出水处被堵塞时，此处地下水可以在断裂面的其他区域流出，地下水可以在断裂带转移。该地区处于地下水的下游段，由于长期的冲蚀，形成浅槽形地形。4、第四站：青木关温泉 该地区地下水同样属于断裂带承压水，该处地下水大量流出加上被人工抽出所以青木关温泉，水温在34-36之间，动态变化小。5、第五站：采石场（逆倾坡） 地质岩性地貌：该地区位于南北走向的温塘峡背斜的翼部，岩性以石灰岩为主，在该区域附近有块大面积裸露的岩体，岩体呈深黄色，由其坡面的层理看出，它的土壤层很薄，岩层倾向和坡向相反，同时也没有大块的滑坡体，所以裸露岩体不是滑坡形成的，植被种类也比较单一；在断面上能偶见几株青草，整个地表岩石破碎，构成松散。出于安全和环境考虑，虽该厂已往后迁，但从远处看，还能依稀望见又有几处新采的裸露面赫然显露于阳底。此外，该地区由于岩性的不同，核部的灰岩易于侵蚀，形成一山成二岭一槽的地型。现在上面已经变成了练车的地方。6、第六站：袁家溶洞地质岩性地貌：该地区位于南北走向的温塘峡背斜的翼部，由于该地区出露大量的石灰岩裂隙，经过流水的侵蚀作用，使得裂隙逐渐变大，最终形成漏水洞，流入地下溶洞-袁家溶洞。水质：洞内流经相对静止的岩溶水，重碳酸钙型的岩溶水虽清但水底看不到一丝生物，呈暗黄色；石钟乳及其性质：洞内发育大量的棕黑色石钟乳（由于溶洞的对外开放，使得原来白色的钟乳石和空气中的气体发生化学反应，同时植被的破坏使得大量泥沙随着流水覆盖在钟乳石表面，最终形成棕黑色石钟乳），溶洞内大量的石块崩塌使地面起伏不平，所以该溶洞没有发现石笋。洞内地貌情况：长期受风化侵蚀，整个洞内岩石节理显著，破碎也比较严重，还有一部分岩层内的小背斜；水文特征：作为青木关地下水出口之一的袁家溶洞，洞内地下水变化极大，夏天丰水期时流水可以没过洞口。由于岩溶水和地表水相通，使得岩溶水矿化度较小。7、第七站：江家龙洞地质岩性地貌：该地区位于南北走向的温塘峡背斜的翼部，与袁家溶洞相连。水文特征：但由于埋藏在较浅，矿化度小，水量随季节的变化大。此两个站点为水文监测站，都设在泉水的出口处，且泉水水温都不高，只有十几度；由于这两处泉水受季节影响比较大，此时的水量不足以和丰水期的十几分之一相毗及；据以往的数据资料记载，该监测站的出水量最高时水位有两米左右（渠宽1米高近2米），而且其源头离此地有几十公里；此外，此测站也用于地下水水质的检测，数据一般是一个星期统计一次。七、青木关地下水利用现状及保护建议1、现状：该地区地下水大多数只运用于生活方面，如洗衣服，洗菜等方面，循环利用率低，大多数地下水处于浪费或零利用率下。另一方面由于地下水水质不是很好，加上水量不足以及人口增长过快，使得当地地下水满足不了饮用水的需要，所以当地饮用水来源于沙坪坝区的自来水。再次大量工业和生活污水的排放，使得地下水污染严重，水体水质不容乐观，而且大量植被的破坏更给当地地下水造成严重威胁。2、建议：1、加强和高校之间的合作，探讨出一条高效可行的地下水利用与治理方案。2、提高环保意识，增强环保观念，从污染源上减少污染物的排放。3、