秭归水文地质

(3)水文地质现象与岩溶整体水文概况该区域内河流水系发育，在未建库前，境内长江水面宽150〜300m，流速l.5~2.0m/秒，正常流量0..3〜0.5万m3/秒，多年平均流量1.4万m3/秒。区内溪流网布，长江流域二级河谷有青干河、童庄河、九畹溪、茅坪河，龙马溪，香溪河、吒溪河，泄滩河。境内水系发育，除长江外，发育多条河溪，其中8条水系水能蕴藏量17.20万千瓦，可开发量6.06万千瓦，己部分开发，仍有巨大开发潜力。在两河口、杨村桥、磨坪等碳酸岩地区，有较多的岩溶泉，流量0.1m3/秒以上的有37处。其中黄龙洞，天生桥等已用于水力发电。其余用于农业灌溉或生活用水。地下水分类该区具有地层多样性、地质构造及地形条件复杂等特征，地下水赋存条件主要取决于地层岩性和构造条件。这里将地下水赋存条件及补、迳、排形式归为如下类型：第四系孔隙含水岩类各类成因的第四系堆积物，其孔隙中赋存大量孔隙水，因其堆积物分布厚度、成因、连续性和所处的地形条件不同而赋水程度不同。大气降水渗入含水层中成为孔隙水，孔隙水部分下渗到基岩中，部分在地形低洼处或接触带上以面状或泉点形式溢出地表。结晶岩含水岩类分布于黄陵背斜的花岗岩、闪长岩体，发育多组构造裂隙，风化壳厚10〜50m，存在大量风化裂隙，大气降水入渗赋存于裂隙及断层中，形成裂隙水。地下水沿裂隙向附近沟谷及低洼处渗流，并以面状或点泉形式排泄。泉水流量一般小于0.5升/秒。地下迳流模数为7.46升/秒、平方公里。碎屑岩含水岩系由砂岩、泥岩组成的裂隙孔隙含水层。接受大气降水，地下水在岩层的构造裂隙风化裂隙中以脉状水流形式运动，大多呈无压流流动，地下水在沟谷、地形低洼处或接触带上以片状漫浸或泉水形式流出。泉流量一般较少，常小于1升/秒。地下径流模数为6.53升/秒、平方公里。碳酸盐岩含水岩类白垩至三叠纪各时期的碳酸盐岩，形成岩溶裂隙含水层。受大气降水补给，地下水在岩体裂隙及岩溶管道中以脉状、管状流形式流动。在一定条件下，形成独立的岩溶系统及补、径、排一体的水文地质单元。地下水在沟谷或地形低洼处、接触带处大多以泉的形式流出。岩溶实习区岩溶现象发育，常见岩溶地貌形态有：溶蚀峡谷、峰林、峰丛、洼地、漏斗、溶洞、地下暗河、落水洞、溶蚀槽隙等。由于碳酸盐岩成分不同，结构构造及地质条件等差异，导致岩溶发育速度及强度差异，因而空间上岩溶发育存在较大差别。从岩性讲，可以概括为以灰岩为主、以白云岩为主以及泥灰岩为主的三种岩溶类型。以灰岩为主的类型：包括下三迭纪、二迭纪和下奥陶纪，岩性主要有灰岩、白云质灰岩、生物碎屑灰岩等，其成分方解石占70~90%。岩溶相对发育，发育以溶蚀的峡谷、岩溶洼地、落水洞、溶洞、峰丛、峰林等形态。地下暗河、大泉多出露于此地层。以白云岩为主类型：包括中石炭统，上泥盆统、寒武系中上统及震旦系上统等。岩性以白云岩、结晶白云岩和泥质白云岩为主，岩溶发育较灰岩差。岩溶形态以密集的溶孔、溶隙为主，个别地方受构造等条件控制，发育小型溶洞。3）以泥灰岩为主类型：包括三迭系中统巴东组和奥陶中上统。岩溶发育最差，岩溶形式以溶隙为主，其它形式少见受新构造运动影响，岩溶在剖面上分布成层状特征，即水平溶洞分布在不同高程上，表现为与现代地壳升降运动相一致的规律性。区内发育有一定规模的干枯溶洞，有犀牛洞、狮子洞、白岩洞、朝北洞等，洞深50—2000m不等，洞高3〜20m，宽20m以上。这些溶洞均发育有石钟乳等，洞内形态奇异多变。有水溶洞、暗河、落水洞有28处，主要分布在青干河及九畹溪两条支流上。暗河流量在0.1〜1.0m3/秒、个别达15~24m3/秒。岩溶工程地质问题实习区内主要岩溶工程地质问题有：1）坑道岩溶突水。当采煤平洞揭穿有水溶洞时，引起突然的涌水现象。2）岩溶地面塌陷。地下存在大面积溶空区，在地下水等作用下，产生较大面积的地面下沉塌落现象。如秭归扬林区1975年8月9日〜17日因岩溶塌陷产生地震，地震台观测1.0〜1.9级地震6次，2.0~2.1级地震3次。据群众反映，类似塌陷在50年及30年以前也发生过。野外相关点在第一天链子崖路线，我们首先是在天河板组看到了较多的溶洞，而这些溶洞形成的原因是：由于石牌组的上层是由具有隔水性能的泥岩与页岩组成，所以地下水便沿着石牌组与天河板组的分界线流动，而不能向下进入石牌组，侵蚀了天河板组的下部，便形成了很多溶洞。在第二天高家溪路线，我们在雾河村的灯影组里看见了一处下空的岩体，这是由于其透水性好，而此处地下水活跃，岩层又较软且侵蚀性好，故地下水在此处产生溶蚀，使得该岩体下面发生塌陷，形成了这处下空的岩体，另外此处还形成了洼地。之后我们去的和尚洞也是由于地下水的原因产生的，具体是由于此处主要是些较软且侵蚀性好的岩体。地下水将此处原有的断层里面的断层破碎带里面的碎屑岩随水带走，然后日积月累的地下水侵蚀使得这里慢慢形成了一个大的溶洞。我们也看见了不少小的溶洞，其成因大多也是下部由隔水层，导致地下水侵蚀了上层岩体形成溶洞。在第三天的泗溪路线我们主要看了三处泉，第一处是在路边看见的。它产生于水井沱组，是一处下降泉，同时也是裂隙泉，它是由潜水受重力作用向下流时，遇到此处的裂隙便从此处流泻而出，便形成了这里的泉。我们粗略测量了一下流量大概为270ml/s，无色无味。第二处是在鱼泉洞看见的，这里原本有两个泉，它们产生于覃家庙组，但由于气候等原因的影响，其中一个已经枯竭，又由于测量不方便故没有测量此处泉的流量。这里的泉也是下降泉，它是由于地下水将此处的软弱且侵蚀性好的岩层侵蚀，使得潜水从此处流泻而出，而形成两个高程不同的溶洞的原因是由于在不同气候条件作用下使得其侵蚀基准面不同，于是便有了这里的两个溶洞和两个泉眼。第三处是在景区里看见的迷宫泉。它产生于三游洞组，也是一处下降泉，由于测量不变我们也没能够测量出此处泉的流量。它也是由于地下水侵蚀了软弱且侵蚀性好的岩层使得地下水从此处流泻而出形成泉。在这条路线上我们也在两岸的山体上看见了不少小的溶洞，其成因与第一天、第二天看见的小溶洞大同小异，故不再详细分析。补充：上升泉：承压水的天然露头，地下水受静水压力作用，上升并溢出地表所形成的泉。如断层泉、承压盆地泉等都是上升泉。由承压含水层补给的泉。泉口水流通常冒涌；但若通过松散覆盖物出露时，泉口附近的水流也可能呈下降运动。上升泉的形成应俱备三个条件：地层条件。地层包括成层的岩石、土层以及土层中夹有的砂砾石层。有裂隙的岩层和有孔隙的砂砾石层，其裂隙和孔隙中充水的称“含水层”。裂而无隙的岩层和孔隙度极差的粘土层，几乎不含流动的地下水，称“隔水层”。“含水层”的存在是泉水形成的首要条件。地质构造条件。指地震或岩浆活动引起地壳变动（造山运动），使沉积岩层断裂错位，或产生褶曲。含水层与隔水层在纵向剖面上相抵触，或含水层与不透水的岩浆岩体相抵触，阻断了地下水的去路，地下水被迫溢出地表。地形条件。泉或泉群的上游应有足够的补给面积，各含水层接受大气降水的充分补给。下降泉：由无压含水层（包括潜水和上层滞水）补给的泉。其水流在重力作用下呈下降运动，泉水动态受气象、水文因素影响，有季节性变化。按下降泉出露的原因可分为：侵蚀泉、接触泉、溢流泉。 补：（1）侵蚀（下降）泉：沟谷侵蚀无压含水层成泉；（2）接触泉：地形切割达到含水层隔水底板，地下水被迫从两层接触处出露成泉；（3）溢流泉：在地下水流前方透水性突变，或隔水底板隆起，水流受阻涌溢地表成泉。下降泉与上升泉的不同在于地质构造不同，下降泉不存在阻水岩层或岩体。下降泉是地下水在山腰悬崖沿含水层自然流出，不往上冒，只往下流。野外判断的方法：上升泉是承压水的排泄方式，而溢出泉是潜水遇到断层等隔水层时的表现。要分辨两种泉水难度较大但可以结合当地周围情况进行判断，具体方法如下：1、了解该泉周围的地质特征，有没有断层等大的地形构造；2、了解周围泉水分布规律及特征，如果是沿着某大的地质构造如断层线或大山等障碍物有较多的泉且呈上涌形态则可能是溢出泉；如果周边泉眼较少且多为普通流出的泉水则该泉为上升泉的可能性较大。3、判断周围井水深度，一般溢出泉周围地下水水位较高，所以井水挖掘较浅即可见水；否则为上升泉可能较大，因为承压水有隔水层存在。4、分析水中有机质含量，一般潜水循环较为迅速，其中有机质因受水体受外界影响而有机质含量较多;而上升泉由于循环周期很长其中有机质含量很低。不过最直接的还是看泉眼处地下水出露的时候是否是向上喷出且有一定的上升水头，就像大家常说的喷泉一般。溶洞的分类:按其发育演化，岩溶可分出以下6种。1） 地表水沿灰岩内的节理面或裂隙面等发生溶蚀，形成溶沟（或溶槽），原先成层分布的石灰岩被溶沟分开成石柱或石笋.2）