第三节地下水系

第二章完善循环第三节地下水系PAGEPAGE163第三节地下水系地下水是运动、存贮于地面以下3000千米厚地层岩石、土壤孔隙、裂隙、溶穴等空隙中的气态、液态、固态水分。它与地表（江河湖海）水、大气（气液固态）水一起，组成地球水分循环，决定水资源的时空分布，维系生物圈的生态平衡。它拥有巨大的数量，广阔的分布，多样的组分，优良的性能，准确的信息。它与矿藏、地热等物质、能量密切相关，组成特殊的环境、宝贵的资源、防灾的要素，在人类生存、发展活动中，占有十分重要的地位。目前，在环境恶化、资源短缺、灾害频发的情况下，更应科学保护、合理开发、有效防治。2003年11月3日<<人民日报>>（海外版）第2版和2004年2月26日<<人民日报>>（海外版）第一版载，从国土资源部获悉，全国新一轮地下水资源评价结果显示，多年平均天然资源量为9235亿立方米。其中，淡水8800（8837）多亿立方米，约占全国水资源总量的三分之一。包括，山区为6500亿立方米，平原为2300亿立方米；南方为6100亿立方米，北方为2700亿立方米。全国可开采地下淡水资源，多年平均为3527亿立方米，每年人均可开采地下淡水278.63立方米。另有227亿立方米的微咸水，121亿立方米的半咸水。约63%的地下水可直接饮用，17%需经适当处理后才可饮用，12%不宜饮用，可作工农业水源，8%的地下水不能直接利用。全国约有一半城市市区的地下水污染比较严重，水质呈下降趋势。全国约有7000万人仍在饮用不符合饮用水水质标准的地下水。各省、市、区都存在不同程度与饮用水水质有关的地方病。形势颇为严峻。地下水系是由岩土和水分构成的自然系统，具有输入补给、存贮调节、输出排泄、运动通道、存贮空间等组成部分。过去探讨地下径流，认为是降水渗入岩土空隙，在地下按一定途径汇入江河湖海的水流。一般流速较小，水量稳定，是枯水的重要水源。显然需要充实完善。三峡库区主要是山地、重力、流水、岩溶地貌。分布少量侵入火成花岗岩、变质片麻岩、大量水成石灰岩，以及构造运动等多种断裂、断层岩体，自然生长植物和人为栽培作物等多种分布、结构、深度土壤，形成相应的岩土空隙。因此，地下水系按输出、输出形式，分为集中、分散两大类；按运动方向分为垂直、水平两大类；按运动、存贮空间分为孔隙、裂隙、溶穴三大类；其中，岩溶水系充分发育溶蚀、溶蚀与侵蚀、溶蚀与构造三种大型、特大型、世界级岩溶集中水系。比平原土壤，近海丘陵的地下水系更为复杂、多样，使三峡地区成为地质灾害的多发区、重灾区。三峡成库后，促进地下水系发展，更值得研究。由于地壳的地形、地貌、地质不同，岩土的物质、结构各异，地下水的分布和性质无普遍的规律性。过去认为，地下水质的垂直分布为淡水、矿水、碳酸盐水、硫酸盐水、卤水、氯化钠水，但被大量事实打破。另外认为，地下水态的垂直分布多为固态、液态、气态,但在地球深处也有高温(70℃)的高压冰。因此，三峡库区的地下水系，也具有区域性和流域性，是水文地理学和地下水文学的研究对象。应用这两门学科的理论方法，可以加快三峡库区地下水系的研究进程，其研究成果也可充实、完善这两门学科。因为研究地下水系，便于了解地壳形成的机理、历史，地壳运动的动力、性质，岩溶发展的条件、过程，地下通道的深度、长度、规模,互联等分布规律，对水利、工程、采矿等地表、地下作业都有理论、实践意义。水文地理学，又称区域水文学。研究一定地区内水体的分布，水文现象在时间、空间上的分布变化特征和规律，确定它们与自然条件的相互联系和作用的学科。它把水作为一种自然地理要素，用地理综合的观点研究水文现象的区域分布规律。它是定性描述与定量分析相结合的学科，对水利资源的开发利用，具有重要的实践意义。地下水文学，用水量平衡理论,研究自然界水分循环中的地下水的学科。主要内容有地下水的赋存条件、运动规律、理化性质、补给与排泄、水资源等。它从水文学角度研究地下水，从地质学角度研究含于岩土、土壤空隙中的地下水的水文地质学，共同促进、丰富地下水研究。这表明地下水研究日益受到重视，迅速发展，也表明尚在研究，探讨之中，存在一些不足之处。研究三峡库区的地下水系，自然要借鉴已有的成果，探索未知的领域，满足人们生产、生活及形势发展的迫切需要。一、形成条件地下水系拥有多种输入补给，存贮调节，输出排泄的物质、能量、时间、空间等形成条件。自然演变，人类活动，可以维持、破坏地下水系的数量、质量、能量动态平衡。(一)输入补给地下水系具备多种自然、人为补给水源和相关通道.1、自产主水研究地区(如三峡库区)、流域(如长江流域)内自己生成的地下水。（1）大气降水地下水主要来自地表水渗透。包括大气降水、冰雪融水、地表经流、江河湖库流水、存水,分散下渗或集中流入岩土空隙，成为地下水的基本来源。降到地表的水量，除去地面物理蒸发，生物生理散发,飞散、冻结、存贮、流失、生物吸收后的剩余部分，下渗补给地下水。由于降水渗透而形成的地下水，称为地下流动水。三峡库区西高东低的地势，利于夏秋季风深入,增加地下水的补给来源；东西走向，东北、西南走向的山脉，形成多雨迎风坡，全国著名的多雨区、暴雨区，地下水源更为充足。从降雨周期获得脉动补给，经地表土壤空隙，浅层岩土裂隙，层理、节理，获得分散补给；经漏斗、竖井、无坑、地缝等获得集中补给。（2）大气凝结水低层大气中的水蒸汽局部沉降，接触较低地面，凝结在土壤颗粒上，或形成水滴渗入地下(如霜、露、水雾等),也变成地下水。它们受气候、植被、地形、地质、水文等明显影响。三峡库区具备大气中气态水凝结成液态水，补给地下水的充分条件。（3）水成岩伴生水沉积岩保存的水等原生水。有些卤水，盐井水即可能是原生水。三峡库区广泛分布石灰岩等水成岩和卤水、盐水，都与沉积岩有关。（4）岩层水地壳内部岩浆，特别是火山活动、爆发含有的水汽，上升到地表，冷却后凝结成地下水。三峡库区有部分岩浆侵入花岗岩和相关通道，水汽可上升到浅层地表，形成地下水。另外，岩石、矿物在形成过程中伴生的结构水、结晶水、晶间水，这是很大的数量。有人认为地球上的大多水量来源于此。2、外来客水即三峡库区以外的大气、地表、地下流来的水分。包括季风吹来的暖湿气流，长江上游地表、地下来水补给的地下水，以及外水系，外流域地下流来的水分。3、人工补给人们通过建库蓄水，浇灌作物，科学实验，集气采油，排放污废水，控制地面沉降等向地下自然渗漏或强制注入的地表水，称为人工补水。三峡库区位于温暖潮湿的亚热带，大气降水丰沛，可充分补给地下水系。可惜，植被缺损，水土流失较为严重，大气降水补给地下水系的时空分布颇不均匀。另外，库区有平坝、丘陵、中山等多种地形，背斜、向斜、单斜等多种山体、坡面，适于地表水分散下渗孔隙，集中流到洞穴，补给地下水系。由于地面硬化、石漠化日益普遍，范围迅速扩大，制约自产主水和外来客水补给。(二)存贮调节地下水系有多种自然、人为存贮，调节空间、水流，垂直、水平分布的层网结构，数量、质量、能量发生巨大变化，形成复杂水系。1、垂直分布的层面三峡地区，从上而下，一般分为山地基岩裂隙，溶穴表层地下水，数量较少，矿化度低，势(位)能较高；山前冲积\洪积平坝土壤，岩石空隙，饱和或非饱和地下水；再深为饱和水层，矿泉水、盐碱水、盐卤水，数量多,矿化度高，压力和温度也较高。各层的深浅、规模不一，需要具体分析。（1）含水层一般在疏松多孔隙的土壤，碎屑物堆积层，沙砾冲积层、沉积层，存贮浅层滞水、潜水。在裂隙、溶隙发育的岩层，存贮多种裂隙水、岩溶水。它们的渗透系数大，地下水运动快、贮量多，称为透水层、含水层、或含水通道，接受各种补给或向外排泄。（2）隔水层通常是结构致密，空隙很小，或仅有小缝的粘土、页岩、坚硬岩体。地下水在其内流动慢、贮量少，称为不透水层、非含水层，又称隔水层。它构成地下水的存贮空间或进出通道。（3）半透水层介于含水层和隔水层之间的岩土体，称为半透水层或半含水层。显然，只有含水层和隔水层共处一地，含水层位于隔水层之上或两隔水层之间，才能组成蓄水构造，保证地下水运动、存贮。由于自然演变，人类活动，长期地质作用，一个地区往往形成多个含水层、隔水层，并有不同位置、形式、结构等复杂特点。因此，在相距不远的地点建井，有的浅，出水多；有的深，出水少，甚至不出水。南川金佛山北麓的三泉河谷，在相距约20米的两岸，河中，流出冷、温、热三种泉水。这些都与当地的地形、地质、贮水构造有关。2、水平分布的网络地下水系具有常规系统的输入进口，分散或集中补给的空隙、通道；存贮空间，含水层，含水干支流通道，暗河、伏流、湖泊；输出，排泄空隙，泉眼，河口，构成多种地区、流域、大小、层次网络系统。接收当地、外地、外系统地表水和地下水补给，也参与当地、外地、外系统地表水和地下水循环，补给江河湖库，回归海洋。(三)输出排泄地下水系含有多种物质、能量组分，具有多种运动、存贮形式，也有多种自然、人为的气态、液态、固态输出、排泄、消耗类型。例如，浅层(通气层)的地下水，经地表物理蒸发，生物生理散发，排到大气；深层地下水，经含水层、通道，流入江河湖库、海洋等水体；或经人抽引到地面，使用后经蒸发、下渗消耗，参与循环；最常见的是泉流和井水两种形式。根据水量平衡，连续流动方程，只有输出、排泄、消耗的水量，等于或小于输入，补给的水量，才能长期存贮，使用地下水。现在的普遍情况正好相反，输出水量大于输入水量，增大了问题的严重性。三峡成库后，为恢复附近部分区域的地下水位、水量，改善地下水系创造一定条件。但是，也可能因增大排泄，在相关地区造成洪涝灾害；或因泥沙淤积，堵塞通道，调节水量，变动水位，在相关地区造成水少干旱灾害。特别是迅速、周期变化的淹没、浸没、塌岸、库岸再造区段，以及相应的湿地，沼泽地域，更为明显，增大了问题的复杂性。二、分布特点为深入分析，理清思路，优化环境，再生资源，防治灾害，人们常从宏观、分布、数量等方面，分类研究利用最多、影响最大的液态地下水。按存贮条件分为滞水、潜水、自流水三类；按存贮环境性质分为孔隙水、裂隙水、岩溶水三类。这两种类型的不同组合，形成复合型地下水系，强调值得关注的性质、特征，具有一定的科学性、实用性。（一）滞水运动、存贮于地表通气带中，局部隔水层上的重力水。它是大气降水、地表水在下渗过程中，遇到不透水层阻拦，在其上聚积的地下水。主要包括土壤水和狭义的上层滞水。分为五个小类：孔隙水，分布在松散物质的孔隙中，含水层为层状；裂隙水，分布在基岩裂隙、风化带、粘土内，含水层为带状或脉状；岩溶水，分布在可溶岩体垂直渗入带，含水层在易溶与难溶层之间，仅是局部结构；火山活动区水，分布在松散的火山物质孔隙中，含水层不规则；多年冻结区水，分布在融化冻层，含水层受位置、日照、温度等影响，不规则。三峡库区主要分布前三种滞水。滞水的补给与分布区一致，范围小、贮水少、埋藏浅、无压力，以蒸发、下渗、向隔水层边缘散流等方式排泄。有的地区在雨季出现，旱季消失，季节变化明显。它常是当地植被，部分动物，较小村庄的水源。由于人类活动，随意疏松，地下作业，硬化地表，动态更不稳定，许多城镇、广场、住宅小区的草坪，绿地也常缺乏滞水，经常需要人工浇灌，增大耗水量。（二）潜水运动、存贮于地表以下，第一个稳定隔水层之上，具有自由表面的重力水。1、补给含水层从外部获得水量补充的过程，由于潜水的含水层上无稳定的隔水层，大气降水和地表水可以经过通气层补给潜水；条件合适，自流水和凝结水也可补给潜水。大气降水是补给潜水的主要来源。与许多因素密切相关，如降水历时长，强度适中，植被良好，坡度平缓，通气层较薄，岩土透水性好，有利于补给。反之则不利。岩溶地区有许多暗河、伏流，地下径流系数可达80%以上，大部分降水补给地下水。库区南岸的溪河较少，即与此有关。岩溶区的溪河下游，山前洪积、冲积扇的砾石带，地表水位高于潜水位，并有水力联系，地表水补给潜水。岩土透水性好，水位差大，持续时间长，补给的数量多。反之则少。库区北岸和一些滑坡地带的地下径流，主要依靠地表水补给。2、存贮潜水多存贮于第四纪松散沉积物的孔隙。三峡库区的潜水多分布于山间盆地和山前平坝的洪积物、冲积物中。地面坡度上大下小，岩土颗粒由粗变细，透水性能逐渐减弱，潜水埋藏深度变浅，构成径流带，溢出带，垂直交替带三种水文地质带。3、排泄地下水从存贮地、含水层流出，转化为地表水或大气水的过程。山区地面坡度大，地貌切割强烈，潜水在重力作用下，从高水位向低水位流动，以下降泉方式出露于是地表，或在低洼处溢出，形成沼泽，补给地表水。即水分与盐分一起水平排泄，水量发生变化。在溪河下游，平坝地区，地面坡度小，切割微弱，径流条件差，潜水埋藏浅，经过通气层蒸发。即垂直输出水分，不排泄盐份，导致潜水浓缩，矿化度升高。因此，在潜水埋藏较浅平原，干旱地区，由于蒸发，垂直排泄水分，使土壤盐碱化。潜水分布广，埋藏浅，便于人为打井取用、灌溉，适于农作物生长。承压水运动，存贮于顶板与底板，即上下两个隔水层之间，具有较大动静压力，水位高差变化的重力水。钻孔、打井穿过顶板，水位上升，流出地表（正水头），称为全自流水。不需提水设备，使用方便、经济。若水位上升至地表以下一定程度（负水头），称为半自流水。1、运动水文地质特性，包括补给区、承压区、排泄区三部分。补给区位置较高，接近或出露于地表，接收大气降水、地表水、潜水渗入，自然补给。排泄区常较低，以泉水、潜水、地表水等形式流出含水层。承压区介于两区之间，上有顶板隔水层，存贮较大水位差的动静压力水，或通过顶板渗出承压水，补给地表水，即具备承压，排泄功能。2、存贮按构造空间，地质特性，分为盆地、向斜、单斜三种类型。（1）盆地向斜常构成自流盆地。四川盆地即是由众多向斜山脉构成的，代表性大型自流盆地。含水埋藏较浅，接近地表侵蚀基准面，影响深度范围内的承压水，常是矿化度小于每升1克的重碳酸盐型水。随着埋深增加，逐渐变为中等矿化度的硫酸盐型水。更深层的水常是矿化度很高的氯化物――钠型水。这是自流水的垂直分布规律。自贡地区早在公元前200多年，就开凿出上千米深的盐井，盐水自喷，高出井口10多米。还利用天然气，制出世界最早、最好的井盐。当地原名自流井。三峡库区有多种类型的自流盐井，是食用盐、化工盐的重要产地。（2）单斜又称自流斜地。含水层被导水断层错开，承压水沿断裂带上升，形成狭窄的泉线，泉群排泄区，称为裂隙水。另外，含水层由粗变细的颗粒构成，甚至尖灭，使承压水回流，在补给区的较低地段泄出，称为孔隙水。岩溶水分布在向斜，单斜岩溶层，含水层为层状或脉状，水量较大。热矿水分布在深层断裂或侵入体接触带，含水层为带状或层状，水量不定。多年冻结区水，分布在冻层下，含水层为层状，水量不大。承压水系由地形，地层，岩相，地质构造等因素相互配合形成。适宜的盆地，向斜，单斜断层构造尤为重要。补给区大，含水层厚，分布广，埋藏深，透水性强，气候条件好，承压水多，较为稳定。埋藏较浅的小型承压水系，随季节，年际明显变化。3、分布三峡库区的承压水，主要分布在四川盆地东缘，秭归盆地南缘，两湖低地西面，以及利川，恩施盆地南北面等高度变化较大的基岩中。地下水充满上下不透水层之间的含水层，具有动静压力坡度或水力梯度等特征。如打穿上覆不透水层，地下水因水头压力升到地表以上，就是自流水；若打穿侧面，底板不透水层，地下水因压力作用，快速流到相应坑道、矿井，形成突水、涌水事故。它一般埋藏较深，水质良好，水量稳定，是难得的水源。早期观察的文献记载，由于富水性较弱，泉水流量常小于每秒0.1升，单井涌水量每天小于100吨。砂岩与泥岩相间，构成多层状承压水，各具独立的补给、径流、排泄系统，彼此间常无明显的水力联系。类似“井水不犯河水”。大规模深层钻探、爆破、采矿等地下作业后，打破封闭状态，水力联系密切，难以存水。平缓产状的泥岩隔水层顶板，常因卸荷，地下水作用软化，成为斜坡变形的主要控制面。岩顶倾向于河谷，砂岩含水层具有承压性，上覆泥岩隔水层底板，也会被泥化。平缓产状的岩层前缘陡坡地带，常发育顺坡向的陡倾卸荷，裂隙，成为降水、地表水渗入坡体，各含水层间发生水力联系的重要通道。各种水沿裂隙渗入，加速坡体变形，滑动，崩落。有的文献称为斜地、层间、自流水系。（四）孔隙水运动、存贮于松散岩土，沉积物孔隙中的滞水，潜水等水系，三峡库区的孔隙水系，部分类似于平原，盆地的孔隙水系，也有面积小，数量少，沉积物厚度薄，水量不丰富等特点。它主要分布在接近四川盆地，江汉平原地区，零星分布于江河两岸的阶地，河漫滩，松散岩土，由粗砂，砾石，卵石组成的含水层。宽度较窄，延伸很长，利于接收大气降水，下伏裂隙水，岩溶水补给。水量多，质量好，是农业生产的重要水源。但坡度大，含水层较薄，最厚仅数米，富水性弱，动态不稳定。冲积、洪积、滑坡、崩落堆积层，多分布于山前斜坡上，主要由块石，砾石、粗砂组成单一含水层。基本由降水径流，山区裂隙水，岩溶水补给，水量较多，是工农业生产的重要水源。但是，含水层质地疏松，透水性强，存水差,排水好，地表无良好植被，常发生干旱。下伏强透水基岩，难以存水。下伏不透水泥岩，砂页岩，在雨季富水，水位升高，压力增大，容易引发新滑坡，复活老滑坡。地层环境，地下水运动、存贮的空隙。过去地下水文学研究的理想环境，按平原地下水的基本状况，分为通气层与饱和层两部分。两层之间有不规则的地下水位交界面。在地下水面以上的通气层内，岩土空隙含有大气和水分，静水压力等于大气层，又称无压层，自由层。在地下水面以下的饱和层内，岩土空隙充满水分，又称泉水层。早期文献认为，饱和层只能维持在地面以下8-10千米范围，以下地层已无土壤、空隙，难以存水。近期文献认为，饱和层只能维持在约3000千米深度，相当于30万个大气压，已压实空隙，难以存水。同时，地热形成的热障，促使水分上升，不能下降。不过，岩石、矿物中存在的结晶水、晶间水、构造水，经地震、地热、火山、原子等能量作用，仍可运动，成为液态、气态地下水。1、通气层大气和水分共同运动、存贮的地表岩土空隙层。大气数量随深度增加而减少，水分数量随深度增加而增多．又称浅水层，非饱和水层。它处于地表以下，自由水面以上地带，是地表水与地下水互相转化的过渡地带。主要由土壤空隙构成的通气层，从上至下分为三部分。（1）土壤水带土粒上有吸着水，薄膜水，润湿土壤，供应生物生长。这是植物根系最活跃，最发育的地带。其深度可达数米至20米。水分过少，显得干燥，不利于根系发育，植物生长，多见于北方、旱季；水分过多、显得潮湿、饱和、甚至涝渍，也不利于根系吸收大气、养料、植物生长，多见于南方，雨季。只有水分、大气合适，才利于动植物生存、繁衍。过多的水分，因重力作用向下运动，入渗下层。土壤能保持湿润水的最大数量，称为土壤的最大湿润度或湿润系数。几种土壤能含水分的重量的分数为：细石英砂0.03-0.07%；砂土1.4%；壤土2-6%；粘土15-18%。．土壤附着超过重力作用的水分，称为附着水。它呈薄膜状包在颗粒外面，又称薄膜水。土壤颗粒能保持的最大薄膜水量，称为最大分子含水量。其重量百分数为：砂土1.57―4.75%；粉砂10.80%；粘土44.85%。这些数据对于评估土壤最大含水量、软化、移动、成灾十分重要。（2）中间水带是运动、存贮于土壤水带以下，毛管水带以上，岩土空隙内的重力水和小量饱和水区域。它的范围很大，有的地方土壤很厚、很深，有的地方土壤很薄、很浅。少量运动、存贮于局部不透水层（粘土层）之上的重力水，不能顺利下渗，成为非饱和水层内的饱和水体，悬离于潜水面上，称为悬离水或上层滞水。它们的活动性很强，可以上升为吸着水、薄膜水，亦可下降为毛管水、饱和水。（3）毛管水带在通气层以下、饱水层以上层面，由于岩土性质不同，颗粒大小、孔隙差异，毛细作用变化很大。水分在小孔隙内的表面张力显得很大，毛细管水柱上升很高；水分在大孔隙内的表面张力显得很小，毛细管水柱上升较低。因此，其深度可达数厘米至数米，参差不齐。土壤中毛细管作用含有的最大水量，称为最大毛管水容量。粗砂为8―15%，壤土为15―20%，粘土为30―40%。几种土壤1立方米体积可能含有的立升水量为：石英0.8，花岗岩0.5-8.5，砂子420，泥灰500，粘土525。上述数据对于分析库水淹没、浸没高度、蓄水作用，相当重要。另外，控制土壤中的水分是保障植物生长、农业增产、森林保水固土的主要措施。存贮于土壤空隙中的三种水，重力水会很快渗到地层深处。吸附水附着于土壤颗粒，都不能被植物吸收、有效利用。毛细水便于保存，利于植物吸收。冬耕的目的之一，是破坏土壤毛细管，使水分不易上升到地表蒸发。播种后压紧地面，改善土壤毛细管，使水分上升浸润种子，使其发芽。适度灌溉，使土壤约含60%的水量。过多，充满毛细管，不利空气流通；过少，植物得不到充足的水分，难以生长。增加土壤腐殖质，改善毛细管，增加毛细水量，森林植被能保水固土即与此有关。毛细管联通植物、动物、人类的大部分组织，毛细现象在生理活动中发挥巨大作用。2、饱和层充满水的岩土空隙层。包括充满无压含水层中的潜水，充满有压含水层中的承压水，二者都是地下水资源比较稳定的组成部分。含水层上面无不透水层，其水面即为地下水位，称为无压、自由、非涌泉、非拘限含水层。地下水在其中运动，如明渠水流。含水层上有局部不透水层，其上的入渗水不能迅速流到地下水位，称为暂棲水。含水层上下都有隔水层，地下水在其中作管流运动。管压高于地面，地下水从涌水口自动流出，称为承压泉、自流井。上述地层多分布于平原、湖泊地区，在山地、流水、岩溶地区则较少。因为在岩溶水系中，外围多是岩体、不透水层，内部水流分为有压、无压，甚至渗滴、汽态水分。（五）裂隙水三峡地区由石灰岩，变质岩，花岗岩等基岩构成的山地，占全区面积的70%以上。由于多次构造运动影响，东面，南面，东南，西南方向的地壳运动力，先后作用，形成南北、东西、褶皱、扭转、涡旋等走向的山脉、地貌，以及相应的节理、断层。形成库首较大面积的裂隙入侵，喷发，火成花岗岩和结晶岩风化区，变质岩分布区；库中，库尾山区，丘陵可溶基岩断层，断裂带。加上降水充沛，形成分布不均，丰欠各异的裂隙水系。以滞水，潜水，承压水等形式赋存于十米至数十米深的层状，脉状，网状裂隙中。它是岩溶水外，可供利用的重要水源，还与找矿采矿，工程建设，预报预防水库地震等问题密切相关。由于裂隙普遍小于溶隙，大于孔隙，分布广泛，又很隐蔽，需要借助钻探等设备进行勘察。通常根据冷热泉水状况，估算水量，推测水系分布，远远不能适应形势发展需要。因此，更应加强研究。1、涌泉液态地下水的天然露头，重要的排泄方式。在高山之侧，峭壁之崖，河谷两岸，平原之上，含水层或含水通道与山谷，麓坡地面相交，或出露于地表，地下水流出便成为泉。根据补给水源，含水层性质，动力特征分为上升泉（水底涌泉）和下降泉；按泉水出露原因分为侵蚀泉、断裂泉、接触带泉；按自然与人工流动特征，出露特点分为连续泉、间歇泉；按矿物质含量分为淡水泉、矿水泉；按温度高低分为冷泉、温泉、热泉等等。三峡地区有多种类型的名泉。（1）上升泉由自流水补给，常有承压上涌现象，即从下向上运动，出露地表。按出露原因分为四小类，水量较稳定，随季节变化小。1）斜地泉在山前有单斜构造地表或由于相变，含水层向前尖灭出露于山麓不透水层覆盖的边缘；2）断层泉含水层夹于隔水层之间，被断层切割，地下水埋藏较深，受倾斜层中水的静压力作用，沿断层上升，多呈线、带状涌出地表，水质清冷，不含浊物。3）接触泉承压水受岩脉或侵入体阻挡，沿接触带的裂隙上升，呈线，带状涌出地表；4）盆地泉盆地中的含水层被切割，使承压水涌出地表。（2）下降泉由上层滞水，潜水补给，在重力作用下自然流出，即从上向下运动，出露地表。一般无承压上涌现象。泉水动态受气象、水文因素影响，呈季节性变化。按出露原因分为四个小类：1）侵蚀泉沟坡或山麓地表受到侵蚀，使含水层潜水出露；2）接触泉在不同透水性岩层的接触带，地形被开挖、钻探、深掏切割，达到含水层、隔水板，地下水被迫从两层接触处出露成泉；3）溢流泉在山腰、坡面等处，隔水底板隆起，流水通道突变，水流受阻，潜水面抬高，溢出地表；4）悬挂泉主要是上层滞水受切割，出露成泉。（3）水井地下水的人工露头，包括钻孔，试坑，水井等。钻孔和试坑能显示地层剖面，含水层的位置和厚度，通过试验，观测，可提供评价水资源的依据。按其作用分为试验井，观测井、集水（输出）井、排水（补给）井。以开采地下水为目的而钻凿、开挖的水井，按其结构、配置分为筒（土、砖、石）井，管（钢管、陶瓷管、抽水机械）井。（4）间歇泉周期性涌出、喷发地表的水流。在岩溶地区，岩溶水在重力作用下，在复杂的通道内作惯性（非连续）运动，引起通道内的气压（正负）周期变化，产生循环虹吸，冲击作用。又称多潮水。另外，气温冷热剧变，引起通道内的气压剧变，在水量较多时，也会产生虹吸，冲击作用和间歇泉流。出水量相差很大。重庆郊区发现多处间歇泉，表明地下通道复杂，水量变化较大。（5）矿泉矿水的天然露头。它携带运动、存贮环境的气体、固体等物质成分和相关信息。有的矿泉可治疗皮肤病、心血管病、风湿性关节炎，具有医疗价值。有的矿泉可提取钾、钠、钙、镁、氟、氯、溴、碘、硼、锂、锶、钡、铷、铯、食盐、芒硝、硫磺、天然碱等有用成分。不过，硫化氢水、放射性锶水、含超量汞砷、氟、锰、铬、钒、铅、锌水，则可能致病。但是有信息，研究经济意义。（6）冷泉低于20℃或当地年均气温的泉水。1）陆游泉在西陵峡山腰悬崖上，三游古洞左侧下方，长宽各约1.5米，呈长方形，深约1米，近似小潭。水面如镜，清澈见底，冬不结冰，夏不枯竭，汲后复满，常盈不溢，味甘凉爽，饮之赞绝。2）蛤蟆泉水清、味甘，是泡茶、酿酒的优质水源，号称天下第四泉。还有间歇泉，凤凰饮泉等岩泉。3）圣泉峰在巫山县城下游，横石溪东面的巫山山脉，有座形如雄狮的暗褐色山峰，颈下有一块白色的石灰岩钙质沉积薄壁。人称“狮子挂银牌”。峰下有一脉清冽甘泉。该峰名为圣泉峰。泉水与补给区的距离，含水层的厚度，范围等因素密切相关。补给区的含水层较厚。范围大，透水性弱，距露头远，泉流动态稳定。反之则多变化。因此，观测，分析泉流，便于了解地下水的数量、质量、能量、类型、环境岩土性质，地下水系的补给、径流、排泄各环节，以及水循环、水环境、水资源、水灾害状况。三峡库区在地质历史上处于上升地区，地貌切割与侵蚀作用强烈，含水层和含水通道容易出露地表成泉。由于降水补给充分，水量也多于平原地区。20世纪40年代有“喝凉水不分你我，吃饭菜各给各”之说，可见泉水之多。80年代则变为“山下河沟常断流，山上滴水贵如油”，可见泉水之少，人为损坏之重。（7）温泉温度超过20℃或超过当地年均气温的泉水。大气降水，地表径流，沿岩石裂缝渗入地层深处，遇到热源升温，流出地表形成温泉，也成为浅层地热或地热异常区的标志。温泉在形成过程中，溶解相关岩体的矿物成分，聚集物质（热水、矿物），能量（低温地热）于一体，成为宝贵资源。具有稳定、价廉、无污染、易开采，以及一次开发，长期收益等特点。农业，用于灌溉、育秧、培养良种、温室蔬菜、蛋禽孵化、水产养殖等方面。工业，用于纺织、印染、造纸、烤胶、酿造等需要低温热源的工艺流程中。医疗，可治多种疾病。还有可用于居民取暖，旅客沐浴。因此，成为各国争相利用的新资源。三峡库区的温泉，分布广、类型多、数量大，表明裂隙、地热、地下水的地区特点。重庆位于四川盆地东缘、分布华莹山、缙云山、明月山、东温泉山等褶皱山系，多是岩溶地貌，拥有大量裂隙、溶洞，成为存贮温泉的含水构造。陆续开发，形成源远流长的温泉文化，令人关注的发展前景。2、开发注意事项三峡库区经过多次构造运动，形成大巴山断褶带，川鄂湘黔隆褶带，川黔南北构造带，川东褶皱带，川中台拱区等地质构造单元。新老断裂众多，岩浆侵入活跃，地热资源丰富，中温温泉广布，形成独具特色的裂隙地下水系。利用温度、压力较低的温泉，简化设备，降低成本。不要煤炭、石油、天然气等燃料，锅炉、辅助设备、控制系统，将化学能转化成热能。目前，正处于开发高峰时期。但是，在开发、使用过程，在满足一些社会需求，产生正面效益的同时，也可能污染环境、破坏生态，必须使负面损失减至最小。（1）勘察期在地上进行物理、化学、地质调查时，勘测开发线路、范围、开拓道路、改变沿途林木状况；详细调查地下状况时，钻凿试验井，排除泥水，污染河川，破坏地层结构，影响地下水系，特别是冷、热泉源。（2）建设期包括：1）改用土地开发温泉，必然要平整土地，连通水、电、油、气管道、建筑房屋、安装设备，占用土地。将已有用途土地，改为现用目的，并且，根据规模、标准、发展，常要征用较多土地。2）影响生态建筑道路、房屋，埋设管线，硬化路面，自然要清除征用土地上的生物，破坏原有的生态体系。3）改变景观征用土地上的动物与植物、自然与人文景观，都将因开发区的目的，要求而变化，形成新的状态。（3）使用期开发温泉，直接引起水量减少，水位下降，泉水枯竭；间接引起下列问题：1）地面沉降世界很多地区，长期过量开采温泉，与超采地下水相似，由于水量减少，水压下降，使多孔质、软弱地层下降。2）引发地震岩石、地层的孔隙，受温泉、蒸汽等流体的压力作用，孔隙压力增大，破坏强度较低的岩体，同时产生浮托力，减少地层间的摩擦力，产生滑动。资料显示，世界地热区均有地震，最高达纳氏地震仪七级。3）硫化氢温泉普遍带有硫磺味，最浓时呈腐蛋味，为恶臭之源。它使油漆退色，造成损失，与水分化合成酸，使土壤成酸性。影响萝卜、番茄、黄瓜、大豆、苜蓿等植物生长。因此，应根据开发规模、含量，采用干、湿涤气法脱硫，以免造成公害。4）砷危害温泉流经地层深处，常溶解大量的砷，与硅结合，形成管垢，堵塞水流，缩短管道寿命。一般地热管道仅使用七年。另外，三氧化二砷，（俗称砒霜）是剧毒物质，污染附近水源，积累在人体中，使人生乌脚等疾病。5）热污染用过的温泉，应降至25℃以下，方可排放。否则，可能使接受水体升高温度，降低溶解氧，危及生物。3、温泉概况（1）北温泉南北朝时期佛教在北温泉建寺，发展为旅游胜地。北温泉地处重庆西北的北碚区，嘉陵江温塘峡右岸，距市区约40千米。有10个泉眼，每小时涌水200多吨。水质为硫酸、碳酸盐矿泉，矿化度为每升2.311克，水温35－37.5℃，主要做浴疗用。北碚因温泉兴区，成为卫生文明旅游区，誉为“嘉陵江上的一颗明珠”。（2）南温泉明朝时发现一露天热水塘，供人们洗浴。清同治年间（公元1862－1874年）建塘中石墙，改善条件。1920年建成南泉浴室，以后扩建室内外游泳池。南温泉位于重庆东南的南泉镇花溪河边，距市中心约22千米，交通便利。山清水秀，林木葱郁，风光明媚，有12处景观，是享誉中外的风景名胜区、休闲度假的好去处。地表水从巴南区明月山背斜山岭渗入地下，流至长生向斜下约1500米深处，吸收地热，上升到三叠纪下统嘉陵江组的石灰岩中，形成三条很深远的含水通道，分布在石油沟、桥口坝等地区。在花溪河边出露大泉、小泉、子泉三处泉眼。1955年3、6、9月观测分析，蓄水丰富，流径通畅，水质稳定。每小时自流出水分别为30吨、19.6吨、4.4吨，大泉每小时可以抽取120吨。泉水温度为38－42℃，常年保持41℃，属热水泉，能够舒筋活血、健体强身。泉水含硫酸根，每升15.32－16.69毫克，碳酸氢根每升119－203.9毫克，属硫酸、碳酸盐矿泉水，可杀菌治疮；另含少量锶、氟、硼、硫化氢，有益人体健康。酸碱度PH=7.1－7.2，呈弱碱性，可除垢护肤，附着在人体上，如香皂一样，形成保护膜，有滑腻感，唐代诗人白居易写的《长恨歌》中，“温泉水滑洗凝脂”句，有现实基础、真切感受，科学道理。这是中国诗歌的优秀传统，科技文明，也是能流传千古的基本原因。为此，建成“温泉水滑”景区，治疗关节炎，皮肤病，风湿病等疾病，颇有效果。（3）西温泉位于重庆西郊铜梁县境，水温33.5℃，流量每小时约60立方米，水质属硫酸盐、碳酸盐矿泉，已开发浴用。（4）东温泉在巴南区，距市中区68千米五布河畔。与西温泉类似。（5）统景温泉位于重庆北郊江北县境，水温47℃，流量每小时约360立方米，水质属硫酸盐、碳酸盐型矿泉，已开发浴用。另外，在采矿、筑路、建设住宅小区过程中，陆续发现一些温泉。彭水县的坝温温泉，水温达到74℃。江津的长冲温泉，日流量275.75立方米，规划建设“热海”。2000年2月，在重庆南岸海棠溪一建筑工地打出一口温泉，日涌水2000立方米，水温约53℃。已经建成“海棠晓月”住宅区，两年价值猛增十倍。2002年8月，在沙坪坝梨树湾打出日涌量7000吨以上的大型温泉，计划充分利用。据统计，全市拥有25口浅井，20眼约2000米的深井，已呈现山山有热水，峡峡有温泉态势。日出热水10（5）万立方米，相当于每年100万吨标准煤产生的热量。近年勘测发现，在地下2000米深处，拥有1万平方千米地热储藏面积，存储约1亿立方米温水。比开发利用较成熟的京、津地热异常区的面积大、水量多。其地热储量相当于重庆已探明煤炭储量的许多倍，潜能巨大。在主城都市圈约0.5万平方千米面积，按25平方千米布置一个热矿井，可建200个温泉井，日产水量20万立方米，准备把重庆建成“温泉之都”，成为续三峡、大足、夜景之后的第四张旅游名片。但是，对地下水系和三峡库区的影响难以预料。因为，日产水20万立方米，每口井只能分配到1000立方米，不能满足一个游泳池（至少4500立方米）用水。然而，全年出水7300万立方米，将采空1亿立方米的储水构造，在重庆占70％的山地，重力、流水、岩溶地貌，非常危险。统景温泉区曾发生五级以上有害地震。现在，三峡工程已建成高坝大库更宜谨慎。布达佩斯已建成世界“温泉之都”。它位于阿尔卑斯山余脉，海拔仅300－500米的丘陵，多瑙河中游平原北部。匈牙利的面积9.3031万平方千米，三分之二的地层储藏地下热水，平均温度98℃，森林面积1.4万平方千米。重庆市缺乏布达佩斯的有利条件，却有较多不利因素。（六）岩溶水岩溶水，又称喀斯特水（KARSTWATER）。它是运动，存贮于可溶岩体孔隙、裂隙、洞穴中的地下水。为分滞水、潜水、承压水、半承压水等类型。具有多种水量，水质，水能等分布。常形成巨大的干支流暗河水系。其形态特征与地表水系类似，有线状、网状、锯齿状、树枝状等地下水系。远比地表水系隐蔽、复杂、多样。岩溶水系是在质纯、层厚、大面积可溶岩体分布地区形成的地下水系。美国肯塔基州的猛玛洞，已探明总长超过360千米，中国清江流域的腾龙洞也探明72千米。已发现流域面积超过7000平方千米的岩溶水系。从三峡地区可溶岩体的质地、层厚、连片面积、分布状况、湿热气候、发育阶段、以及已发现的洞穴系统，网络密度，已知长度，容积等方面数据综合分析，应有比猛玛洞更庞大，更复杂的洞穴，暗河系统。因此，中美英法等国的著名地质、洞穴专家、探险家，持续深入考察，时有重大发现。岩溶水系也具有输入补给、存贮调节、输出排泄等系统结构。输入补给的地表，水量稀少，分散，容易干旱；输出排泄的地表，水量丰富，容易洪涝，均影响农业生产，居民生活。中国西南的广西，云南，贵州等岩溶地区，岩溶水系分布很广，是良好的供水水源，也常引发水多，水少，水脏，水乱等灾害。2004年发生多年未遇的大旱，即是显例。运动、存贮区段，常有大量空洞，危及工程建设、地下作业。开凿隧道、矿井及地下作业，要注意突水、涌水、排水；建设道路，桥梁，厂房等地面固体工程，要预防地基沉陷；建设高坝、大库、渠道等拦蓄输水工程，要防治渗漏、垮塌。文献记载，国外8座，国内乌江渡等28座建在岩溶地区的坝库，先后出现渗漏等问题，进行灌浆，堵漏等处理。三峡地区分布广阔的岩溶地貌，复杂的地下水系，筑坝建库后将促进岩溶发展，带来一系列问题。今后，还将在其它岩溶地区新建许多大坝，水库。因此，更值得深入研究。（1）输入形式三峡库区的岩溶水系，主要由大气降水补给，有三种形成、发展类型。1）分散输入在浅埋的岩溶地区，大气降水沿着植被，土壤，砂砾的孔隙，岩石的细小裂隙缓慢渗入地下，逐渐集中，由少变多，由细变大。空间分布受物质结构制约，颇不均匀。其转变为地下水流的时间，滞后于降水。2）集中灌水在裸露于大气中的岩溶坡面、盆地、洼地、低地集水区，大气降水到达地面，形成坡面、地表径流，快速通过漏斗、竖井、天坑、落水洞等岩溶通道，直接灌入地下，补给岩溶水系。地下河道汇排集中，流动迅速，水位涨落可达数十米，几乎与大气降水、地表径流完全对应，时间分布变化剧烈，具有明显的年、季周期性。3）深层间接在深埋的隐伏岩溶地区，降水先补给可溶岩上部的透水层，经较长时间的分散流动、均化，将脉冲、间断性降水转化成连续补给的岩溶水。与自流、承压水类似，水位、水量比较稳定，如利川，巫溪，涪陵等地的盐泉，卤水，氯化钠型水。初步观测统计，中国西南岩溶区的降水渗入量，常达降水量的80%以上，西北岩溶区一般为降水量的40-50%，只有个别地区在80%以上。因此，地表河流很少，多是源短流急，水量、水位变化很大的季节性山溪。地表树木稀少，且多是难以长大的小老树，石漠化，水土流失日益严重。这表明人类活动与岩溶发展已形成恶性循环，必须尽快治理，保护。（2）输入通道三峡库区的岩溶水系，有多种形态、规模、数量的漏斗，竖井，天坑等集中输入通道，与所处位置，发育时间，集水面积，集水数量等密切相关。１）漏斗是地表水沿河溶岩体节理、裂隙不断溶蚀，伴有冲蚀，塌陷而成的浅层盘，盆地形。直径小于100米，面积为几十至几百平方米。底部常充填溶蚀残余物质，并有通往深部岩溶水系的落水落洞，起消水作用。它是发育时间较短，规格较小，数量很多的输入通道。一般分布在集水面积小，集水数量少的丘陵、山体中上部的中小洼地。各地分别称为漏斗，斗淋，盘坑，盆坑，灰岩坑，喀斯特漏斗。宜昌落步漟地区，位于鄂西高原向江汉平原过渡的斜坡地带，每平方千米有30多个溶蚀漏斗。歌乐山上的槽沟、盆地，均有排水漏斗。２）竖井又称天然井，喀斯特井。它是地表水注入地下河的垂直通道，由落水洞进一步发展而成。深度数十至数百米，直径通常大于100米，小于200米。它是数量较少，规模较大，发育时间较长的输入通道。一般分布在集水面积较大，数量较多的洼地、盆地、槽谷。重庆武隆县境内的天星、白果、月亮沟等地，发现200多个深度在400米以上的竖井群，平均每平方千米超过10个，为目前世界上已发现的最大，最多竖井群。2002年9月10日，两名国际探险爱好者，在天星乡探测一个垂直深度达707米的竖井，仍不见底，将继续下探。３）天坑原称竖井、天然井、喀斯特井。中国地质学会洞穴研究会与国际洞穴协会的中外专家一致认为，洞口直径大于200米，垂直深度超过200米的岩溶漏斗、竖井、宜称为天坑。它是地表水流入地下河，浅层地下河流入深层地下河,更低地表河的垂直通道，也是数量很少，规模很大，发育时间很长的输入通道。主要分布在集水面积大，集水数量多的洼地、盆地。一般由落水洞进一步向下，多层发展而成，深度数十米至数百米。另有人认为，天坑形成于地表河流深切的峰丛岩溶地区。流水是造就天坑的物质和能量。地下河流长期溶蚀形成大厅，大厅垮塌成为天坑。三峡库区，长江南岸，奉节，云阳，武隆等地，处于川东褶皱带和川鄂黔隆褶带的交汇处，齐岳山，方斗山，铁凤山，明月山等扇布其间，具备形成天坑的物质、能量、时间、空间等优越条件。20世纪90年代以来，先后发现10多个天坑。其规格之大，数量之多，密度之高，均为全国之冠，亦居世界首位。它们既是宝贵的科考、旅游资源，也可能引发巨大的地质灾害，应迅速研究，预防。特别重要的是，在这些天坑周围，还发现许多大型溶洞、暗河、地缝、即地下空间，地质薄弱、垮塌部分。表明人们对这些特殊岩溶地貌尚不清楚。仅从探险、旅游等方面进行研究，远远不能适应大规模工程建设的需要。补上调研地下水系、水害等课题，将更有意义。=1\*GB3①清水天坑位于云阳县城南部80多千米的清水乡清水村，海拔1300多米的山地。坑口呈椭圆形成，长350米，宽170米（另说直径159米），面积2万多平方米。坑沿最厚处大于2米，最薄落处不足0.4米。坑深约550米。20世纪90年代以前，它是全国最大的已发现天坑，最有名的岩溶地貌之一。由于它形似巨大的水缸，当地群众称为“龙缸”。一些媒体，书籍转称为“龙缸竖井”，“龙缸漏斗”，似在重复强调巨型漏斗，竖井的含意。=2\*GB3②小寨天坑位于奉节县城南部65千米的兴隆镇（荆竹乡）小寨村，海拔1200余米的山地。上口直径622（626）米，另说呈椭圆形，南北长357米，东西宽268米；底部直径522米，另说约呈矩形；总深度666（662）米，总容积119.348（110.328）万立方米。中部有许多溶洞，分布在四个层面上。暗河从南壁数十米高的洞中流出,形成瀑布，转向东北地下。通过长4326米，落差216.4米的暗河，从40多米高的石壁飞流直下，进入峡江一级支流大溪河的上游支流，椅子村迷宫河段。它是目前已发现的最典型天坑。值得注意的是，东南有茅草坝岩溶高原，天井峡地缝，西南兴隆镇（三角坝）有5座相对高度720米的石乳山峰和在龙桥的暗湖、天生桥，东北有迷宫河天门、大溪新石器文化遗址。这些岩溶地貌，地下河道，可能形成统一水面、水系。因为茅草坝海拔高，植被好，处于清江暴雨压边缘，降雨丰富，汛期频发山洪，独具水能优势。相关地表溪河的多年平均流量（每秒立方米）分别为：丁香溪0.1，茅草坝河0.15，硫磺沟0.27，水堰河0.744，九盘河1.2，汇入小寨天坑地下河后为8.77。1986勘察、设计，1989年建成“川东第一水电站”。目前，奉节县已有30多座径流式水电站，丰水时大量弃水，枯水时只能发30-50%的电能，效益并不显著。然而，地处海拔1200米的兴隆镇三角坝，每年冬天有4个多月气温在零下20°C多度，民众相当贫寒。为了改变面貌，准备利用地表溪河自然落差筑坝、建库、发电，理所当然遭到环保人士质疑。因为，当地已建电站并未达到预期目的。紫坪埔电站已影响都江堰，怒江大坝将影响三江并流，电站在那里都能建，天坑地缝只有一处，不是地区的，而在于是全国的，世界的。同时，天坑地下河道海拔600多米，三峡峡底海拔约100多米，两者仍有500多米落差，足够大的水能，仍在溶蚀岩体，营造天坑，地质条件也不稳定。=3\*GB3③武隆天坑重庆东南的武隆县境，位于库区西部，乌江下游，处在齐岳山支脉桐梓山，余脉仙女山、白马山和大娄山、金佛山，以及雷公盖（台地），大厂盖（台地）的环抱之中，拥有形成大型竖井、天坑、溶洞、暗河的物质，能量，时间，空间等优越条件，先后发现天龙、青龙、箐口、美人、上石院、中石院、下石院等15个大小天坑。中石院天坑2002年5月27日《重庆晚报》第2版，28日《重庆商报》第3版载，距武隆县城18千米（40余里）的核桃乡明星村，有一个巨大的天坑。口部海拔1195米，最长697米，宽555米，面积27.82万平方米；最大深度213.7米，呈梨状。绝壁环立，高声一呼，回声振荡。坑底水源充足，林木茂盛，住着15户，60多人，拥有300多亩农田，颇有世外桃园景象。后坪乡天坑2003年7月21日《人民日报》（海外版）第4版载，中英美联合考察队，在武隆县后坪乡桐梓山一万多亩原始森林的山谷中，发现5个总面积为15万平方米的天坑群，坑口直径300米，深度超过300米。坑的上方，有三条溪河飞流直下，轰鸣震响。坑的底部，有两个巨大的溶洞，当地人称二王洞，三王洞，总长18千米，估计是5个天坑的排水通道。其中有大量支洞，珊瑚石花状钟乳，以及更深的含水层系统。因为在洞中又发现一个直径100米以上，深580米的天坑（竖井），形成坑中有洞，洞中有井奇观。4）天池又称岩溶湖，喀斯特湖。一般由漏斗、竖井、落水洞等地表岩溶洼地淤塞、积水，岩溶水补给而成。通常水面积小，深度较大，池底有漏斗、落水洞与地下河道相通。干旱时，池水因降雨补给少，蒸发、渗漏损失大而变浅或消失；丰水时，因径流补给多，地下水位升高，通过漏斗，落水洞溢出地表，使池水增多，变深。有些天池因海拔较低，地表、地下补给水较多，渗漏等损失较少，长期积水。重庆歌乐山海拔约600米的槽沟、洼地，有九个随季节变化水位、水量的天池，有“一锅盖九鼎”之说。其中的林云等天池，自1998年夏天以来，因有人在海拔约200米的嘉陵江畔三次钻井取水而枯竭，影响附近居民生活，工农业生产。封堵新井后（人们称为漏水工程），才逐步恢复蓄水。可见山上、山下岩溶水系的密切联系。5）落水洞又称消洞，消水洞，无底洞。它是岩溶地区的溶洞，暗河向上开启的通道、天眼、天窗，或成股地表水流入地下河的进口。一般分布于岩溶斜坡、洼地、沟谷底部。流水沿裂隙化学溶蚀，物理侵蚀，以及重力塌陷，造成圆形、井状，缝隙状等多种形态的洞口。大小不一，直径多小于1米，深度可达100米以上。洞壁、通道有垂直、倾斜、弯曲等类型，通常看不到洞底水流前伸方向。重庆东南西北温泉的山间，长江、嘉陵江的岩岸，都有许多落水洞。（3）存贮、调节岩溶水系类似于地表水系，有许多干支流河道，湖、潭、沱、渊，具有存贮、调节功能，水位、水量变化明显滞后于降水过程。不过，由于深藏地下，颇为隐蔽，尚需探测。已发现的暗河，可协助人们认识、分析。暗河，又称伏流、阴河、地下河。暗河常指流淌于石灰岩等可溶岩体洞穴中的河流，伏流常指地表河流潜入地下的河段。乌江、清江的干支流都有部分暗河、伏流。它们的走向、长短、大小、空间分布与岩性、水量、水质、水能、地质结构、发育时间、排水基准面等因素密切相关。一条短小的暗河常有单独的补给径流，排泄条件。在同一地区，可以发育多条互不连通的暗河，在不同地区，可以发育互相连通的地下水系。其形态特征类似于地表水系，有线状、网状、锯齿状、树枝状等地下水系。流量较大的暗河，常有湍急的峡谷滩流，飞泻的跌水瀑布，平缓的湖、潭、沱、渊，并有鱼、虾、蛇、蛙等生物。三峡库区已发现很多暗河，主要分布在长江南的奉节、武隆、宜昌、西陵峡等地。前已提及小寨天坑，利川腾龙洞等暗河，以下介绍较大的相关暗河，加深认识。1）兴文暗河位于库区西南部的兴文县，东通泸州，西接宜宾，临近蜀南竹海，是岩溶地貌发育最完善的地区之一。全县16个乡镇，拥有14平方千米的林立奇石，组成石海，20多个1万平方米的溶洞，连成洞乡，获得“石海洞乡”的美称。周家乡的神风洞，一字排开四个洞口，洞内面积20多万平方米，奇石成林，乳石累累，如玉树临风，似琼花绽放，记载沧桑巨变。兴宴乡的天泉洞，上下四层，开放面积8万平方米。洞中有洞，洞下通河，河后出口处是小岩湾天坑，口部长轴直径505（605）米，深180米（208）米，下部约呈圆锥形，坑底是岩屑、泥土充填的洼地，有暗河排水。初步探测，该洞上层海拔710米，中层海拔620米，中层至下层高差40米，下层至底部暗河高差50米。暗河流经岩层裂缝处，溶蚀出七个大厅、廊道，高40～60米,宽20～100米，长100～500米，面积1.1～2.2万平方米。其中天泉洞的“泻玉流光”厅顶部，有一个约38平方米的天盆洞口，泻下如玉的清泉，流进洁白的光柱，蔚为奇观。暗河穿过10余里石灰岩，在卧虎岭下流出。2）彭水暗河2002年5月14日，在库区南面彭水县诸佛乡红岩村一座海拔1000余米的大山中部，发现特大溶洞、暗河。洞口向南，高度约30米。洞内一个相对独立的大厅，高约120米，面积超过1.5万平方米，一段长1000米的暗河，水深足可行舟，可惜不见头尾。洞顶许多孔穴喷出巨大水流，冲入底部孔洞，深不可测，将“天钟地鼓”变成“天穿地漏”奇观。当地居民数次组队进洞探险，发现10多个旁洞；进入一个旁洞，行程8千米，尚未到尽头。主洞与旁洞有多长，多大，仍是个谜。在新建渝怀铁路，彭水隧道过程中，遇到每秒3万立方米特大地下水流，采用新材料、新工艺堵漏、排水，可见当地暗河相当发育。3）黔北暗河20世纪80年代初期，解放军工程兵某部，在海拔1～2千米的黔北高原、褶皱构造、强岩溶区，调查发现700多条网状分布的暗河；黔南独山架桥地区的22条暗河，汇入3条地表河流，沟成树枝状水系。70％的暗河沿构造方向发育，一级支流多沿张性或张扭性断裂带分布。这些暗河隐伏于群山之中，源头是地表的漏斗、竖井、落水洞，出口是高山峭壁涌出的泉流，飞泻的瀑布，常形成10－100米的落差。一般长几千米至十几千米，江口县的白水洞暗河长25千米。总长度约6000千米，接近长江干流长度，每年流量可达9亿立方米。这些暗河的水资源可以用于灌溉、发电，景观可建成旅游胜地。4）飞虎洞暗河位于湖南省西北部龙山县，湘、鄂、渝三省市交界的乌龙山大峡谷。洞中最大天眼（天窗）垂直高度340米，中央大厅面积达10万平方米，当地村民介绍，该洞分为四层，有奔流不息的伏流、瀑布。溶洞深处狭窄黑暗，深不可测，尚没有人进去过。传说，该洞与数百千米外的鄂西磨刀溪（峡江支流）溶洞相通。生物学家曾在洞中发现大量蝙蝠，极为罕见的红蓝两色盲鱼、盲虾、盲鳅，以及大鲵等珍稀野生动物，表明有庞大、稳定，适于这些动物生长、繁衍的水域环境。1993年，中法联合科考队，探明该洞与磨刀溪溶洞处于同一岩溶体系，具备形成岩溶水系的基本条件。2003年，中国10名探险家再次进入该洞，科考5天。（4）输出、排泄岩溶水系拥有泉流、河口、跌水、瀑布等输出、排泄形式，以瀑布最为壮观，令人关注。瀑布从河谷3米以上陡坎倾泻的水流，远看如悬挂的白布，称为瀑布。落差小于3米的水流，一般称为跌水。瀑布常是从河床纵向陡坎、阶地等高处飞流直下的水流，即高于临时、永久侵蚀、溶蚀基准面的倾斜水流。在接近侵蚀、溶蚀基准面的丘陵、平原地区，多有跌水，少有瀑布。一般情况是，高山的瀑布落差大，水量小，不稳定；中山的瀑布落差小，水量大，较稳定。它们常是明显影响河床、通道发展的泉流。瀑布主要由河床特性与水流侵蚀形成，并于地质构造、溶蚀、溯源侵蚀等因素密切相关。如断层、山崩、塌陷、溶岩阻塞、冰川差别侵蚀、堆积山谷、人工建筑堤坝，都能形成瀑布。在石灰岩分布地区，很多山体内的多层溶洞、暗河，也有瀑布、深潭。它们是伏流加剧岩溶、侵蚀、冲蚀、搬运等作用形成的地下景观。很多瀑布是地下水系的输入补给水源或输出排泄水流，降地表、地下水系联成一体，相互补给。地下河的出口在地表河的岸坡上，水量很大，即可形成瀑布。若水量很小，则成细流，若无水流，则成旱洞。同一河流在不同时段的流量、流速不同，改造河床的力量各异。差别侵蚀砂岩、页岩、石灰岩等软硬基岩河床、通道而形成陡坎，又因溯源侵蚀逐渐向上游后退。在干流与支流汇合处，干流快于支流侵蚀、深切河床、通道，也能形成较大陡岩、瀑布。总之，形成瀑布的原因很多，需要具体分析，区别对待。三峡库区的山地、重力、流水、岩溶地貌，具备形成瀑布的充分条件，特别是多夜雨，常形成“山中一夜雨，处处挂飞瀑”景观。1）青龙瀑布位于重庆忠县甘宁河段，高64.5米，宽105米，比著名的黄果树瀑布还宽19米，成为“亚洲第一瀑”。2004年5月，成为“飞瀑更添三峡美”的新三峡重要景观之一。这是又一处“养在深闺人未识”的自然景观，过去少有介绍。2）黄果树瀑布，位于贵阳以西150千米的镇宁、关岭两县接壤处，滇黔公路一侧。它由9级18个地表瀑布，4个地下瀑布组成，分布在珠江水系上游，北盘江支流，打邦河上源的白水河上，又名白水河瀑布。它是中国最大，世界著名的岩溶瀑布群组。黄果树一带，地处云贵高原西北部，地形复杂，西北高约1500米，东南低约100米。白水河流过，形成九级飞瀑，各有特点。如陡坡塘瀑布，在白水河上游，顶宽105米，高21米；天生桥瀑布，流水沿裂隙滑下，形成槽状水潭；坝陵桥瀑布，高100余米，从双峰耸峙的峡谷飞流直下，雄伟壮观；龙岩山多极瀑布，总落差410米；最下一级的高滩瀑布，高130米。还有滑石哨、螺蛳滩等十余处大小瀑布，错落有致，跌宕起伏，构成气势磅礴的瀑布群组景观。黄果树瀑布，是白水河上九级瀑布中自上而下的第四级瀑布，也是最大的一级瀑布。崖高68米，加上瀑上瀑6米，总高74米，宽81米（86）米。夏秋时节，洪水暴涨，从岩坎上直泻17.7米深的犀牛潭，发出隆隆巨响，十里以外即可听到他的咆哮；阳光照在雪白的水帘上，映出七彩霞光，称为“雪映川霞”；犀牛潭水面，掀起巨大浪花，泛起缤纷银波，化作濛濛水雾，慢慢升腾，笼罩百米以外的寨子，若隐若现，虚无缥缈，称为“银雨洒金街”。他曾是中国最大的地表悬谷瀑布。由于白水河谷在黄果树处落差突然变大，上游谷底高于下游谷底，成为悬谷。两侧早期发育的岩溶，产生塌陷，突显悬谷，飞流直下，即成为瀑布。据此，便于认识三峡库区的瀑布。3)白龙过江瀑布位于巫溪县城南10千米，大宁河西岸的庙峡绝壁上，宽5－10米，高约100米。枯水时节，流量较少，每日约4000立方米，如流银泻玉；丰水汛期，流量猛增3－5倍，水流飞越大宁河，形成“白龙过江”景观。它是中层岩溶洞穴,地下水系,水量随季节变化的排泄水流.4)净坛峰瀑布在巫山１２峰中，长江南岸的最高峰，海拔1020米的净坛峰上。一条终年不断的银白水流，从60多米高的峭壁上飞流直下，落入深潭。另有七条瀑布，形成七个水塘，一里一个，得名七里塘。塘水清澈，游鱼可数，它们是深部岩溶洞穴，地下水系，清洁、稳定的排泄水流，一起注入清石溪，汇入峡江。5)仙女洞飞泉位于重庆市南温泉镇花溪河左岸的山腰上，瀑布宽约10－15米，高约45米。冬春旱季，泉水从仙女洞中阴河流出，潺潺有声，沿着悬崖注入水潭。人们可在谭边近观，留影。夏秋雨季，泉水奔腾，势不可挡，飞到花溪河右岸的石崖上。人们只能在观瀑亭上远看，欣赏。因此，雅称“飞泉”。它是花溪河干流快速下切河床。仙女洞阴河支流慢速溶蚀山体，出现岩坎形成的瀑布，也是中层岩溶洞穴，地下水系，水量随季节变化的输出水流，注入花溪河后汇入长江。6)卧龙吞江瀑布位于湖北省利川市东北6.8千米处的卧龙洞。清江上游的明流，以多年平均流量每秒26立方米，全年约8.2亿立方米，在此猛跌30米，形成著名的卧龙吞江瀑布。经过50米落差河段，到达龙骨洞，进入10多千米长的地下。它是由地表河变成地下河，地表径流补给地下径流的典型代表。该瀑布处于鄂西高原降为丘陵的过渡地带，即清江上游海拔1200米的利川盆地，降至中游海拔约450米的恩施盆地的边缘地区，多年平均降雨量1298毫米。丰沛的水量在利川盆地形成巨大的地表，地下径流，在此流向区外。石灰岩质地纯净，碳酸钙含量大于98%，难溶物质仅为1%，形成庞大的洞穴系统。地壳多次构造运动，间歇升降，促进地下水系活动，加速形成不同海拔高度的洞穴群组，瀑布水流。7）望乡台瀑布位于库区上游，江津市的四面山。当地有100余处大小瀑布，23处主要的景观。其中望乡台瀑布，宽40余米，高152米。它的南面是贵州高原，北边是四川盆地，长江河谷，漫长、巨大的沉陷高差，形成许多高大瀑布。8）九乡雌雄双瀑，云南东南部宜良县的九乡镇，地表海拔1750—1900米，峰谷高差约200米。岩溶发育于6亿年前的震旦纪，在强大的地表、地下水流联合作用下，地表多次间歇抬升过程中，形成雄浑、壮观的多层洞穴群，奇异、险秀的荫翠峡。1984年审定为世界最大的溶洞群之一。其中的卧龙洞，入口处垂直高差约120米，沿九折钢梯盘旋而下，有深入地心之感。麦田河水流到高约30米的悬崖，被巨石分成两股水流，大股粗狂流急，小股温柔娴静，得名雌雄双瀑。最大流量为每秒320立方米，超过黄河2004年春季入海流量两倍多。这是不可小看的地下河道、流量。再继续探险、科考，观测，还可能发现规模更庞大的地下瀑布、水系。9）德天瀑布广西西南部大新县的德天多级瀑布，宽200多米，高70多米，水量是黄果树瀑布的三倍，号称亚洲第一瀑布。它是岩溶地区，构造运动形成的巨大瀑布。看来，人们对瀑布的数据、名次尚无定论。三、水系特性地下水系具有地表水系和地下矿藏的部分共性，也有区别于它们的众多特性。（一）显露性地下水系，特别是浅层地下水系。与大气，地表水系密切相关。大气降水经岩土空隙分散补