鄂西南水牯洞地下河越流袭夺补给成因分析
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发利 用方 案 提供详 实 、 精确 的地 质依 据 。
水 面积 约 ３ ． ５ ｋ ｍ 。其 主 要 接受 大 气 降 雨 和 沿途 表 层 岩溶 泉补 给 ， 降水及 浅 层地下 水 进入 地下 后 ， 受 层 间裂
隙控 制发 育形 成 的溶 隙 流沿 下坪 断 裂 形 成 富 水 带 ， 由 Ｓ Ｗ向Ｎ Ｅ运移 ， 于出 口处受地形切 割 质 ． Ｔ － 程地质大 队， 湖北 荆州 ４ ３ ４ ０ ０ ２）
摘
要 ：通 过 近 年 来 实施 的 鄂 西 南 岩 溶 地 区 １ ： ５ 万 水 文 地 质 调 查 ，发 现 区 内一 些 地 下 河 按 常 规 确 定 的 ； １ ２ 水
面积与其 出口流量 不适应 的情况 ，以水牯 洞地下河为例 ，采 用水文 地质测绘 、示踪试 验等 综合调 查技 术 手 段 ，经分析确认 ，地 下河出 口流 量大、汇水面积小的原 因有二 个：一是地表 水跨 流域越 流补给 ，二是 地表
人 类 活动影 响 下可 改变 其越 流补 给 的关 系 Ｊ 。而在 鄂 西 南 岩溶石 山地 区 ， 地下 河 越 流袭 夺 补 给 具 有 的跨 流 域袭 夺 特点 主要 是受 侵蚀 基准 面制 约及 构 造 断裂 带 贯 穿 整个 分水 岭 形 成导 水 通 道 的影 响 ， 是 地 下 水 越 流 补
层结 构含 水地 层 ， 当处 于非 开采 的天 然渗 流 状 态 时 ， 第 ４ ０ 。 。出 口处 出露 奥 陶 系下 统 （ ０ ） 中厚 ～ 厚层 状 泥 晶 局部 夹 泥质及 粉 砂 质结 核 ， 地 Ⅲ含水层水头高于第 １ 含水层水位。进入开采状态后 灰 岩 与 白云质 灰岩互 层 ， 则相 反 … 。 由于 含 水 层 的形 成 条 件 和 补 给 来 源 的 不 层 产状 为 ３ １ ５ 。 ／３ ６ 。 。区 域 构造 部 位 处 于 下 坪 背 斜 核 同， 以及 开采条 件 的影 响 ， 含 水层 之 问 的越 流 形 式 主要 有 以下两 种 ： 潜 水 含 水 层 通 过 弱透 水 层 对 下 部 承 压 含
１ ． １ 地 质背 景条 件
地下 河 系统位 于 鹤 峰 县 邬 阳乡 垄 家 垭 村 ２组 ， 地
低形成的与相邻上、 下含水层的水头差 ， 使相邻含水层 处清 江 、 漤水 、 酉水 地表 分水 岭地 带 ， 地 面 高程 １ ９ ０ ０～ 中的水 通过 非含水 层 向取水 含水 层 补 给 。对 地 下水 越 ２ ０ ５ ０ ｍ， 四周 沟谷 深 切 ， 相 对 高差 ５ ０ ０～ ８ ０ ０ １ ２ ｑ 。地 表 流 补给 的研 究 国 内外 诸 多 文 献 均有 记 录 ， 以地 下 水 的 溪沟 总体 发育 方 向与 分 水 岭展 布 方 向近 平 行 ， 均 为 北 开采 和 含水层 越 流 形 式研 究 居 多 ， 如 中 国北 方 平 原 地 西一 南东 向 ， 多为 季 节 性 冲沟 ， 横 断面多呈“ Ｖ” 形， 河 区， 农 田灌 排 中涉及 的含水层 ， 常常是 有 越 流现 象 的三 床 狭 窄 ， 纵 坡 降一般 为 １ ５ ％， 两侧斜 坡 坡 度 可达 ３ ５ 。～
分 水 岭 之 外地 下水 沿 断 裂远 程 补 给 。
关 键 词 ：地 下 水 越 流 补 给 ；水 牯 洞 地 下 河 ； 示踪 试 验 ；补 径 排 特 征 中图 分 类 号 ：Ｐ ６ ４ １ ． ２ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ：１ ６ ７ １ —１ ２ １ １ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ２— ０ １ ８ ９— ０ ４
下 河 系统 即位 于下坪 断裂 带上 盘 。 １ ． ２ 地 下河 管道 分布 发 育特征 根 据地 面调查 初 步 分 析 可 知 ， 水 牯 洞 地 下河 系 统 管 道展 布方 向 受 地 层 走 向 和 下 坪 断 裂 控 制 呈 北 东 向
流补 给 。这 两 种越 流补 给 形 式是 可 以互 相 转换 的 ， 在
水 层 的越 流补 给 ， 承 压 含水 层 对 上 部 潜 水 含 水 层 的 越
部， 北 东 向的下 坪断 裂带 贯穿 了整 个 背斜 核 部 ， 区 内断 裂 形态 表现 为 多条相 互平 行 ， 总体倾 东 ， 呈 叠 瓦状 的张 性 断层 ， 属走 向断裂 ， 区域 受构 造影 响 ， 张 裂 隙发 育 ， 地
（ ４ ５ 。 ） ， 管道 平 面 投 影 长 度 ２ ． ９ ｋ ｍ。 系 统 边 界 清 楚 ，
东、 西、 南 三 面碎 屑 岩 圈 闭 ， 北侧 以 毛 家河 深 切 沟 谷 为 界， 其 间构成 一个 封 闭的完 整 的水文 地质 单 元 ， 地 下 汇
给 中的一个 特例 。本 文 以水牯 洞地 下河 为 例进 行 地下 河 岩溶 水 系统及 其 补 给 关 系 分 析 ， 查 明 了地 下 河 系统 的边界 条件 ， 研究 剖析 地下 河补 给径 流 排泄 特 征 ， 将 为 下 步地 下水 系统 的划分 、 资源量 的计 算评 价 、 地 下河 开
第３ １卷 第 ２期
２ ０ １ ７年 ４月
资 源 环 境 与 工 程
Ｒｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ＆ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ａ ｐ ｒ ． ， ２ ０ １ ７
鄂 西 南水 牯 洞地 下 河越 流 袭 夺 补 给成 因分 析
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． １ ６ ５ ３ ６ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ １ —１ ２ １ １ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ２ ． ０ １ ４
地 下水 越 流 补 给是 指 在 深 层 承 压含 水 层 中 ， 由于 天然含 水层 的水 头差 ， 和人 工 开 采 地 下水 造 成水 位 降
水 面积 约 ３ ． ５ ｋ ｍ 。其 主 要 接受 大 气 降 雨 和 沿途 表 层 岩溶 泉补 给 ， 降水及 浅 层地下 水 进入 地下 后 ， 受 层 间裂
隙控 制发 育形 成 的溶 隙 流沿 下坪 断 裂 形 成 富 水 带 ， 由 Ｓ Ｗ向Ｎ Ｅ运移 ， 于出 口处受地形切 割 质 ． Ｔ － 程地质大 队， 湖北 荆州 ４ ３ ４ ０ ０ ２）
摘
要 ：通 过 近 年 来 实施 的 鄂 西 南 岩 溶 地 区 １ ： ５ 万 水 文 地 质 调 查 ，发 现 区 内一 些 地 下 河 按 常 规 确 定 的 ； １ ２ 水
面积与其 出口流量 不适应 的情况 ，以水牯 洞地下河为例 ，采 用水文 地质测绘 、示踪试 验等 综合调 查技 术 手 段 ，经分析确认 ，地 下河出 口流 量大、汇水面积小的原 因有二 个：一是地表 水跨 流域越 流补给 ，二是 地表
人 类 活动影 响 下可 改变 其越 流补 给 的关 系 Ｊ 。而在 鄂 西 南 岩溶石 山地 区 ， 地下 河 越 流袭 夺 补 给 具 有 的跨 流 域袭 夺 特点 主要 是受 侵蚀 基准 面制 约及 构 造 断裂 带 贯 穿 整个 分水 岭 形 成导 水 通 道 的影 响 ， 是 地 下 水 越 流 补
层结 构含 水地 层 ， 当处 于非 开采 的天 然渗 流 状 态 时 ， 第 ４ ０ 。 。出 口处 出露 奥 陶 系下 统 （ ０ ） 中厚 ～ 厚层 状 泥 晶 局部 夹 泥质及 粉 砂 质结 核 ， 地 Ⅲ含水层水头高于第 １ 含水层水位。进入开采状态后 灰 岩 与 白云质 灰岩互 层 ， 则相 反 … 。 由于 含 水 层 的形 成 条 件 和 补 给 来 源 的 不 层 产状 为 ３ １ ５ 。 ／３ ６ 。 。区 域 构造 部 位 处 于 下 坪 背 斜 核 同， 以及 开采条 件 的影 响 ， 含 水层 之 问 的越 流 形 式 主要 有 以下两 种 ： 潜 水 含 水 层 通 过 弱透 水 层 对 下 部 承 压 含
１ ． １ 地 质背 景条 件
地下 河 系统位 于 鹤 峰 县 邬 阳乡 垄 家 垭 村 ２组 ， 地
低形成的与相邻上、 下含水层的水头差 ， 使相邻含水层 处清 江 、 漤水 、 酉水 地表 分水 岭地 带 ， 地 面 高程 １ ９ ０ ０～ 中的水 通过 非含水 层 向取水 含水 层 补 给 。对 地 下水 越 ２ ０ ５ ０ ｍ， 四周 沟谷 深 切 ， 相 对 高差 ５ ０ ０～ ８ ０ ０ １ ２ ｑ 。地 表 流 补给 的研 究 国 内外 诸 多 文 献 均有 记 录 ， 以地 下 水 的 溪沟 总体 发育 方 向与 分 水 岭展 布 方 向近 平 行 ， 均 为 北 开采 和 含水层 越 流 形 式研 究 居 多 ， 如 中 国北 方 平 原 地 西一 南东 向 ， 多为 季 节 性 冲沟 ， 横 断面多呈“ Ｖ” 形， 河 区， 农 田灌 排 中涉及 的含水层 ， 常常是 有 越 流现 象 的三 床 狭 窄 ， 纵 坡 降一般 为 １ ５ ％， 两侧斜 坡 坡 度 可达 ３ ５ 。～
分 水 岭 之 外地 下水 沿 断 裂远 程 补 给 。
关 键 词 ：地 下 水 越 流 补 给 ；水 牯 洞 地 下 河 ； 示踪 试 验 ；补 径 排 特 征 中图 分 类 号 ：Ｐ ６ ４ １ ． ２ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ：１ ６ ７ １ —１ ２ １ １ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ２— ０ １ ８ ９— ０ ４
下 河 系统 即位 于下坪 断裂 带上 盘 。 １ ． ２ 地 下河 管道 分布 发 育特征 根 据地 面调查 初 步 分 析 可 知 ， 水 牯 洞 地 下河 系 统 管 道展 布方 向 受 地 层 走 向 和 下 坪 断 裂 控 制 呈 北 东 向
流补 给 。这 两 种越 流补 给 形 式是 可 以互 相 转换 的 ， 在
水 层 的越 流补 给 ， 承 压 含水 层 对 上 部 潜 水 含 水 层 的 越
部， 北 东 向的下 坪断 裂带 贯穿 了整 个 背斜 核 部 ， 区 内断 裂 形态 表现 为 多条相 互平 行 ， 总体倾 东 ， 呈 叠 瓦状 的张 性 断层 ， 属走 向断裂 ， 区域 受构 造影 响 ， 张 裂 隙发 育 ， 地
（ ４ ５ 。 ） ， 管道 平 面 投 影 长 度 ２ ． ９ ｋ ｍ。 系 统 边 界 清 楚 ，
东、 西、 南 三 面碎 屑 岩 圈 闭 ， 北侧 以 毛 家河 深 切 沟 谷 为 界， 其 间构成 一个 封 闭的完 整 的水文 地质 单 元 ， 地 下 汇
给 中的一个 特例 。本 文 以水牯 洞地 下河 为 例进 行 地下 河 岩溶 水 系统及 其 补 给 关 系 分 析 ， 查 明 了地 下 河 系统 的边界 条件 ， 研究 剖析 地下 河补 给径 流 排泄 特 征 ， 将 为 下 步地 下水 系统 的划分 、 资源量 的计 算评 价 、 地 下河 开
第３ １卷 第 ２期
２ ０ １ ７年 ４月
资 源 环 境 与 工 程
Ｒｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ＆ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ａ ｐ ｒ ． ， ２ ０ １ ７
鄂 西 南水 牯 洞地 下 河越 流 袭 夺 补 给成 因分 析
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． １ ６ ５ ３ ６ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ １ —１ ２ １ １ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ２ ． ０ １ ４
地 下水 越 流 补 给是 指 在 深 层 承 压含 水 层 中 ， 由于 天然含 水层 的水 头差 ， 和人 工 开 采 地 下水 造 成水 位 降