一、岩溶水系统的分类
岩溶水的地质结构类型决定了岩溶水赋存的多层、多单元的特征,难以构成单一(统一)的含水系统。
岩溶水的水动力类型反映了岩溶水在其流域范围内(独立的水文地质单元内)所具备的补给、径流、排泄体系及岩溶管道流(地下河)系统的特征。
宜万铁路工程区的暗河(管道流)系统根据其具备的规模、产出及流场特征等,将岩溶水系统划分成两类。
(一)河谷(槽谷)型暗河(岩溶水)系统
系统补给面积较大,多具备较大的河谷(槽谷)负地貌,多为较大型的暗河(流量较大的快速溶道流),具完备的河流特征。
(二)分水岭型管道流(岩溶水)系统
产出多局限于构造山地分水岭地区,汇水面积及规模相对较小,具备管道流特征;它汇集分水岭地区地表入渗水、降雨入渗水,并汇聚浅部岩溶发育带内的溶隙水合流成管道流。它汇聚溶隙水的过程呈缓慢渗流(慢速流),合成后的管道流呈快速流动(快速流)。
二、河谷(槽谷)型暗河(岩溶水)系统
宜万线工程区产出的河谷(槽谷)型暗河主要有白杨坪暗河、白果坝暗河、油竹暗河、小溪暗河、德胜场暗河等。
(一)白杨坪暗河系统
白杨坪暗河为长巴河北侧的一条支流。线路平行暗河展布,是全线对工程影响较大的暗河之一。
1. 暗河区地质背景概况
白杨坪暗河地区出露地层有:T1j碳酸盐岩,分布于暗河北侧台原和斜坡;T2b碎屑岩等分布于暗河南侧斜坡和山地(图2-60)。
图2-60白杨坪隧道区水文地质略图
1.地表河流;2.岩层界线;3.分水岭;4.暗河及出口;5.岩溶洼地;6.铁路线
白杨坪暗河地区为一向斜构造,由T2b组成核部、T1j组成翼部。暗河发育于向斜北翼T2b(碎屑岩—阻水层)、T1j(碳酸盐岩)的交界部位。
2. 白杨坪暗河发育条件及特征
(1)白杨坪暗河地区出露的T2b碎屑岩为阻水层,T1j碳酸盐岩为强溶蚀地层,两者的接触处常是岩溶水富集的地区及岩溶地下水强烈活动场所,亦是强岩溶发育地带,这为白杨坪暗河发育提供了极好的地质、水文条件。
(2)白杨坪暗河分布于碎屑岩与碳酸盐岩交界的带状槽谷洼地,涉及的地貌可分成三个区:周家湾台地区、白杨坪溶蚀封闭洼地(谷地)区、林河—淹水坝溶蚀槽谷区。
①周家湾台地区。为碳酸盐岩溶蚀低山台地,标高700~760m;低山台地面状渗漏区内发育散布的溶蚀谷地、溶蚀洼地、溶蚀漏斗,成为降雨集中渗漏的地方,该区系暗河源头补给区,汇水面积约4km2。
②白杨坪溶蚀封闭洼地(谷地)区。该区南侧为T2b碎屑岩组成的山地及陡坡(地层反倾的陡坡);北侧为T1j碳酸盐岩组成的分水岭圈闭的山地及顺层斜坡,该圈闭的山地构成马口河与白杨坪暗河的分水岭;东西两侧(槽谷纵向)为槽谷区内的纵向“小分水岭”;南、北、东、西圈围中间的低洼,即总体组成一个大型带状封闭洼地(谷地)。该溶蚀封闭洼地(谷地)位于碎屑岩与碳酸盐岩交界处,即是暗河发育位置。溶蚀洼地由多个洼盆、串珠状溶蚀漏斗(各自拥有一定的汇水面积)组成,封闭洼地总汇水面积约13.8km2。降雨沿两侧山地、斜坡渗流(地表、地下)汇入洼地低地、漏斗,或地表径流直接注入洼地中的漏斗,再汇入地下暗河。这些接受入渗水的洼地、漏斗即是暗河分布的地表标志。此段是暗河中段的补给、径流区。
③林河—淹水坝溶蚀槽谷区。此区发育于向斜弧形拐弯处的 T2b碎屑岩与T1j碳酸盐岩交界部位,其溶蚀槽谷展布亦成弧形。槽谷区东侧为碎屑岩组成的陡坡(地层反倾),槽谷西侧为较宽阔的碳酸盐岩组成的“顺层斜坡”地区,槽谷低地由带状洼地和漏斗组成,是汇水集中入渗地带,亦是暗河所在位置。该区汇水面积约10.8km2,为白杨坪暗河下游补给、径流区,并通过该区向长巴河排泄。
(3)长巴河为白杨坪暗河就近的相对排泄基面,其水面标高(据长巴河大桥钻探资料)472.76m。
总之,地貌、岩性、岩溶、水文地质等提供了发育暗河的充分条件,如提供了补给源(总汇水面积28.6km2)、聚集汇水和暗河径流活动的场所、暗河排泄去处(相对排泄基面)等,使暗河具备完整的要素及独特的补给、径流、排泄等配套的流常
3. 白杨坪暗河的流量预测
暗河总汇水面积28.6km2,其中碳酸盐岩地区面积24.1km2、碎屑岩地区面积4.5km2;因暗河全程为伏流(入长巴河的排泄口亦被埋伏),缺乏流量观测资料,只有通过预测评估其流量,估测暗河暴雨期流量如表2-12、表2-13、表2-14所示。
表2-12碳酸盐岩地区对暗河的补给量
表2-13碎屑岩地区对暗河的补给量
表2-14白杨坪暗河预测径流量
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