張貴 何繞生 王波 張文鋆 周翠瓊

摘 要：盤(pán)溪大龍?zhí)妒侨A寧縣盤(pán)溪鎮(zhèn)的集中供水水源地和玉溪市城區(qū)等地的抗旱應(yīng)急水源地，為更好地保護(hù)和利用大龍?zhí)度Y源，本文在前人資料的基礎(chǔ)上，通過(guò)專(zhuān)題路線調(diào)查，綜合分析研究，初步圈定了泉域范圍：由1段隔水邊界和3段地表地下水分水嶺組成，泉域面積386 km2。泉域內(nèi)含水層以巖溶含水層為主，補(bǔ)給區(qū)主要在盤(pán)溪盆地東部峰叢洼地區(qū)，推測(cè)水位埋深100～500 m;含水介質(zhì)結(jié)構(gòu)為巖溶裂隙-管道系統(tǒng)，泉水為承壓上升泉，流量年變幅最大約5倍，動(dòng)態(tài)變化與降水關(guān)系較為密切。

關(guān)鍵詞：華寧縣盤(pán)溪;巖溶水;系統(tǒng)邊界;補(bǔ)徑排特征中圖分類(lèi)號(hào)：P641

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

文章編號(hào)?1000-5269（2020）05-0040-06???DOI：10.15958/j.cnki.gdxbzrb.2020.05.07

巖溶泉、地下河是巖溶地下水的天然露頭，是重要的地下水供水水源。要保護(hù)和利用好水源地，需要正確認(rèn)識(shí)水源地的邊界條件。以往對(duì)巖溶泉、地下河的研究較為深入，以研究泉流量、水質(zhì)動(dòng)態(tài)變化特征為主[1-10]，論述邊界條件的相對(duì)較少[11-15]。要準(zhǔn)確圈定泉域邊界十分困難，多數(shù)情況下采用地面調(diào)查綜合分析的方法確定。盤(pán)溪大龍?zhí)度髁看螅|(zhì)較好，是華寧縣盤(pán)溪鎮(zhèn)近3萬(wàn)人的飲用水源、近萬(wàn)畝耕地的灌溉水源，同時(shí)還是玉溪中心城區(qū)、通?？h城、江川縣城、華寧縣城、撫仙湖周邊嚴(yán)重缺水區(qū)域的抗旱應(yīng)急水源，采用三級(jí)提水，總楊程943.28 m，提水工程管道、隧道全長(zhǎng)150.838 km，年提水量7 013×104 m3。但該泉研究程度低，因此，研究該泉的水文地質(zhì)特征，對(duì)持續(xù)利用泉水資源具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文通過(guò)收集資料，結(jié)合專(zhuān)題路線調(diào)查，對(duì)泉水的補(bǔ)徑排條件作了深入分析，初步圈定了泉域邊界，可為大龍?zhí)度谋Ｗo(hù)開(kāi)發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。

1?地理地質(zhì)概況

華寧縣盤(pán)溪鎮(zhèn)位于華寧縣城東部。盤(pán)溪盆地近似橢圓形，面積21 km2，盆底海拔1 130～1 150 m，近南北向展布，南北長(zhǎng)6 km，東西最寬3.5 km，南盤(pán)江縱貫盆地中部，自北向南徑流。年均氣溫20.3 ℃，年降雨量850～950 mm。盆地東部主要發(fā)育有近北東向展布的大溝邊河，河床縱坡22.5‰，為季節(jié)性河流。盤(pán)溪大龍?zhí)段挥诒P(pán)溪鎮(zhèn)新村村民委員會(huì)大龍?zhí)洞?，距華寧縣城52 km（圖1）。

泉域內(nèi)主要出露泥盆系、石炭系、二疊系地層，以碳酸鹽巖地層為主，少量第四系、古近系地層[16]。第四系為沖洪積（Qal+pl）黏性土、砂礫石層;古近系中統(tǒng)路美邑組（E2l）為砂泥巖、礫巖;二迭系峨眉山組（Pe）為玄武巖，陽(yáng)新組（P1y）為灰?guī)r、白云巖;石炭系大塘組（C1d）、威寧組（C2w）、馬平組（C3m）為灰?guī)r夾白云巖;泥盆系上統(tǒng)（D3）為灰?guī)r、白云巖，局部夾泥巖，一打得組（D3y）為灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r夾泥巖，中統(tǒng)曲靖組（D2q）為灰?guī)r、白云巖夾泥灰?guī)r、泥巖，宣武田組（D2x）為砂巖夾白云巖。區(qū)域上處于小江斷裂與彌勒-師宗斷裂的交接部位附近，斷裂發(fā)育，以近南北向、北東向、北西向斷裂為主，沿近南北向的斷裂帶常有Pe玄武巖分布，總體上為近南北向延伸的向斜。

2?系統(tǒng)邊界確定

大龍?zhí)断到y(tǒng)邊界劃分，主要考慮地層巖性、巖溶發(fā)育特征、地形地貌條件，結(jié)合泉水出露情況，地下水的徑流條件分析，大體可將泉域邊界分為4段（圖2），圈定盤(pán)溪大龍?zhí)度蛎娣e為386 km2。

2.1?西部覆蓋區(qū)A-B段

盤(pán)溪盆地底部大寨-溫水塘一帶，主要出露有大龍?zhí)度?、溫水塘泉，二者相?.09 km。2019年2月14日，溫水塘泉流量187 L/s，水溫29.7 ℃，電導(dǎo)率728 μs/cm，大龍?zhí)度髁? 115 L/s，水溫20.1 ℃，電導(dǎo)率540 μs/cm。據(jù)此初步判斷兩個(gè)大泉屬不同的地下水系統(tǒng)，結(jié)合盆地邊緣出露地層、構(gòu)造情況推測(cè)，兩個(gè)泉水之間存在一條近南北向展布的隱伏斷層，斷層西部基底為宣武田組（D2x）砂巖夾白云巖，構(gòu)成相對(duì)隔水邊界，再結(jié)合大龍?zhí)断掠嗡杏袣馀菝俺雠c否的現(xiàn)象，進(jìn)一步判斷隔水邊界位于新村附近。

2.2?西北部、北部B-C段

起于盆地邊緣的綠豆莊，向北經(jīng)洗馬塘-大補(bǔ)蚌-石則坡-長(zhǎng)嶺崗-宜舍附近，地貌類(lèi)型以侵蝕、溶蝕低中山為主，主要出露一打得組（D3y）灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r夾泥巖，曲靖組（D2q）灰?guī)r、白云巖夾泥灰?guī)r、泥巖，路美邑組（E2l）砂泥巖、礫巖，地形切割較強(qiáng)烈，切深一般200～400 m，地表水系較發(fā)育，主要有大溝邊、小河、大河等河流，河溝中有較大的泉水出露，分析判斷地表分水嶺與地下分水嶺相重合，為泉域邊界。

2.3?東部C-D段

自舍莫村-黑路-勒色-長(zhǎng)沖-暮舍-大黑土村一帶，為高原巖溶夷平面分布區(qū)，地形較平緩，海撥高程一般在1 800～2 000 m，大面積分布C1d-D3碳酸鹽巖巖溶含水層，地貌類(lèi)型主要為溶丘洼地、峰叢洼地，故該段地下水分水嶺確定困難。由于東部彌勒、虹溪兩盆地西部邊緣Pe玄武巖呈條帶狀展布，且無(wú)大泉出露，推測(cè)地下水分水嶺靠近彌勒盆地邊緣。值得注意的是，彌勒盆地里方寨附近盆地底部高程1 370 m左右，虹溪盆地西部底部高程1 450 m左右，高出盤(pán)溪盆地230～310 m，彌勒、虹溪盆地邊緣地下水具備向西補(bǔ)給盤(pán)溪大龍?zhí)兜膭?shì)能條件，地下水有補(bǔ)給盤(pán)溪大龍?zhí)兜目赡苄?，可能存在地表分水嶺與地下分水嶺不相重合的情況，有待今后進(jìn)一步工作確定。

2.4?南部D-A段

自大黑土-石碑-大寨一帶，地貌類(lèi)型以侵蝕溶蝕低中山為主，地表分水嶺以北地區(qū)，地勢(shì)起伏較小，地貌組合形態(tài)以溶丘洼地為主，地表分水嶺以南地區(qū)，受南盤(pán)江下切影響，形成多條貫通南盤(pán)江谷底的構(gòu)造侵蝕溶蝕谷地，谷坡地下水總體向下游段南盤(pán)江干流排泄，分析判斷該段地表分水嶺與地下分水嶺相重合，南盤(pán)江及其支流地表分水嶺即為泉域邊界。

3?地下水補(bǔ)徑排特征

3.1?大龍?zhí)冻梢?/p>

南盤(pán)江為盤(pán)溪盆地的最低侵蝕基準(zhǔn)。盤(pán)溪大龍?zhí)度雎队诒P(pán)溪盆地東部邊緣陡坡山腳下基巖與第四系沖洪積層接觸帶，泉口標(biāo)高1 146 m，出露地層為泥盆系曲靖組（D2q）淺灰色塊狀粉晶白云巖，巖層節(jié)理裂隙發(fā)育，地層產(chǎn)狀150°∠20°。泉域內(nèi)含水層組類(lèi)型以碳酸鹽巖巖溶含水層、碳酸鹽巖夾碎屑巖巖溶含水層為主，巖溶發(fā)育，洼地、落水洞發(fā)育，有利于降水的滲入補(bǔ)給。主要補(bǔ)給區(qū)位于盤(pán)溪盆地東部，區(qū)域上處于彌勒盆地、虹溪盆地、盤(pán)溪盆地的分水嶺地帶。大龍?zhí)吨饕詵|部山區(qū)接受大氣降水補(bǔ)給，補(bǔ)給、排泄區(qū)最大高差1 004 m，補(bǔ)給最長(zhǎng)路徑可達(dá)20 km左右，地下水接受補(bǔ)給后以裂隙-管道流方式，總體上自東向西徑流，在盤(pán)溪盆地邊緣受第四系覆蓋層及下伏砂巖夾層的阻隔后溢出地表成泉，為弱承壓上升泉。因補(bǔ)給區(qū)巖溶裂隙發(fā)育，補(bǔ)排高差大、水位深埋，包氣帶厚度大，當(dāng)降水在結(jié)構(gòu)復(fù)雜的處于包氣帶的溶隙系統(tǒng)中向下滲流過(guò)程中，容易將溶隙中的部分氣體帶入地下水體中并向排泄區(qū)徑流，因而造成泉水出口中含有大量氣泡的現(xiàn)象。

3.2?地下水補(bǔ)給、徑流特征

泉域內(nèi)水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，大致以舍莫-老寨-煙子寨一線為界劃分為不同的補(bǔ)給區(qū)，東部為巖溶高原夷平面補(bǔ)給區(qū)，西部為盤(pán)溪盆地斜坡補(bǔ)給徑流區(qū)，補(bǔ)給區(qū)內(nèi)各地補(bǔ)給徑流方式、補(bǔ)給強(qiáng)度差異較大。

東部巖溶高原夷平面補(bǔ)給區(qū)，海拔高程一般1 900～2 050 m，與盆底相對(duì)高差約800～900 m，最高點(diǎn)為中部的老黑山2 150.5 m，地貌類(lèi)型以峰叢洼地、溶丘洼地為主，漏斗、洼地遍布，規(guī)模大小不一，發(fā)育密度一般5～15個(gè)/km2，洼地深一般20～100 m，洼地、漏斗周邊基巖裸露，基巖溶隙發(fā)育，底部多數(shù)為殘坡積紅粘土覆蓋，部分洼地底部發(fā)育落水洞。主要分布含水層為D2q、D3、P1y、C1d、C2w、C3m等灰?guī)r、白云巖，局部出露玄武巖，無(wú)地表河流及規(guī)模較大的沖溝發(fā)育，地形封閉條件好，十分有利于降水的補(bǔ)給，降水補(bǔ)給強(qiáng)度大，降水除沿巖溶裂隙向下補(bǔ)給地下水外，主要是通過(guò)單個(gè)洼地匯流后再集中灌入補(bǔ)給地下水。此區(qū)域巖溶發(fā)育強(qiáng)烈，含水介質(zhì)結(jié)構(gòu)為巖溶裂隙-管道系統(tǒng)，地層蓄水條件極差，積水洼地、泉水鮮見(jiàn)，包氣帶厚度大，地下水以垂直滲透補(bǔ)給為主，推測(cè)地下水埋深大于500 m，地下水接受補(bǔ)給后，總體上自東向西、自北東向南西徑流（圖3）。局部碎屑巖中可見(jiàn)泉水出露，如舍莫老寨泉，出露在峰叢洼地區(qū)的洼地邊緣上部，處于玄武巖與灰?guī)r的接觸帶，據(jù)訪問(wèn)，該泉為1968年開(kāi)挖長(zhǎng)約300 m的平硐揭露的淺埋地下水，泉流量動(dòng)態(tài)變化大，雨季常出渾水。2019年2月16日，偶測(cè)流量31 L/s，該泉旱季基本被當(dāng)?shù)厝块_(kāi)采利用，雨季大部分在樹(shù)乃一帶通過(guò)落水洞集中灌入補(bǔ)給地下水。

西部盤(pán)溪盆地斜坡補(bǔ)給徑流區(qū)，總體地形坡度較陡，斜坡坡降約10%，山地海拔高程一般1 200～1 900 m，盆底標(biāo)高1 140 m左右，地形自東向西、自北向南逐步降低。北部保云、大補(bǔ)蚌、蘆柴沖、山后一帶，主要含水層為E2l泥巖夾礫巖，D3y泥巖、泥灰?guī)r、灰?guī)r，D2q灰?guī)r。地貌類(lèi)型以侵蝕溶蝕低中山為主，峰叢洼地、溶丘洼地呈不連續(xù)的小片狀分布，地表水系較發(fā)育，為大溝邊河水系，旱季大部分河段無(wú)水流，局部溝谷中有小水流，如山后附近溪溝中流量約2 L/s，地表水蓄積條件相對(duì)較好，壩塘、小水庫(kù)較多，較大的水庫(kù)有保云水庫(kù)。由于溝谷發(fā)育，降水除少部分通過(guò)裂隙下滲外，以形成地表徑流為主，地下水補(bǔ)給條件相對(duì)較差，補(bǔ)給強(qiáng)度相對(duì)較小，局部可能還接受大溝邊河的滲漏補(bǔ)給。地下水自北東向南西徑流，由于碎屑巖夾層較多，巖溶水的徑流常受其控制順層徑流。南部魚(yú)他得、綠水塘等地，主要分布含水層為D2q、D2x、D1y泥巖、泥灰?guī)r、灰?guī)r、白云巖，地貌類(lèi)型以峰叢洼地、溶丘洼地為主，洼地、漏斗發(fā)育，洼地深度一般小于50 m，由于碎屑巖夾層普遍存在，地表水蓄積條件相對(duì)較好，壩塘較多。串珠狀展布的洼地常見(jiàn)，地形封閉條件好，降水補(bǔ)給強(qiáng)度大，降水除沿巖溶裂隙向下補(bǔ)給地下水外，主要是通過(guò)單個(gè)洼地匯流后再補(bǔ)給地下水。此區(qū)域含水介質(zhì)結(jié)構(gòu)為巖溶裂隙-管道系統(tǒng)，區(qū)內(nèi)北東向、北西向發(fā)育的斷層，具有導(dǎo)水作用，起到溝通不同含水層水力聯(lián)系的作用，地下水以垂直滲透補(bǔ)給為主，推測(cè)地下水埋深大于100 m。地下水接受補(bǔ)給后，總體上自東向西徑流。

3.3?地下水排泄特征

大龍?zhí)对?jīng)有7個(gè)出口，經(jīng)改造后現(xiàn)狀泉口為兩個(gè)相連的水潭，大水潭水面面積5 840 m2，最大水深68 m，小水塘水面面積4 290 m2，最大水深3.9 m[17]，兩潭內(nèi)均有密集氣泡冒出。泉口下游覆蓋層為第四系沖積層，自泉口至下游長(zhǎng)約1.25 km的灌渠河床底部冒泡現(xiàn)象較為明顯，局部耕地中可見(jiàn)少量滲水現(xiàn)象，說(shuō)明山前地帶均為大龍?zhí)度虻呐判箙^(qū)，地下水具有承壓性，大龍?zhí)度皇瞧渲械募信判裹c(diǎn)。1978—1979年、2013—2014年動(dòng)態(tài)觀測(cè)，流量1.88～16.08 m3/s，年變幅約5倍，多年平均流量5.35 m3/s，旱季多年平均值3.2 m3/s，年徑流量16 872×104 m3，泉流量變化與降水關(guān)系較密切，流量峰值稍有滯后，約15～30 d，大龍?zhí)读髁恳话?—10月較大，最大一般出現(xiàn)在7—8月，2—5月份較小，最枯月一般出現(xiàn)在4月底、5月初，雨季流量約占總流量的70%，流量的衰減明顯可劃分為先快、后慢兩個(gè)時(shí)段（圖4、圖5），α1衰減期流量衰減迅速，約70～100 L/d，主要排泄較大管道中的地下水，α2衰減期流量衰減緩慢，約13～15 L/d，以排泄細(xì)小裂隙中的地下水為主。

4?水質(zhì)特征

大龍?zhí)端|(zhì)較好，旱季水流清澈，雨季水流渾濁，水溫年變幅不大。2014年10月對(duì)泉水作了常規(guī)的Ca2+、Fe2+、Mn、Pb等28項(xiàng)分析，pH=7.46，溶解性總固體320 mg/L，總硬度295.77 mg/L，水化學(xué)類(lèi)型為HCO3-Ca型[18]，參照《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T14848—2017）進(jìn)行單項(xiàng)評(píng)價(jià)，除Fe2+為Ⅳ類(lèi)外，其它為Ⅰ類(lèi)和Ⅱ類(lèi)。同時(shí)對(duì)苯、二氯甲烷等32項(xiàng)有機(jī)組分進(jìn)行了分析，全部單項(xiàng)有機(jī)組分水質(zhì)為Ⅰ類(lèi)。

5?結(jié)語(yǔ)

（1）大氣降水是大龍?zhí)度闹饕a(bǔ)給源，大溝邊河等地局部地段存在河水補(bǔ)給地下水的情況。初步圈定泉域面積386 km2，可作為大龍?zhí)冻掷m(xù)利用、保護(hù)區(qū)劃分的參考依據(jù)。

（2）大龍?zhí)稙槌袎荷仙嗄昶骄髁?.35 m3/s，泉流量年變幅約5倍，動(dòng)態(tài)變化與降水關(guān)系較為密切。

（3）受工作精度的制約，東部峰叢洼地區(qū)邊界的劃定確定性相對(duì)較差，有待提高調(diào)查研究程度，進(jìn)一步確定邊界類(lèi)型、范圍。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔡云，?蒲文斌，?褚學(xué)偉，?等.?貴州巖溶大泉流量動(dòng)態(tài)分析： 以貴陽(yáng)珍珠泉為例[J].?貴州大學(xué)學(xué)報(bào)（ 自然科學(xué)版），?2018，?35（1）： 45-51.

[2]梁日勝，?曾成，?閆志為，?等. 貴州印江朗溪巖溶槽谷龍洞灣泉流量衰減分析[J]. 中國(guó)巖溶，?2019，?38（1）：10-18.

[3]林云，?曲鵬沖，?呂海新，?等. 太行山東緣典型巖溶泉流量變化特征及規(guī)律分析[J]. 中國(guó)巖溶，?2018，?37（5）：671-679.

[4]徐永新，?張志祥，?張永波，?等. 山西巖溶泉研究進(jìn)展與前瞻[J].?太原理工大學(xué)學(xué)報(bào)，?2017，?48（3）：413-426.

[5]裴建國(guó)，?梁茂珍， 陳陣. 西南巖溶石山地區(qū)巖溶地下水系統(tǒng)劃分及其主要特征值統(tǒng)計(jì)[J].?中國(guó)巖溶，?2008，?27（1）： 6-10.

[6]王宇. 云南瀘西皮家寨巖溶大泉束流調(diào)壓壅水開(kāi)發(fā)示范[J].?中國(guó)巖溶，?2008，?27（1）： 1-5.

[7]肖進(jìn)原. 貴州巖溶大泉及地下河賦存條件、分布及特征研究[J].?貴州科學(xué)， 2002，?20（2）：48-52.

[8]張貴， 胡文君， 李倩， 等. 金沙江河谷巧家段地下水化學(xué)特征[J]. 中國(guó)巖溶， 2017， 36（3）：339-345.

[9]張貴， 周翠瓊， 康曉波. 云南開(kāi)遠(yuǎn)南洞地下河水質(zhì)演變特征[J]. 中國(guó)巖溶， 2008， 27（4）：366-370.

[10]唐健生，?韓行瑞，?李慶松，?等. 山西巖溶大泉水文地球化學(xué)研究[J]. 中國(guó)巖溶， 1991， 10（4）：262-276.

[11]山西省水利廳，?中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院巖溶地質(zhì)研究所，?山西省水資源管理委員會(huì). 山西省巖溶泉域水資源保護(hù)[M].?北京： 中國(guó)水利水電出版社，?2008.

[12]梁永平，?張發(fā)旺，?申豪勇，?等. 山西太原晉祠蘭村泉水復(fù)流的巖溶水文地質(zhì)條件新認(rèn)識(shí)[J].?水文地質(zhì)工程地質(zhì)，?2019，?46（1）：11-18.

[13]梁永平，?王維泰. 中國(guó)北方巖溶水系統(tǒng)劃分與系統(tǒng)特征[J].?地球?qū)W報(bào)，?2010，?31（6）： 860-868.

[14]孫斌，?彭玉明. 濟(jì)南泉域邊界條件、水循環(huán)特征及水環(huán)境問(wèn)題[J].?中國(guó)巖溶，?2014.?33（3）： 272-279.

[15]韓冬梅，?徐恒力，?梁杏.?北方巖溶大泉地下水系統(tǒng)的圈劃：以太原盆地東西山地區(qū)為例[J].?地球科學(xué)，?2006，?31（6）： 885-890.

[16]云南省地質(zhì)局. 彌勒幅1∶20萬(wàn)區(qū)域水文地質(zhì)普查報(bào)告[R].?1983.

[17]云南省水文水資源局. 玉溪市東片區(qū)暨三湖保護(hù)水資源配置應(yīng)急工程水資源論證報(bào)告[R].?2013.

[18]云南省地質(zhì)調(diào)查局. 云南省玉溪市華寧縣盤(pán)溪大龍?zhí)端磳?zhuān)題調(diào)查評(píng)價(jià)報(bào)告[R].?2019.

（責(zé)任編輯：于慧梅）