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地下水系NyxNet

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。

(三)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

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