杭州野外实习报告泉水的类型及其成因.docx

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杭州野外实习报告泉水的类型及其成因

江西师范大学科学技术学院

09地理科学专业杭州野外地质实习作业

第一批第六组

杭州市泉水的类型及其形成原因

指导老师：

李渊妮石磊李法亮

二零一一年久月

目录

小组成员介绍2

摘要3

关键词3

（一）泉的概念及成因4

（二）泉的类型4

1、按地下水赋存条件分类4

2、根据泉补给来源分类5

3、根据泉形成条件分类5

（三）泉的水文地质意义7

（四）杭州名泉8

1、虎跑泉8

2、龙井泉10

（五）泉水的保护12

1、限制开采泉水、地下水回灌12

2、对泉水源区的植被保护、水土保持,涵养水源12

3、增加源区的水（开源）12

主要参考文献13

小组成员介绍

蔡荣鑫学号0907079001邓岩芳学号0907079070

廖菁学号0907079092邵乐知学号0907079101

王志清学号0907079041温永强学号0907079043

曾繁茂学号0907079057钟小佳学号0907079120

杭州市泉水的形成原因及其类型

摘要：

在本次杭州实习当中我们邂逅了诸多名泉，比如素有“天下第三泉”之称的虎跑泉和久负盛名的龙井泉，这些泉无论形态还是成因都各具特色。

本文将结合所学知识和实地见闻对杭州市泉水的类型及其形成原因进行讨论分析。

Abstract:

InthepracticeofHangzhouwemeetmanyfamousspring,forexample,TheHupaospring,knownasthethirdspringunderheaven,andlongjingsprings,havelongenjoyedagoodreputation.Thesespringswhateverformorcausesareallsodifferent.InthisarticlewewillcombinedwithknowledgetodiscussedandanalysisthetypeandcausesofHangzhouspring.

关键词：

杭州；泉水；类型；成因

Keywords:

Hangzhou;Spring;Type;Causes

（一）泉的概念及成因

“清澈的泉水喷涌着,有的像一串串的珍珠,有的像一朵朵一瞬即逝的珠花,有的像晶莹透亮的水晶球翻滚着,变幻着,奇妙极了。

声音洪亮如虎啸狮吼，声音低细犹如秋雨潇潇.。

”这是某位作家对泉水的诗意描写。

泉水作为地球水循环的重要形式和环节而存在着，它以其涓涓细流滋养着万物，赋予自然界更多的灵性，并在人们生产生活中扮演重要角色。

那么究竟什么是泉呢？

泉是地下水的天然露头，是含水层或含水通道出露地表发生地下水涌出之现象【1】。

它是地下水排泄的重要方式之一。

泉的形成主要是由于地形受到侵蚀，使含水层暴露在地表；或是地下水在运动过程中受到阻挡，使地下水位升高而溢出地表成泉【2】。

通常山区及丘陵的沟谷坡脚，以及山前冲击扇中下部溢出带泉水出露较多，这是与地区流水切割作用比较强烈，蓄水构造类型多样及断层切割比较普遍等因素的影响有关。

而在平原地区一般都堆积有较厚的第四系松散沉积物，地形切割微弱，故泉水少有。

（二）泉的类型

1、按地下水赋存条件分类

按地下水赋存条件、水理性质，水力特征和含水层性质分类，可分为孔隙水、裂隙水、岩溶水【3】。

（1）孔隙水：

疏松岩土孔隙中的地下水出露地表形成的泉水。

孔隙水是储存于第四系松散沉积物及第三系少数胶结不良的沉积物的孔隙中的地下水。

这类泉水主要存在于山前倾斜平原、河谷地区、冲积平原以及山间盆地。

（2）裂隙水：

由赋存于坚硬、半坚硬基岩裂隙中的重力水出露而形成。

裂隙水的埋藏和分布具有不均一性和一定的方向性；含水层的形态多种多样；明显受地质构造的因素的控制；水动力条件比较复杂。

裂隙水主要分布于基岩广布的山区，平原地区一般仅埋藏于松散沉积物所覆盖之下的基岩中，在地表极少出露。

（3）岩溶水：

由赋存于可溶性岩石的溶隙中的水而发育而成的泉水。

岩溶水水量丰富而分布不均一，在不均一之中又有相对均一的地段；含水系统中多重含水介质并存，既有具统一水位面的含水网络，又具有相对孤立的管道流；既有向排泄区的运动，又有导水通道与蓄水网络之间的互相补排运动；水质水量动态受岩溶发育程度的控制，在强烈发育区，动态变化大，对大气降水或地表水的补给响应快；岩溶水既是赋存于溶孔、溶隙、溶洞中的水，又是改造其赋存环境的动力，不断促进含水空间的演化。

这类泉水广泛分布于我国的岩溶地貌发育区。

2、根据泉补给来源分类

泉按其补给来源可分为两类：

上升泉和下降泉。

（1）上升泉：

由承压水补给，在水头压力作用下，水流作上升运动，有翻花、冒泡现象，俗称珍珠泉。

流量一般较稳定，水质较好。

（2）下降泉：

由潜水或上层滞水补给，水在重力作用下，水流作下降运动。

流量和水质季节性变化较明显。

3、根据泉形成条件分类

（1）侵蚀（下降）泉：

当沟谷切割到潜水含水层时，潜水便在出露部分排除地表形成的泉成为侵蚀（下降）泉（图（a），（b））

（2）接触（下降）泉：

当地形被切割到潜水含水层底板时，潜水被迫从含水层与底板接触处流出形成的泉称为接触（下降）泉（图1（c））。

大的滑坡体前缘常有泉出露，这是由于滑坡体的破碎，透水性良好，而滑坡床原岩相对隔水，按其成因亦属接触下降泉

（3）溢流（出）泉：

当潜水流的前方遇到弱透水层，或隔水底板隆起，或受隔水断层阻挡时，潜水受阻壅高而溢出地表形成的泉称为溢流（出）泉（图1，（d）,（e）,（f）,（g））。

图1泉的类型

1-透水层；2-隔水层；3-坚硬基岩；4-岩脉；5-风化裂隙；6-断层；7-潜水位；8-测压水位；9-地下水流向；10-下降泉；11-上升泉

（4）侵蚀（上升）泉：

当河流、冲沟等切穿承压含水层隔水顶板时，在含水层与顶板接触处，承压水流出地表而成的泉称为侵蚀（上升）泉（图1（h））。

（5）断层泉：

当承压含水层被断层切割，且为导水断层时，承压水沿断层上升，至地表而成的泉称为断层泉。

在出口处地面标高低于测压水位时，喷出地表形成断层上升泉（图1（i））。

在山区此类泉常沿断层线的方向呈线状分布。

（6）接触带（上升）泉：

在岩脉或岩体与围岩接触处，地下水常沿岩体边缘的冷凝裂隙上升到地表形成的泉称为接触带（上升）泉（图1（j））。

（三）泉的水文地质意义

山区及山前地区，泉的出露较多，在这些地区进行水文地质调查时，与地貌地质结合起来，仔细地进行泉的调查研究，常常可以得到有关该区含水层的分布、富水性、地下水类型、地下水的物理性质与化学成分和地下水的补给、径流、排泄条件，以及动态平衡方面宝贵资料。

泉的水文地质意义可概况为一下几点【2】：

（1）根据泉的出露情况，可以判断岩层的含水性。

通过对区域内泉水出露条件的分析，可以确定那些岩层是含水层（带），那些岩层是隔水层，哪些岩层是透水而不含水的，还可以判断含水层的性质。

（2）根据泉的流量可以确定含水层的富水程度。

泉的涌水量大小，可以说明补给泉的含水层（带）富水的强弱。

（3）根据泉水的物理性质、化学成分，可以了解各含水层（带）的水质特征。

泉水的物理性质、化学成分，包括气体成分，反映了补给泉的各含水层地下水的性质

（4）通过泉的动态观测，可以获得地下水动态的初步概念。

泉的动态资料，对于分析地下水的补给与径流条件很有意义。

（5）根据泉的流量，用作论证地下水允许开采量保证程度的依据。

在地下水以泉的形式集中排泄地区，泉的流量可近似看作是地下水的径流量。

（6）根据泉的流量，可以计算地下水径流模数。

在地形切割强烈的山区。

地下径流往往以泉的形式集中排泄，这时如果将全区所有泉的流量统计起来，便可以确定该区地下水径流模数，从而为初步评价该区地下水的富水程度提供依据。

（7）泉的研究有利于判断地质构造。

许多泉出露在不同岩层的接触带或断裂带上。

在断层线上，有时出现线状排列的上升泉，故根据泉的分布规律及形成条件的分析，有助于判断地质构造。

（四）杭州名泉

杭州名泉几乎都是裂隙泉和岩溶泉，前者如虎跑泉，后者有龙井泉。

虎跑泉

相传，唐元和十四年（819）高僧寰中（亦名性空）来此，喜欢这里风景灵秀，便住了下来。

后来。

因为附近没有水源，他准备迁往别处。

一夜忽然梦见神人告诉他说：

“南岳有一童子泉，当遣二虎将其搬到这里来。

”第二天，他果然看见二虎跑（刨）地作地穴，清澈的泉水随即涌出，故名为虎跑泉（图2）。

图2虎跑的传说

虎跑泉（图3），名冠杭州诸泉之首，素有“天下第三泉”（图4）之称。

该泉位于杭州西南白鹤峰下，遥对玉皇山，因有清泉在，特建虎跑寺。

寺外群山环绕，寺内花木繁盛，景色清幽，寺后石崖常年水珠欲滴，故陈“沿崖翠碧”。

崖下塑有一虎，形象逼真。

泉水涌出处建成泉池，即为虎跑泉。

该泉位于青龙山背斜东南翼的泥盆系上统西湖组石英砂岩层断带裂隙之中，受虎跑断层控制。

裂隙水循复杂的节理系统、岩层层面和虎跑断层带往虎跑泉方向汇流（图5），在断层陡壁上方沿两个泉眼涌出地面，流量每秒0.51kg，四季变化甚微。

甘美的虎跑泉水泡清香的龙井茶，清新爽口，被誉为“西湖双绝”。

由于虎跑泉是从难溶解的石英砂岩中渗出来的，带来的可溶解矿物质不多，因此虎跑水质相当纯净。

泉水表面张力大，把泉水倒入杯中，水面高出杯口2-3mm不外溢，后者将硬币轻轻放在水面上人而不会下沉。

图3虎跑泉

图4天下第三泉

图5虎跑泉成因示意图

2、龙井泉

龙井泉（图6），旧名龙泓，龙湫，龙泉，位于南高峰的北西翼沟里，棋盘山背斜的南东翼，是裸露型岩溶水天然露头，在岩溶泉中它最富盛名，从三国时期就著称于世。

龙井泉流出地由船山灰岩和黄龙灰岩组成，在灰岩地区断层、节理、层理等裂隙非常发育，地下水通过这些裂隙流动。

龙井泉周围岩石产状皆向泉眼露头汇聚，且向北东倾斜，再则此处断层发育，给地下水的流通汇聚更加创造了条件。

另则，在泉之西、西南为高大山岭，集水面积广阔，此为龙井泉提供了丰富的补给水源。

在上述地质地貌条件协调配置下，此泉水在九溪沟和龙弘涧之间垭口北侧出露地表（图7），常流不竭，水质为重碳酸钙型水，流量每秒0.5-1kg。

龙井泉的水由地下水与地面水两部分组成。

晶莹的泉水泡龙井名茶，清香溢口，品茗者赞不绝口。

图6龙井泉

图7龙井泉形成示意图

（五）泉水的保护

泉水既是人类清洁的饮用水源，也成为人们喜爱的观赏景物，杭州的虎跑泉，济南的趵突泉等都是人们耳熟能详的著名景点，济南更是因泉出名，被世人冠以“泉城”之雅号,众多的泉水构成济南独具魅力的风景特色【4】。

然而由于植被的砍伐，森林的退化，泉水水源地遭到严重破坏，加之在城市建设中经意或不经意地破坏，以及地下水的过度抽取，对泉水造成很大的影响，随着楼厦的大量涌现，许多泉水被填埋、淤塞。

例如济南趵突泉泉群于1999年3月2日停涌，断流长达926天，直到2001年9月17日才复涌。

因此，对泉水的保护刻不容缓。

保护泉水的一些具体措施：

1、限制开采泉水、地下水回灌

减少地下水的开采（关井）,保证泉水常年不断。

首先要减少地下水抽取,多使用地表水。

还有就是进行地下水回灌.

2、对泉水源区的植被保护、水土保持,涵养水源

保护山区自然环境,限制开发。

为了保护市区泉水,扩大地下水资源,改善生态环境,开展保泉绿化工程。

大力营造水土保持林、水源涵养林;以生态效益为重点,生态效益与经济效益、社会效益相结合,绿化与美化相结合,建成防护林,用材林,经济林,风景林的“生态经济型”综合防护林体系。

以造林为基础的造、封、育、管并举,乔、灌、草、藤相结合,采取人工造林、封山育林相结合,科学造林与精心管护相结合等方式,加速工程建设进程。

3、增加源区的水（开源）

在泉群补给区,通过水保措施,拦蓄地表洪水,人为地加大地表水的渗透量,增加地下径流,补给泉群更多地水量,逐步恢复断流泉群的正常喷涌

保泉工程是一项系统工程,只有采取开源与节流并举的方法,才能起到更好的作用。

一方面要加速保泉绿化工程建设,增加地下水的补给,同时,还必须加强工业用水及污水处理,提高水的利用率;加大宣传力度,增加市民节水意识,减少对地下水的开采,达到保泉的目的.

主要参考文献

【1】黄锡荃主编：

《水文学》，高等教育出版社，1985。

【2】王大纯：

《水文地质学基础》，地质出版社，1995。

【3】江西师范大学科学技术学院编，《杭州地区自然地理野外教学实习指导书》，2011。

【4】济南市史志编纂委员会,济南市志[M].济南:

中华书局出版,1997