利用示踪试验研究巨木地下河成库条件

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1、第39卷第1期2015年3月地质学刊JoumalofGeologyV01．39No．1March2015doi：lO．3969／j．issn．1674-3636．2015．01．105利用示踪试验研究巨木地下河成库条件王伟1，宋婉虹2(1．贵州省地质矿产勘查开发局一地质大队，贵州贵阳550008；2．贵州地矿工程勘察有限公司，贵州贵阳550008)摘要：示踪试验是客观认识地下河管道空间结构的有效手段之一，其成果可成为地下河开发利用的重要依据。通过对以食盐为示踪剂，以摩尔法为检测方法得出的巨木地下河出口水质中cl体积质量历时曲线的分析，认为该地下

2、河具多支、网络状特点，系统内含水介质以管道、廊道、裂隙及溶潭的组合为特征，具有较强的调蓄能力，具备筑坝成库条件。关键词：示踪试验；地下河；成库条件；贵州巨木中图分类号：P641．73文献标识码：A文章编号：1674—3636(2015)0卜0105—06O引言示踪试验是研究地下水径流特征的有效方法(万伟峰，2010)，尤其是应用在岩溶地区的地下河系统，可相对直观地了解地下河管道延伸“轨迹”、含水介质空间结构、发育规模及其类型，确定地下水流向和流速，掌握地下管道间及管道与地表间的水力联系程度，试验结果是分析地下岩溶空间调蓄能力、研究地下水库建设可

3、行性的重要依据。巨木地下河处于大小井流域中游，具有明暗相间的径流特点，系典型的低位地下河(王伟等，2006)。实现其低成本、低碳、规模化的开发利用，可加强地下河所在区域农业水利基础设施、改善农业生产条件、提高耕地综合产出水平以及抵御自然灾害的能力。以该地下河示踪试验资料为基础并结合水文地质调查成果，对巨木地下河管道的结构及发育规模进行探讨，提出了充分利用地下河管道空间建地下水库的地下河开发思路。1巨木地下河系统概况巨木地下河地处贵州高原向广西丘陵过渡的斜坡地带，发源于惠水县抵季乡附近，为大小井地下河系的分支地下河，流域面积128．4km2。该地

4、下河系统大地构造位置位于轴向呈Nw向展布的雅水背斜与克渡向斜的复合部，系统内广布二叠系中统和石炭系上统纯碳酸盐岩类地层，地形起伏大，切割强烈，地貌组合类型以峰丛洼地为主。广义上的巨木地下河系统由抵塘、西混及望窝3条支流构成，因主要排泄口位于巨木村而得名。其中，发源于惠水县抵季乡蛮纳寨一带、由北向南径流的抵塘支流与发源于惠水县抵季乡附近、由西向东径流的望窝支流在水淹坝交集，狭义上称为巨木地下河，流域面积83km2，排泄口位于巨木村；西混地下河为独立支流，流域面积45．4km2，排泄于巨木村的大洞脚，2处排泄口相距400m(图1)。2示踪试验2．1

5、试验段选择水淹坝是因岩溶及构造作用，于巨木地下河下游形成的一处溶蚀盆地，其南北两侧边缘地带，地下河天窗、竖井、落水洞等岩溶个体形态分布密集，是地下河各条支流的汇集地。丰水期，地下水水位上涨后由溶盆北侧竖井溢出，经盆地内地下河管道延收稿日期：2014—05—09；修回日期：2014—09—30；编辑：侯鹏飞基金项目：中国地质调查局国土资源大调查项目“贵州典型地区地下水调查与地质环境整治示范”(200310400025)，贵州省重大科技专项“贵州省喀斯特小城镇地区水资源安全利用保障技术研究与示范”(黔科合重大专项字[2叭2]6015号)作者简介：王

6、伟(1967一)，男，高级工程师，主要从事水文地质与工程地质勘察工作，E-mail：37699018@qq．com106厂]l1．．．．．．．．．．．．一圈10口：圆11口a回13厂]5围14口s园15圈·厂]16圈s口17图1巨木地下河结构示意图1．地下河出口；2．地下河天窗；3一地下河竖井；4．岩溶潭；5-地下河管道；6一地下水流向；7．泥盆系上统尧校组；8-石炭系下统大塘组一段；9一石炭系下统大塘组二段；10一石炭系下统摆佐组；11．石炭系上统黄龙群；12一石炭系上统马平群；13．二叠系下统栖霞组；14．二叠系下统茅口组；15一地层界线；

7、16一性质不明断层；17-推测断层；18一背斜Fig．1SketchshowiIlgst邝ctureoftheJ岫uundergroundriver伸方向发育的塌陷河道形成地表明流，通过南侧伏流入口再次潜入地下；枯水期，地下水水位下降，塌陷河道处于干涸状态。由于水淹坝自身的洪涝淹没以及由此而加剧的之上村寨的洪涝灾害，水淹坝即成为巨木地下河管道上的重要节点，出口拦水坝坝顶高程的设计须在考虑水淹坝洪涝淹没因素的基础上，结合地下管道空间结构综合确定。因此，示踪试验段安排在拉扫寨355号地下河天窗一排泄口段。2．2试验目的查明投放点与接收点之间地下河管

8、道的“轨迹”、结构、规模，确定地下水流向、流速及巨木、西混两地下河管道间的水力联系，为地下水库建设提供依据。2．3示踪剂选择与试验方法按照“背景值低，