張 貴，何繞生，王 波，張文鋆，周翠瓊

(云南省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院，云南 昆明 650216)

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)識水源地的邊界條件。以往對巖溶泉、地下河的研究較為深入，以研究泉流量、水質(zhì)動態(tài)變化特征為主[1-10]，論述邊界條件的相對較少[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。盤溪大龍?zhí)度髁看?，水質(zhì)較好，是華寧縣盤溪鎮(zhèn)近3萬人的飲用水源、近萬畝耕地的灌溉水源，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，采用三級提水，總楊程943.28 m，提水工程管道、隧道全長150.838 km，年提水量7 013×104m3。但該泉研究程度低，因此，研究該泉的水文地質(zhì)特征，對持續(xù)利用泉水資源具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文通過收集資料，結(jié)合專題路線調(diào)查，對泉水的補(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)開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 地理地質(zhì)概況

華寧縣盤溪鎮(zhèn)位于華寧縣城東部。盤溪盆地近似橢圓形，面積21 km2，盆底海拔1 130～1 150 m，近南北向展布，南北長6 km，東西最寬3.5 km，南盤江縱貫盆地中部，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。盤溪大龍?zhí)段挥诒P溪鎮(zhèn)新村村民委員會大龍?zhí)洞?，距華寧縣城52 km(圖1)。

1-縣駐地；2-鄉(xiāng)、鎮(zhèn)駐地；3-自然村；4-高等級公路； 5-公路；6-鐵路；7-湖泊；8-河流及流向；9-研究區(qū)。圖1 研究區(qū)交通位置圖Fig.1 Traffic and location map of study area

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)，圈定盤溪大龍?zhí)度蛎娣e為386 km2。

2.1 西部覆蓋區(qū)A-B段

盤溪盆地底部大寨-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，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-長嶺崗-宜舍附近，地貌類型以侵蝕、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，且無大泉出露，推測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)給盤溪大龍?zhí)兜膭菽軛l件，地下水有補(bǔ)給盤溪大龍?zhí)兜目赡苄裕赡艽嬖诘乇矸炙畮X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，地貌類型以侵蝕溶蝕低中山為主，地表分水嶺以北地區(qū)，地勢起伏較小，地貌組合形態(tài)以溶丘洼地為主，地表分水嶺以南地區(qū)，受南盤江下切影響，形成多條貫通南盤江谷底的構(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?/h3>

南盤江為盤溪盆地的最低侵蝕基準(zhǔn)。盤溪大龍?zhí)度雎队诒P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)位于盤溪盆地東部，區(qū)域上處于彌勒盆地、虹溪盆地、盤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。

1-松散巖孔隙含水層；2-碳酸鹽巖巖溶含水層；3-碳酸鹽巖夾碎屑巖巖溶含水層；4-碳酸鹽巖碎屑巖互層巖溶含水層； 5-碎屑巖裂隙含水層；6-巖漿巖裂隙含水層；7-泉，右為流量(L/s)；8-溫泉，右為流量(L/s)；9-季節(jié)泉；10-地下水流向；11-地表、地下水 分水嶺及分段編號；12-地表分水嶺；13-隔水邊界；14-斷層；15-地層界線；16-角度不整合界線；17-剖面線及編號；18-地層代號。圖2 華寧盤溪大龍?zhí)端牡刭|(zhì)圖(據(jù)1∶20萬區(qū)域水文地質(zhì)圖修編)Fig.2 Hydrogeological map of Dalongtan, Panxi, Huaning (revised according to 1∶200 000 regional hydrogeological map)

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，與盆底相對高差約800～900 m，最高點(diǎn)為中部的老黑山2 150.5 m，地貌類型以峰叢洼地、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，包氣帶厚度大，地下水以垂直滲透補(bǔ)給為主，推測地下水埋深大于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，該泉為1968年開挖長約300 m的平硐揭露的淺埋地下水，泉流量動態(tài)變化大，雨季常出渾水。2019年2月16日,偶測流量31 L/s，該泉旱季基本被當(dāng)?shù)厝块_采利用，雨季大部分在樹乃一帶通過落水洞集中灌入補(bǔ)給地下水。

西部盤溪盆地斜坡補(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較好，壩塘、小水庫較多，較大的水庫有保云水庫。由于溝谷發(fā)育，降水除少部分通過裂隙下滲外，以形成地表徑流為主，地下水補(bǔ)給條件相對較差，補(bǔ)給強(qiáng)度相對較小，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較好，壩塘較多。串珠狀展布的洼地常見，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。

1-灰?guī)r；2-白云巖；3-砂巖；4-泥巖；5-粘土、砂礫石；6-玄武巖；7-斷層、推測斷層；8-地層代號；9-孔隙含水層； 10-碳酸鹽巖巖溶含水層；11-碳酸鹽巖夾碎屑巖巖溶含水層；12-碳酸鹽巖與碎屑巖互層型巖溶含水層； 13-巖漿巖裂隙含水層；14-上升泉；15-推測地下水位線及流向。圖3 盤溪大龍?zhí)端牡刭|(zhì)剖面圖Fig.3 Hydrogeological section of Dalongtan, Panxi

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，局部耕地中可見少量滲水現(xiàn)象，說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年動態(tài)觀測，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16 872×104m3，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。

圖4 大龍?zhí)?978—1979年流量動態(tài)曲線圖Fig.4 Flow dynamic curve map of Dalongtan from 1978 to 1979

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)評價(jià)，除Fe2+為Ⅳ類外，其它為Ⅰ類和Ⅱ類。同時(shí)對苯、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。

圖5 大龍?zhí)?013—2014年流量動態(tài)曲線圖Fig.5 Flow dynamic curve of Dalongtan from 2013 to 2014

5 結(jié)語

(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較差，有待提高調(diào)查研究程度，進(jìn)一步確定邊界類型、范圍。