水文地質(zhì)

南水北調(diào)西線一期工程區(qū)水文地質(zhì)條件評(píng)價(jià)

  1 引言
 
  南水北調(diào)西線一期工程區(qū)涉及長(zhǎng)江的雅礱江流域、大渡河流域和黃河流域,平均海拔在3 500 m以上,屬于高原亞寒帶區(qū)~高原寒帶區(qū),地層主要為三疊系的砂巖、板巖及砂板巖互層,局部出露有灰?guī)r和巖漿巖體。工程區(qū)復(fù)式褶皺和斷裂構(gòu)造較發(fā)育,斷裂的走向以NW 為主[1]。該地區(qū)以往的水文地質(zhì)條件研究基礎(chǔ)比較薄弱,基礎(chǔ)資料相當(dāng)缺乏。
 
  因此,綜合運(yùn)用以遙感解譯為基礎(chǔ)的多手段、多方法進(jìn)行該區(qū)域水文地質(zhì)條件評(píng)價(jià)是必然的選擇。
 
  2 評(píng)價(jià)方法
 
  本文綜合運(yùn)用遙感解譯、野外地面調(diào)查、現(xiàn)場(chǎng)鉆孔地下水流速流向測(cè)試、現(xiàn)場(chǎng)鉆孔壓水試驗(yàn)資料分析、水化學(xué)分析、環(huán)境同位素分析和理論計(jì)算分析等,建立西線一期工程區(qū)的水文地質(zhì)條件及隧洞涌水量的綜合評(píng)價(jià)方法。該方法特別適用于地形、地質(zhì)、地貌和氣候條件復(fù)雜,以及工作條件差、工期短的高原地區(qū),是進(jìn)行高山覆蓋地區(qū)的水文地質(zhì)條件評(píng)價(jià)的一種新思路。
 
  2.1 遙感水文地質(zhì)調(diào)查
 
  遙感解譯技術(shù)近年來(lái)已在水文地質(zhì)研究中取得較為廣泛的應(yīng)用。本次遙感解譯采用TM,SPOT,SAR 以及航空攝影資料,從遙感圖像上提取地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造和物理地質(zhì)現(xiàn)象,但更強(qiáng)調(diào)水文地質(zhì)信息的解譯。從應(yīng)用效果分析,彩紅外航空照片(1/10 000)對(duì)泉的解譯程度很高,特別是與斷層有關(guān)的泉,都可以得到清晰的、較全面的解譯。同時(shí)還進(jìn)行冰川與融凍水文地質(zhì)解譯,著重解譯對(duì)工程(渠首和渠道)有影響的融凍泥流的分布、規(guī)模、運(yùn)動(dòng)方向及其與地下水埋深的關(guān)系;在融凍水文地質(zhì)解譯的基礎(chǔ)上,研究了凍土對(duì)地下水徑流的影響。
 
  2.2 野外水文地質(zhì)調(diào)查
 
  在室內(nèi)遙感解譯的基礎(chǔ)上,采用傳統(tǒng)的水文地質(zhì)調(diào)查方法并結(jié)合專(zhuān)題內(nèi)容開(kāi)展了工作,重點(diǎn)調(diào)查不同水文地質(zhì)單元的地質(zhì)特征、各含水層的分布與發(fā)育規(guī)律、地質(zhì)環(huán)境條件及其演化規(guī)律、地下水類(lèi)型、泉、井、坑道等地下水露頭分布、成因。
 
  在調(diào)查中,注意以遙感解譯為基礎(chǔ)的多種評(píng)價(jià)方法的綜合應(yīng)用。例如在泉點(diǎn)調(diào)查方面,采用了航片解譯與野外泉點(diǎn)調(diào)查相結(jié)合的方法,克服了野外調(diào)查只可能調(diào)查沿線路較低處的泉的缺陷,充分利用了大量的野外泉流量實(shí)測(cè)資料,彌補(bǔ)了單純的遙感解譯無(wú)法得到關(guān)于泉流量的具體信息的不足,根據(jù)經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的彩紅外解譯圖由點(diǎn)及面地提供彩紅外航片覆蓋區(qū)的所有泉的分布全貌,為遙感解譯的泉流量評(píng)價(jià)提供了依據(jù)。
 
  2.3 地下水徑流模數(shù)綜合評(píng)價(jià)方法
 
  在野外調(diào)查和遙感解譯的基礎(chǔ)上,應(yīng)用單泉流量評(píng)價(jià)法、基于泉流量觀測(cè)和溪流斷面基流實(shí)測(cè)的地下水徑流模數(shù)法、水文圖分割法[6]等多種基巖山區(qū)裂隙富水性評(píng)價(jià)的方法,對(duì)富水性和地下水徑流模數(shù)進(jìn)行綜合評(píng)判,以水文圖分割得到的流域平均地下水徑流模數(shù)為定量分析的主要依據(jù);用單泉流量反映不同區(qū)域富水性的差異;用實(shí)測(cè)流量計(jì)算的地下水徑流模數(shù)參照實(shí)測(cè)當(dāng)月地表水與地下水徑流比(由水文圖得到)和地表水入滲性差異,對(duì)水文圖分割進(jìn)行校核。該種以遙感解譯為基礎(chǔ)的地下水徑流模數(shù)綜合評(píng)價(jià)方法,彌補(bǔ)了各種單一方法評(píng)價(jià)的缺陷,使評(píng)價(jià)結(jié)果適合于工程應(yīng)用。
 
  2.4 鉆孔示蹤同位素測(cè)試技術(shù)鉆孔壓水試驗(yàn)資料分析相結(jié)合研究巖體透水性鉆孔示蹤同位素試驗(yàn),是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外水文地質(zhì)學(xué)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù),可以進(jìn)行鉆孔地下水流速、流向及垂向流的測(cè)定,分析研究不同深度、不同巖性的巖石滲透系數(shù)及涌漏水段的位置。為進(jìn)一步深入研究巖體透水性,利用現(xiàn)場(chǎng)鉆孔壓水試驗(yàn)資料,針對(duì)巖體物理風(fēng)化和卸荷裂隙發(fā)育的特點(diǎn),建立反映透水性隨深度減小變化規(guī)律的透水性模型。
 
  2.5 水化學(xué)分析研究地下水水質(zhì)特征
 
  在水化學(xué)分析方面,除對(duì)野外地面調(diào)查水點(diǎn)的流量、溫度、pH 值、電導(dǎo)、礦化度、含鹽度、阻抗值、酸堿電位值等基本參數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試外,還進(jìn)行水樣水化學(xué)簡(jiǎn)分析、全分析及專(zhuān)項(xiàng)分析,以便研究地下水水質(zhì)類(lèi)型、各類(lèi)地下水的水化學(xué)特征及其對(duì)工程的影響,繪制地下水礦化度等值線圖及侵蝕性分布等值線圖,基本確定較高含鹽度區(qū)域和環(huán)境水對(duì)混凝土侵蝕性分布區(qū)域。
 
  2.6 環(huán)境同位素與水化學(xué)分析相結(jié)合研究裂隙承壓水分布與成因環(huán)境同位素技術(shù)是近年來(lái)所發(fā)展起來(lái)的一門(mén)先進(jìn)技術(shù),它可以提供地下水的演變過(guò)程和機(jī)理的重要信息,分析地下水的起源及補(bǔ)徑排水文地質(zhì)特征。根據(jù)試樣地下水環(huán)境同位素δD 和δ18O 的分析,研究雨水、地表水淺層地下水和高礦化度含氣裂隙承壓水等不同類(lèi)型和不同流域的水之間的相關(guān)性,并結(jié)合水中稀有氣體等成分的測(cè)試和水化學(xué)分析,探求高礦化度含氣裂隙承壓水的來(lái)源。
 
  2.7 水文地質(zhì)專(zhuān)題評(píng)價(jià)圖編制及隧洞涌水量評(píng)價(jià)在已有地質(zhì)資料整理與分析的基礎(chǔ)上,綜合反映遙感和野外水文地質(zhì)調(diào)查的成果,編制水文地質(zhì)專(zhuān)題評(píng)價(jià)圖件。在含水巖組和水文地質(zhì)單元?jiǎng)澐稚?,充分考慮工程特點(diǎn),以有別于國(guó)內(nèi)外傳統(tǒng)的以水資源為目的的區(qū)域水文地質(zhì)調(diào)查方法,使之更能貼近水利工程運(yùn)用的目的和要求。綜合運(yùn)用水均衡法、地下水動(dòng)力學(xué)法、規(guī)范經(jīng)驗(yàn)法及數(shù)值有限元法等多種方法,根據(jù)引水隧洞沿線水文地質(zhì)條件的不同特點(diǎn),分段估算引水隧洞涌水量。
 
  3 工程區(qū)水文地質(zhì)基本特征
 
  3.1 地下水類(lèi)型
 
  工程區(qū)地處高寒的高原之上,巖性以淺變質(zhì)砂板巖為主,由于強(qiáng)烈的物理風(fēng)化造成的風(fēng)化裂隙帶和物理風(fēng)化物質(zhì)搬運(yùn)堆積而形成的砂礫堆積層是本區(qū)主要的賦水層,地下水徑流強(qiáng)度大;風(fēng)化裂隙帶中豐富的地下水,使構(gòu)造裂隙帶具有較強(qiáng)的富水性,沿構(gòu)造裂隙帶(以巨大的斷裂帶為主,包括節(jié)理密集帶、層間裂隙帶等各類(lèi)構(gòu)造裂隙)發(fā)生活躍的地下水深循環(huán)活動(dòng)。因此,地下水可劃分為松散巖類(lèi)孔隙水與基巖裂隙水兩類(lèi)。
 
  松散巖類(lèi)孔隙水分布于第四系松散堆積層中,主要受大氣降水及洪水期河水補(bǔ)給,徑流條件好,途徑短,其動(dòng)態(tài)變化受氣象因素的控制。
 
  基巖裂隙水主要有構(gòu)造裂隙水和風(fēng)化帶網(wǎng)狀裂隙水。構(gòu)造裂隙水主要分布于達(dá)曲—泥曲、色曲—杜柯河、杜柯河—瑪柯河、瑪柯河—若果郎一帶中~深切割的高山、高原區(qū)。這些地區(qū)巖石裂隙頗為發(fā)育,表面支離破碎,從而為地下水的形成創(chuàng)造了良好的條件。砂巖是主要的含水層,除地形地貌及巖性對(duì)構(gòu)造裂隙水富集具有明顯影響外,構(gòu)造對(duì)地下水的富集控制作用主要表現(xiàn)在構(gòu)造復(fù)合部位、褶皺傾沒(méi)端、向斜的軸部等部位。風(fēng)化帶網(wǎng)狀裂隙水主要分布于高原丘陵、寬谷地區(qū)的色達(dá)、阿壩及壤塘西北地區(qū),這些地帶年降雨較少,氣候干寒,物理風(fēng)化作用十分強(qiáng)烈,地表巖石露頭差,主要為強(qiáng)風(fēng)化帶的核桃狀碎石,巖石破碎,巖性有砂板巖、花崗巖等。
 
  由于高寒地區(qū)強(qiáng)烈的融凍風(fēng)化作用,工程區(qū)基巖受強(qiáng)烈的物理風(fēng)化作用,風(fēng)化帶和卸荷裂隙十分發(fā)育,其強(qiáng)烈風(fēng)化裂隙帶的厚度達(dá)40~50 m,風(fēng)化裂隙發(fā)育的深度可達(dá)100 m。但因?yàn)楦吆蛶r性的原因,化學(xué)風(fēng)化作用微弱,因此風(fēng)化裂隙水十分發(fā)育,降水入滲系數(shù)很高,表現(xiàn)在許多地方的山坡上地表一、二級(jí)(初級(jí))沖溝非常稀疏,有的地方甚至幾千米的山坡上沒(méi)有一條沖溝,說(shuō)明這些地方的降雨大部分滲入地下,很少直接成為地表水。根據(jù)水文圖分析,工程區(qū)的地下水徑流模數(shù)很高,也表明了此規(guī)律。
 
  3.2 地下水富水性變化規(guī)律
 
  基巖地下水富集規(guī)律主要受構(gòu)造條件控制,第四系的形成及其富水性變化規(guī)律亦是受構(gòu)造控制,并與時(shí)代、成因類(lèi)型、含水層厚度、地貌條件等密切相關(guān);而基巖巖性互層式結(jié)構(gòu)和壓性斷裂占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的特點(diǎn),決定了地下水富集程度不高。因此,基巖裂隙水一般流量較小,對(duì)工程影響不大,而在主干斷裂影響帶、斷裂交匯地段、張性分枝斷裂等部位,富水性強(qiáng),對(duì)工程影響較大。
 
  (1) 斷裂對(duì)富水性的影響
 
  主干及分支斷裂帶泉水明顯富集,顯示斷裂帶與地下水關(guān)系密切。一般地,晚近活動(dòng)性強(qiáng)的斷裂富水性強(qiáng),阿壩斷裂帶、色達(dá)斷裂帶由于第四系以來(lái)多次發(fā)生強(qiáng)烈活動(dòng),沿?cái)嗔褞?a href="http://www.qddehua.com.cn/t/泉水.html" >泉水出露十分密集,是工程區(qū)兩個(gè)最為富水的斷裂帶;而同是主干斷裂的上杜柯斷裂帶,第四系以來(lái)活動(dòng)相對(duì)較弱一些,沿?cái)嗔褞c(diǎn)出露相對(duì)少一些。其次,分枝斷裂比主干斷裂富水性強(qiáng)。主干斷裂多為壓性或壓扭性斷裂,雖然破碎帶寬,但擠壓緊密,而分枝斷裂的應(yīng)力較弱,也往往是應(yīng)力釋放的部位,因此,裂隙相對(duì)較開(kāi)啟,富水性較強(qiáng),特別是張性、張扭性分枝斷裂,富水性更強(qiáng)。此外,斷裂密集、交匯地段富水性強(qiáng);壓性斷裂影響帶富水性強(qiáng);在斷裂兩側(cè)一定寬度內(nèi),受斷裂影響而節(jié)理裂隙特別發(fā)育,富水性較好,泉點(diǎn)一般都出露在影響帶中。
 
  (2) 第四系富水性變化規(guī)律
 
  第四系各時(shí)代層位中,晚更新世由于厚度較大,巖性以沖洪積、沖積砂卵石、砂層為主,所以富水性相對(duì)較好。全新世由于厚度較小,因此,富水性一般低于上更新統(tǒng)。中、早更新世巖性以黃土為主,隔水不含水。同樣,同一水文地質(zhì)體的不同微地貌部位,富水性也不同,近岸地段、古河道、河道交匯處、山區(qū)支谷與主谷匯合口等地段是相對(duì)富水地段。
 
  3.3 水文地質(zhì)單元?jiǎng)澐旨把a(bǔ)徑排特征
 
  根據(jù)水文地質(zhì)特征地形地貌,工程區(qū)可劃分為如下水文地質(zhì)單元:
 
  (1) 達(dá)曲流域單元
 
  達(dá)曲流域的基本地質(zhì)背景為以雜谷腦組地層為核部的奪多復(fù)背斜,又正處于鮮水河斷裂帶。鮮水河斷裂與然充寺—丘洛斷裂構(gòu)成的菱形結(jié)環(huán)覆蓋了該區(qū)的大部分,斷裂構(gòu)造十分發(fā)育。由于構(gòu)造的影響,水系呈菱形格狀。水文地質(zhì)條件具有以下特點(diǎn):
 
  ① 地下水除受大氣降水的補(bǔ)給外,兩側(cè)高山區(qū)的永久凍土層,以及季節(jié)性的融凍,對(duì)大氣降水的補(bǔ)給也有一定的影響。
 
  ② 地形切割深,山坡陡,潛水的徑流強(qiáng)度大,水質(zhì)好,礦化度多小于0.3 g/L,一般為HCO3-Ca型水。
 
  ③ 眾多規(guī)模巨大的斷裂帶,成為地下水的主要通道。在較大的斷裂帶中,裂隙水多為裂隙承壓水,有的以上升泉的形式出露地表。
 
  ④ 因?yàn)檠a(bǔ)給區(qū)到排泄區(qū)的水力梯度相當(dāng)大,通過(guò)斷裂帶形成了較活躍的地下水深循環(huán)活動(dòng)。深循環(huán)的地下水常溶解了較多的礦物質(zhì),并有可能通過(guò)礦化帶,或與巖漿活動(dòng)的殘余熱液相互作用,礦化度較高;水質(zhì)以HCO3-Ca·Mg·Na 型為主。
 
  (2) 泥曲流域單元
 
  所處的位置與以兩河口組下段為核部的泥曲復(fù)向斜位置一致。其西南翼以然充寺—丘洛斷裂帶為邊界;東北翼以塔子鄉(xiāng)—色達(dá)斷裂系為邊界。向斜核部,在西北端有NW 向的康勒斷裂帶;中部和南部未發(fā)現(xiàn)大的斷裂帶,但從航片上見(jiàn)到有一系列以NWW 和NE 向?yàn)橹鞯臄嗔熏F(xiàn)象,在南部可能存在隱伏巖體。
 
  基于上述地質(zhì)地貌環(huán)境,該流域水文地質(zhì)條件的特點(diǎn)是:
 
  ① 寬闊的流域被近SN 向的平行斷裂切割后,形成一系列河間地塊。該區(qū)地下水的補(bǔ)徑排特征符合多個(gè)基巖河間地塊的補(bǔ)徑排規(guī)律。在某些河間地塊也存在永久凍土層影響的問(wèn)題,但該流域的島狀永久凍土層的規(guī)模很小。
 
  ② 由于河間地塊中地下水的徑流路徑短,地下水的水質(zhì)在總體上礦化度較小,屬HCO3-Ca 型水。
 
  ③ 該區(qū)突出的水文地質(zhì)問(wèn)題是,在向斜核部,有一個(gè)北偏西方向的長(zhǎng)條形水化學(xué)異常區(qū),礦化度較高,分布了一系列礦泉。此異常帶局部范圍內(nèi)侵蝕性CO2 濃度較高,引水線正穿過(guò)此異常帶。該異常帶的形成,可能和與隱伏巖體有關(guān)的隱伏斷裂有關(guān)。
 
  (3) 色曲流域單元
 
  該區(qū)處于壤塘復(fù)背斜的 SW 向次級(jí)復(fù)背斜和核部次級(jí)復(fù)向斜,出露地層主要為侏倭組砂板巖互層地層。在次級(jí)復(fù)向斜的核部為新都橋板巖地層。該區(qū)SW 向次級(jí)復(fù)背斜的西南翼,即分水嶺區(qū),發(fā)育了塔子鄉(xiāng)—色達(dá)斷裂系。該斷裂系除色達(dá)—洛若斷裂由于較新的活動(dòng),具有壓扭特性外,其余的4 條大斷層基本上都屬于背斜的翼部沖斷裂。復(fù)背斜核部有中酸性巖侵入。該區(qū)地下水補(bǔ)徑排的特點(diǎn)是:
 
  ① 窄長(zhǎng)的流域的右側(cè)正處在塔子鄉(xiāng)—洛若斷裂系。由于沖斷層具有較寬的上盤(pán)影響帶,巖體破碎,右側(cè)分水嶺呈現(xiàn)低矮破碎的特點(diǎn)。此處巖體的透水性較強(qiáng),地下徑流活躍。
 
  ② 該流域的地勢(shì)總體上較低平,支流水系發(fā)育,具有地下水徑流途徑短的特點(diǎn)。但由于斷裂發(fā)育和侵入巖的影響,地下水的礦化度普遍大于0.3g/L。
 
  ③ 該流域的左側(cè)為較寬的平行狀支流水系,靠近色曲(干流),地下水補(bǔ)徑排具有基巖河間地塊的補(bǔ)徑排特點(diǎn);上游靠近分水嶺處多為冰川谷轉(zhuǎn)化而成的溪谷,分水嶺有較連續(xù)的永久凍土層。地下水的補(bǔ)徑排受永久凍土的影響。
 
  (4) 杜柯河流域單元
 
  該流域單元的西南側(cè)為壤塘復(fù)背斜的核部,發(fā)育了一些張斷層;東北側(cè),過(guò)了烏吉溝斷層后,即為杜柯河復(fù)向斜和杜柯河斷裂系的分布區(qū)。杜柯河復(fù)向斜的核部是新都橋組地層;杜柯河斷裂系是規(guī)模巨大、斷裂眾多、且與巖漿活動(dòng)有關(guān)的斷裂系。
 
  該流域單元地下水補(bǔ)徑排的特點(diǎn)是:
 
  ① 西南側(cè)因受永久凍土層的影響,潛水的補(bǔ)給帶可能比較集中。
 
  ② 受壤塘復(fù)背斜張斷裂的影響,深部裂隙水可能較發(fā)育。
 
  ③ 無(wú)論是在地下水的水量還是水質(zhì)方面,杜柯河斷裂系對(duì)地下水的影響都是巨大的。在風(fēng)化裂隙水發(fā)育的情況下,構(gòu)造裂隙水十分發(fā)育,地下水的深循環(huán)作用強(qiáng)烈,多處可以見(jiàn)到上升泉。
 
  ④ 由于深循環(huán)作用,沿杜柯河斷裂帶地下水的水化學(xué)性質(zhì)是全工區(qū)最復(fù)雜的。礦化度高,含有Fe,Mn 等多種元素,有時(shí)還含有H2S,CO2 等氣體。多處地下水顯示了對(duì)混凝土的侵蝕作用。
 
  (5) 瑪柯河流域單元
 
  該區(qū)處于阿壩復(fù)背斜的西南部,瑪柯河斷裂系通過(guò)該區(qū)的中部。該區(qū)地下水補(bǔ)徑排的特點(diǎn)是:
 
  ① 因地形平緩,風(fēng)化層受沖刷破壞作用較少,風(fēng)化裂隙水的徑流較大。
 
  ② 永久凍土層零星分布,其對(duì)地下水補(bǔ)給分布的影響較小。
 
  ③ 該區(qū)的地層以雜谷腦組變質(zhì)砂巖為主,背、向斜頻繁交替,在疊加褶皺作用的影響下,裂隙、風(fēng)化帶與構(gòu)造裂隙水都較發(fā)育,地下水徑流較強(qiáng)。
 
  ④ 瑪柯河斷裂帶對(duì)地下水水質(zhì)的影響不大。
 
  (6) 阿柯河流域單元
 
  該區(qū)位于阿壩復(fù)背斜核部,背、向斜頻繁交替,阿壩盆地斷裂系貫穿該區(qū)。阿柯河流域地下水補(bǔ)徑排的特點(diǎn)與瑪柯河流域類(lèi)似:
 
  ① 基巖丘陵區(qū)地下水徑流較強(qiáng),水質(zhì)好。
 
  ② 阿壩斷裂系地下水深循環(huán)作用對(duì)水質(zhì)的影
 
  響較小。
 
  ③ 永久凍土層分布更少,對(duì)基巖裂隙潛水影響小。
 
  ④ 阿壩盆地地下水的補(bǔ)徑排,符合盆地地下水補(bǔ)徑排的規(guī)律??饲前?a href="http://www.qddehua.com.cn/t/盆地.html" >盆地中的主要河流,克曲進(jìn)入盆地后,與若曲匯合成阿柯河。阿壩盆地河床中第四系和現(xiàn)代堆積層中地下水的補(bǔ)給來(lái)源,除降水外,還受河流與周邊溝谷補(bǔ)給。阿壩盆地的南北兩側(cè)都受斷裂控制,盆地中央還有較新的斷裂,斷裂帶的構(gòu)造裂隙水也與盆地地下水連通。沿盆地北側(cè)斷裂帶有泉,地下水活躍,是工程建設(shè)中需要注意的。
 
  (7) 賈曲高原沼澤單元
 
  為阿壩復(fù)背斜和齊哈瑪復(fù)向斜的過(guò)渡區(qū),發(fā)育了一系列疊加褶皺作用形成的緊密的線形褶皺;斷裂以縱向斷層為主?,F(xiàn)代沖積層以砂礫石層為主;洪坡積層為磨圓度差的砂礫層;沼澤廣泛分布。此區(qū)地下水補(bǔ)徑排特征與前述幾個(gè)單元有很大的差別,其主要特征為:
 
  ① 風(fēng)化層發(fā)育,地表沖溝甚稀少,降水入滲系數(shù)大,地下水十分豐富。
 
  ② 地表坡度平緩,流動(dòng)緩慢。
 
  ③ 由于徑流緩慢,地下水水位埋深淺(通常為1~5 m),在河谷和坳谷中普遍形成沼澤。沼澤化作用的發(fā)展,影響了地下水的水質(zhì)。
 
  ④ 沿一些斷層,地下水活躍,常形成線狀排列的泉,有的還具有承壓性。斷層帶一般富水性很好。
 
  ⑤ 該區(qū)無(wú)永久凍土層,季節(jié)性凍土活躍,每年10 月到來(lái)年4 月為冰凍期,融凍作用強(qiáng),在某些坳谷中有融凍泥流現(xiàn)象。
 
  4 主要水文地質(zhì)問(wèn)題
 
  4.1 涌水與突水問(wèn)題
 
  工程區(qū)地處青藏高原東緣,砂板巖淺變質(zhì)巖受多期強(qiáng)烈褶皺影響,由于強(qiáng)烈的物理風(fēng)化作用,風(fēng)化裂隙發(fā)育,地下水徑流較發(fā)育,地下水徑流模數(shù)較高,裂隙水較豐富。所以就總體而言,隧洞的涌水量會(huì)比較大。
 
  沿?cái)嗔褞?包括斷層影響帶)的涌水和突水,是隧洞涌水的主要來(lái)源,特別是斷裂帶通過(guò)的溝谷淺埋段,是有突水危險(xiǎn)的主要地段。除了大斷裂帶外,為數(shù)眾多的小斷裂和緊密褶皺虛脫的轉(zhuǎn)折端,特別是這些構(gòu)造的交會(huì)處,也是不可忽視的地下水通道。
 
  位于高原丘陵沼澤區(qū)的洞段,因?yàn)榈叵滤畯搅髂?shù)高,隧洞埋深淺,涌水量也較大。
 
  隧洞通過(guò)的如年各組地層以火山巖夾石灰?guī)r為主,由于構(gòu)造斷裂帶的作用,沿其分布方向(即沿丘洛斷裂和格底村斷裂)巖性組合變化很大,灰?guī)r呈透鏡體形式出現(xiàn)。當(dāng)隧洞穿過(guò)此段時(shí),如遇到灰?guī)r透鏡體,則有可能發(fā)生突水。此段埋深大,巖體也較破碎。
 
  4.2 地下水誘發(fā)圍巖穩(wěn)定問(wèn)題
 
  引水隧洞全線基本與地層走向正交或高角度相交,但在瑪柯河—克曲隧洞的絕大部分,洞線與地層走向平行或小角度相交。該洞段穩(wěn)定性較差,特別是遇到不同規(guī)模的斷層時(shí),地下水的作用有可能影響圍巖的穩(wěn)定。如年各組等若干地層中的火山巖和火山碎屑巖,有可能在次生作用中發(fā)生蒙脫石化,在施工中可能產(chǎn)生不利的影響。
 
  4.3 化學(xué)侵蝕性問(wèn)題
 
  工程區(qū)內(nèi)環(huán)境水質(zhì)不具有結(jié)晶性侵蝕和分解結(jié)晶復(fù)合性侵蝕,主要為酸性侵蝕性和碳酸性侵蝕。
 
  具有碳酸性侵蝕的主要是區(qū)域內(nèi)的裂隙承壓水分布區(qū),分布范圍基本和裂隙承壓水區(qū)域重合,主要分布于西窮—朗浪溝、色達(dá)塔子鄉(xiāng)—西青寺區(qū)、丘洛—奪多鄉(xiāng)—納洛—奪多溝區(qū)。另見(jiàn)一些零星點(diǎn)分布區(qū)域。
 
  4.4 含氣裂隙承壓水問(wèn)題
 
  工程區(qū)的鮮水河斷裂系、色達(dá)斷裂系和杜柯河斷裂系都與中生代末期的巖漿活動(dòng)有關(guān)。沿?cái)嗔褞У叵滤纳钛h(huán),使地下水的水質(zhì)和水溫都可能發(fā)生變化,在深循環(huán)交替作用中產(chǎn)生汽化,含氣的裂隙承壓水可能加劇斷層帶的突水。水質(zhì)的變化主要發(fā)生在杜柯河斷裂帶和泥曲—塔子鄉(xiāng)一帶,其次是鮮水河斷裂帶。
 
  5 主要認(rèn)識(shí)和結(jié)論
 
  工程區(qū)地處高寒的高原,由于強(qiáng)烈的物理風(fēng)化造成的風(fēng)化裂隙帶和物理風(fēng)化物質(zhì)搬運(yùn)堆積而形成的砂礫堆積層是本區(qū)主要的賦水層,地下水徑流強(qiáng)度大;風(fēng)化裂隙帶中豐富的地下水,使構(gòu)造裂隙帶具有較強(qiáng)的富水性,使沿構(gòu)造裂隙帶(以巨大的斷裂帶為主,包括節(jié)理密集帶、層間裂隙帶等各類(lèi)構(gòu)造裂隙)發(fā)生活躍的地下水深循環(huán)活動(dòng),這是本區(qū)水文地質(zhì)條件的基本特征。
 
  根據(jù)水文地質(zhì)特征地形地貌,將工程區(qū)劃分為達(dá)曲、泥曲、色曲、杜柯河、瑪柯河和阿柯河流域及賈曲高原沼澤7 個(gè)水文地質(zhì)單元。研究了不同水文地質(zhì)單元的水文地質(zhì)特征,斷裂帶對(duì)富水性的影響以及深循環(huán)水與淺層地下水水化學(xué)性質(zhì)形成的機(jī)制及其分布。
 
  對(duì)隧洞可能發(fā)生的主要水文地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行了預(yù)測(cè),隧洞的涌水和突水問(wèn)題將是本工程的主要水文地質(zhì)問(wèn)題,其他還有地下水誘發(fā)的圍巖穩(wěn)定問(wèn)題、化學(xué)侵蝕性問(wèn)題、含氣裂隙承壓水問(wèn)題等。