珠江流域岩溶地下河分布特征与影响因素研究

杨杨, 赵良杰, 夏日元, 王莹. 珠江流域岩溶地下河分布特征与影响因素研究[J]. 中国岩溶, 2022, 41(4): 562-576. doi: 10.11932/karst20220515
引用本文: 杨杨, 赵良杰, 夏日元, 王莹. 珠江流域岩溶地下河分布特征与影响因素研究[J]. 中国岩溶, 2022, 41(4): 562-576. doi: 10.11932/karst20220515
YANG Yang, ZHAO Liangjie, XIA Riyuan, WANG Ying. Distribution and influencing factors of karst underground rivers in the Pearl River Basin[J]. Carsologica Sinica, 2022, 41(4): 562-576. doi: 10.11932/karst20220515
Citation: YANG Yang, ZHAO Liangjie, XIA Riyuan, WANG Ying. Distribution and influencing factors of karst underground rivers in the Pearl River Basin[J]. Carsologica Sinica, 2022, 41(4): 562-576. doi: 10.11932/karst20220515

珠江流域岩溶地下河分布特征与影响因素研究

  • 基金项目: 国家自然科学青年基金项目 “岩溶管道−裂隙双重含水介质水流交换的非线性特征研究” (42102296);广东省水资源调查监测评价”(0835-220Z52801991)
详细信息
    作者简介: 杨杨(1987-),女,硕士,工程师,从事岩溶水循环与水资源评价研究。E-mail: yangyang_a@mail.cgs.gov.cn
    通讯作者: 赵良杰(1986-),男,博士,助理研究员,从事岩溶水循环与水资源评价研究。E-mail: zhaoliangjie@mail.cgs.gov.cn
  • 中图分类号: P641.134

Distribution and influencing factors of karst underground rivers in the Pearl River Basin

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  • 珠江流域岩溶地下河枯季流量约4 738.69万m3·d−1,赋存丰富的地下水资源,探讨地下河分布和发育特征对我国南方岩溶水资源的开发利用具有重要的指导意义。文章以西南岩溶区大量的野外调查工作为基础,结合珠江流域内1∶20万水文地质普查报告,选择348组岩石样品和1 036条岩溶地下河,从岩性、地形地貌、构造、水动力条件和新构造运动等角度总结分析珠江流域地下河发育规律、分布特征及其影响因素。结果表明:地下河在比溶解度介于0.84~1.2的细粒−鲕粒生物碎屑纯灰岩中最为发育,在比溶解度介于0.43~0.61的泥质灰岩中发育较弱。根据地下河形态及水循环演化条件,将地下河分为发育初期单管型、发育多期羽毛型、新构造控制网络型、发育成熟期树枝型4种类型。地形地貌和地表河网决定岩溶地下河运动的趋势和方向;构造控制地下河发育的空间格局,其中构造反接复合部位、压扭性断裂两侧破碎带、与非可溶岩接触带、褶皱弯曲最大部位、背斜轴部破碎带和向斜轴部地下河发育尤为明显;水动力特征影响地下河发育规模和发育深度;新构造运动促进地下河发育向深性、继承性、新生性发展。

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  • 图 1  珠江流域含水岩组及二级分区

    Figure 1. 

    图 2  珠江流域地下河分布

    Figure 2. 

    图 3  地下河出露高程

    Figure 3. 

    图 4  珠江流域大型地下河分布

    Figure 4. 

    图 5  单管型地州地下河系统

    Figure 5. 

    图 6  羽毛型三丘田地下河系统

    Figure 6. 

    图 7  网络型化处地下河系统

    Figure 7. 

    图 8  树枝型大龙潭地下河系统

    Figure 8. 

    图 9  碳酸盐岩化学成份占比

    Figure 9. 

    图 10  地下河向河谷排泄的趋势

    Figure 10. 

    图 11  河间地块地下河展布

    Figure 11. 

    图 12  构造对大小井地下河分布的控制作用(修改自罗甸幅1∶20万水文地质普查报告)

    Figure 12. 

    图 13  构造对地苏地下河分布的控制作用

    Figure 13. 

    图 14  岩溶含水介质特征分布

    Figure 14. 

    图 15  豪猪岩至东究岩溶管道形态示意图(据中英探险资料修改)

    Figure 15. 

    图 16  寨底地下河流域北部地表水地下水分水岭

    Figure 16. 

    图 17  新构造运动促进地下河的发展

    Figure 17. 

    图 18  天生桥地下河平面位置图

    Figure 18. 

    表 1  各二级流域岩溶地下河发育情况

    Table 1.  Development of karst underground rivers in each secondary watershed

    二级
    流域
    裸露型碳酸盐岩
    面积/万km2
    占流域面
    积比例/%
    岩溶地下
    河条数
    密度/
    条·100 km−2
    南北盘江 5.30 64.09 173 0.33
    红柳江 5.90 52.07 440 0.75
    郁江 2.06 26.44 216 1.05
    西江 0.65 9.79 96 1.48
    北江 1.04 22.27 111 1.07
    合计 14.95 38.63 1036 0.69
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    表 2  大型地下河发育特征表

    Table 2.  Development characteristics of large underground rivers

    代码 地下河名称 出口位置 主管道长
    度/km
    分布方向 地下河支流
    数/个
    汇水面
    积/km2
    枯季流
    量/m3·s−1
    主要含水
    岩组
    UGR1 六郎洞 云南丘北县 15.00 NE 2 2 064.00 10.50 T2g
    UGR2 水源洞 广西凌云县 80.30 SW 5 667.18 9.74 D2t
    UGR3 洛帆 贵州册亨县 11.25 SE 3 339.00 8.43 P1m
    UGR4 外孟塘 贵州荔波县 15.00 SE 2 1 418.80 6.60 P1m
    UGR5 谷 布 广西田阳区 19.20 NE 5 611.19 5.78 D3r
    UGR6 坡心-坡月 广西巴马瑶族自治县 47.30 SE 11 852.44 5.75 D2t
    UGR7 地 苏 广西都安瑶族自治县 55.90 SE 12 1 128.00 4.86 D3d-e
    UGR8 大小井 贵州罗甸县 35.00 SE 7 1 855.70 4.73 T1d
    UGR9 盘溪 云南弥勒市 13.75 NE 2 744.80 3.33 Dx
    UGR10 小七孔 贵州荔波县 20.00 SE 2 337.30 3.23 P1q-m
    UGR11 拉 浪 广西宜州区 20.90 SE转NE 7 221.20 3.00 C2d-h
    UGR12 定 业 广西那坡县 26.60 NNW 4 423.52 2.73 D1y
    UGR13 作 登 广西田东县 76.00 SEE转NE 4 1 409.05 2.16 D3r、C1yt
    UGR14 百 朗 广西乐业县 63.00 N 13 600.03 2.14 CPm
    UGR15 索 潭 广西都安瑶族自治县 31.20 N转NW 6 226.31 2.13 C2h、P1q
    UGR16 坡 雷 广西田东县 16.70 NE 2 377.37 1.79 D3r、CPm
    UGR17 鸡 叫 广西忻城县 28.80 SW 3 327.81 1.79 CPm、P1q
    UGR18 沙锅 贵州镇宁布依族苗族自治县 23.75 SW 4 480.20 1.70 T2f
    UGR19 东里-板文 广西东兰县 37.40 E 5 502.29 1.48 C1-2d
    UGR20 龙临-头布 广西靖西市 28.20 SE 3 320.81 1.46 D3r
    UGR21 录峒-鹅泉 广西靖西市 22.00 SE 2 226.95 1.40 D3r
    UGR22 哑口寨 贵州镇宁布依族苗族自治县 12.50 NE 5 252.20 1.36 P1m、P2w
    UGR23 布泉-大龙潭 广西隆安县 54.80 E 10 1 347.14 1.35 D3r
    UGR24 中 旧 广西都安瑶族自治县 35.90 SE 6 369.44 1.30 CPm、P1q
    UGR25 坝纳 贵州平塘县 17.50 NW 5 455.20 1.20 P1
    UGR26 下 末 广西鹿寨县 20.00 S 3 463.60 1.20 D3g、C1h
    UGR27 石 牌 广西来宾市 23.00 SE转NEE 3 221.44 1.14 C1d、P1q
    UGR28 模 范 广西田东县 20.50 SE转NE 3 210.21 1.06 D3r、C1d
    UGR29 大龙洞 广西上林县 24.00 N转SSE 4 437.65 1.03 D2t、D3g
    UGR30 古 蓬 广西忻城县 17.00 NW转E 2 213.68 1.01 CPm、P1q
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    表 3  不同岩性化学成份及比溶解度对比

    Table 3.  Comparison of chemical composition and specific solubility of different lithologies

    发育强弱 主要岩性结构 化学成份/% 比溶解度
    CaO MgO
    地下河发育强 细粒−鲕粒生物碎屑纯灰岩 52.58~56.03 0.08~1.62 0.84−1.20
    地下河发育中等 微粒白云质灰岩 30.77~52.14 0.31~7.68 0.62~0.83
    地下河发育弱 含泥质−燧石灰岩、细粒−中粒白云岩 30.72~34.84 10.94~21.11 0.43~0.61
    无发育 非碳酸盐岩(粉砂岩) 1.15~3.33 0.12~2.14 /
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出版历程
收稿日期:  2022-08-01
修回日期:  2022-09-06
录用日期:  2022-09-08
刊出日期:  2022-08-25

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