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水文实习报告
水文实习报告
青木关地下水调查报告
西南大学地理科学学院2012级师范三班
陶练松
222012318011009
一、青木关的地理位置
青木关(29°40′N—29°61′N,106°17′E—106°29′E)位于川东平行岭谷华蓥山帚状山系缙云山中段(红色标示区域)。
处于重庆市北碚区歇马镇,沙坪坝区凤凰镇和青木关镇三镇交界处。
二、青木关地下水形成条件
1、地质地貌条件
研究区域发育于川东南弧形结构带内,为川东平行岭谷区华蓥山帚状山脉缙云山背斜中段,该处发育了沥濞峡背斜、温塘峡背斜、观音峡背斜三大背斜。
整个区域呈狭长带东北西南向分布,地势整体上呈北高南低、西高东低。
区域背斜成山向斜呈谷,呈现“一山二岭一槽”式的典型槽谷景观。
实习区域位于温塘峡核部,该区域由于受到强大的张力,岩层产生较多裂隙,受到外力的搬运侵蚀形成背斜谷。
2、气候条件
实习区域为亚热带季风气候,夏季高温多雨,冬季温和少雨,年均温在15。
C以上,年降水量在1250mm左右,降水充沛。
3、植被
植被以亚热带常绿阔叶林,旱生和喜钙的灌木丛为主。
植被条件较好,植被覆盖率达到60%,生长有大量的马尾松、在洼地处有一些农田。
4、人类活动
青木关总人口3.5万人,下辖2个社区和5个村。
当地居民主要从事种植业,区域内无大型工厂,但是有较多的小型纺织、钢铁加工、化学化工企业和采石场,对地下水的水质、形式有较明显的影响。
此外,居民的生活垃圾、污水等也对青木关的水质产生了较大影响。
青木系溪溪水受到的污染十分严重,治理效果不甚明显。
采石场等对地貌形态影响较大的工业对地下水的径流路线、出露等有较大影响。
三、实习线路
1、第一站:
井水豆花
此处为风化裂隙水,在构造运动过程中岩层受到挤压形成褶皱地形,在后期受到强烈的风化侵蚀,形成了风化裂隙。
位于第一个隔水层之上,为潜水。
由于地下水沿着岩层大致呈水平流动,而裂隙与水流动方向垂直,因此流量相对稳定,年际变化不大。
由于地下水在颗粒较细的砂岩岩层中,对水的过滤效果较明显,水质好,且砂岩中的水呈酸性适合做豆腐,因此在此处形成了有名的井水豆花,但是由于今年来,地下水污染较为严重,此处水质也受到了较为明显的影响,该水井已经逐渐失去了作为生活饮用水的作用,仅作为当地居民洗衣物家具之用。
2、第二站:
骝公桥
(1)自流井
此处为构造裂隙水。
在地质构造时期,受到强烈构造运动的影响,此处的岩层发生变形和断层,后期受到强烈的侵蚀作用,此处形成了两端相对高起,中间相对平缓的逆地形(背斜成谷)。
地下水由于受到静水压力,在此处沿着裂隙流出。
该地区位于温塘峡核部,岩性以嘉陵江组石灰岩为主,地下水在流出地表的过程中水质发生改变,呈碱性。
由于受到地热的加热,水温较高,均温在32。
C左右。
同时,水在流出地表过程中,对两侧岩石产生强烈的溶蚀作用,使裂隙越来越宽。
(2)青木溪流量估算
青木溪是由大量的地下水在地表汇聚而成。
由于大量的生活污水的大量排放,使得青木溪遭受严重的污染。
流量计算公式:
Q=FV即:
流量=过水断面面积*水流流速
在青木溪上选取一段距离(10米),在该区域的最上游放一片树叶,记下树叶到达下游的时间,为减少误差,重复三次试验,得到平均时间42S,由此可以计算出表层水流流速V1=10m/42s=0.14m/s,由于树叶估算的是表层水的流速,不能作为水的实际流速,实际流速V=V1*0.6=0.14m/s。
用竹竿测出水深大约0.3m,河流宽度约为3.5m,因此过水断面面积=0.3m*3.5m=1.05m2。
因此:
流量=过水断面面积*水流速度
=1.05m2*0.14m/s
=0.147
即:
青木溪的流量约为0.147个流量。
在流量估算过程中,为避免误差过大应该采取多次试验求平均的方法。
3、第三站:
青木溪小沟
该地区形成于观音峡核部地区,由断裂带上形成的裂隙水也叫上升泉,实习时我们看到此处位于青木溪中,与青木溪浑浊的水形成鲜明对比,泾渭分明,泉水出露这一侧水体清澈,水质较好,当地居民在此洗衣服,由于受到了地热的加热,水文较高,大约30度,没有泉水流出一侧河水浑浊,水质差。
由此处河水的差别可以推断此处地下水出露量较大。
此处与骝公桥自流井属于同一类别为构造裂隙水。
4、第四站:
青木关温泉
青木关温泉属于断裂带承压水,此处地下水出露量大,加上人工抽取,流量稳定。
由于埋藏较深,水温较高介于34℃-36℃之间,排出的沉积物中有较多的淡黄色物质,可以推断水中硫含量较高。
由于硫含量过高会导致人体不适,因此在温泉开发过程中一般都要对硫进行处理,降低硫的含量。
5、第五站:
采石场
此处位于温塘峡背斜的翼部。
由出露的岩层可以看出,此处岩层的倾向为南北倾向,而坡向为东西方向,岩层的倾向和坡向相垂直,所以可以得出此处为逆倾坡。
由于此处没有看到滑坡体、滑动面和滑坡壁,不具备滑坡地貌的三要素,同时也没有看到下粗上细的堆积物,断面直立,植被稀疏,只在两侧有零星灌木生长,因此可以断定此处不是滑坡地貌而是人工采石所形成的。
从远处可以看出该山植被存在明显地带性,底部以竹子为主,顶部以马尾松为主,由这两类植物的生长特性来看,竹子喜碱性土壤,马尾松喜酸性土壤,由此可以推断,植物的分界线即为岩层的分界线,竹子生长在石灰岩岩层上,马尾松生长在砂岩岩层。
6、第六站:
袁家溶洞
此处位于温塘峡翼部,地下水为溶隙水。
实习时间恰为枯水季节,洞内水少,几乎看不出水体流动。
该洞穴看似为一个封闭洞穴,无明显通道与其他地下水相连,但由洞穴两端淤泥可以看出,此处有裂隙与其他洞穴系统相连,由示踪剂实验,此处示踪剂接收率达百分之九十以上,可以看出此处连通性极好。
在洞穴顶部有三个落水洞与地表相连。
由洞穴内部的泥沙淤积位置较高可以看出此处丰水期水位较高,水量大。
洞内有许多块状岩石,但是棱角已经被磨圆,洞顶岩石较新,可以推断,洞内的岩石是由洞顶岩层崩塌堆积而成,由于洞内水流流速较慢,仅丰水期水量较为丰富,枯水期水量少,对岩石的磨蚀作用较弱,因此此处并没有形成鹅卵石,但由于夏季水量大,因此岩石的棱角被磨掉。
该洞穴岩层为石灰岩,受水的溶蚀作用强,是由水的溶蚀,岩层崩塌形成洞穴。
7、第七站:
江家龙洞
此处位于温塘峡翼部,地下水为溶隙水。
此处海拔较袁家溶洞低,距离较近,由示踪剂实验可以看出这两处是联通的。
由于地下水埋藏较浅,因此水文不及骝公桥自流井井水温度高。
这两处水受降水影响大,丰水期和枯水期流量差别大。
由于采石场改变了地下水的流动路线,加上上游鱼塘引地下水,此处水量减少较为明显,水量极少。
四、
三类地下水的形成条件对比
裂隙水(风化裂隙水)
孔隙水(温泉水)
溶隙水(岩溶水)
地质
发源于缙云山背斜一翼上,存在于三叠须家河组砂岩中。
赋存于岩体的风化带中。
风化作用与卸荷作用决定了岩体的风化裂隙带在近地表处呈壳状分布,通常厚数米至数十米。
裂隙分布密集均匀,连通良好的风化裂隙带构成含水层,末风化或风化程度较轻的母岩构成相对隔水层。
因此,风化裂隙水一般为潜水。
一般发育于都遭断裂带;由于构造运动的发生,存在于岩层空隙中的泉水随着地壳的下沉而随之下降,越下地温越高,泉水温度也随之增高,在承压作用下,便出露地表形成温泉。
岩溶水是存在于可溶性岩层的溶蚀裂隙和洞穴中的地下水,发源于石灰岩溶洞的地下河,它穿越了洞内小背斜的轴部,流经灰黄的石钟乳、石笋等岩石边缘
气候
位于亚热带,典型的亚热带季风气候条件下,研究区多年平均降水量为1250mm,多年平均气温为16.5℃。
水源
直接的雨水补给
地下水补给
地表水通过落水洞,漏斗等形式下渗
五、三类水的特征
裂隙水(风化裂隙水)
孔隙水(温泉水)
溶隙水(岩溶水)
分布
三叠须家河组砂岩裂隙中裂隙中分布较均匀
断裂构造带上分布呈带状
存在于可溶性岩层的溶蚀裂隙和洞穴中分布及其不均匀
流量变化
存在于可溶性岩层的溶蚀裂隙和洞穴中分布及其不均匀
水量较稳定
受降水的影响,水量变化较大。
水质
水质也比较好,较适
离子含量丰富,矿化度高
水体的碳酸含量大
六、青木关地下水开发利用
1、开发利用现状
目前,青木关的地下水仅用于居民生活和农业生产,利用率低下。
唯一一家温泉目前处于关闭状态。
由于居民环保意识较低,生活污水、垃圾没有得到有效处理,工农业污物直接排放等造成青木关地下水污染较为严重,水质明显下降。
较多的带下水没有得到有效的利用,没有将资源优势转化为经济优势。
2、建议
加强对居民的环保教育,对生活垃圾、污水进行统一处理。
规范工农业生产,严格控制采石场的数量和规模。
保护植被,严禁非法开发木材。
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