九寨溝風景區水循環系統與景觀演化趨勢研究

田金華 翟勝強 魏良帥

（四川省地質礦產勘查開發局成都水文地質工程地質隊，四川成都 610072）

1 概述

九寨溝風景區擁有世界自然遺產、國際生物圈保護區、綠色環保21世紀三項國際桂冠，被譽為“人間仙境”、“童話世界”，在旅游界處于十分重要的地位。九寨溝的水，澄澈繽紛，千姿百態，素有“黃山歸來不看山，九寨歸來不看水”的贊譽。水是九寨溝的生命，從雪山、森林里流出來的溪水，曲曲彎彎，穿林過灘，幾經起落，構成了珠連玉串的谷中湖群、斷斷續續的激流飛湍和層層疊疊的群瀑奇觀。因此，針對景區的可持續發展和景觀的科學開發與保護，許多專家、學者從不同角度開展以“水”為核心的研究，且取得了一些成果，但對景區水系統的組成、循環、轉化特征及景觀演化趨勢的分析、研究方面相對較少。因此，本文主要從九寨溝風景區水循環系統的組成、轉化及景觀演化幾個方面進行研究，對景區的合理開發、利用與保護具有重要的科學指導意義。

2 景區地質概況

九寨溝位于青藏高原和四川盆地兩大地貌單元的過渡地帶，以高寒山地與峽谷為主，屬白水河流域山地區，區內平均海拔3000m以上，相對高度差達2000m，呈南高北低的地貌景觀。九寨溝風景區位于松潘—甘孜造山帶與西秦嶺造山帶的結合部位，構造線主要呈北西—南東向展布（如圖1），主要出露地層巖性為泥盆至二疊系以可溶性灰巖、白云巖夾砂板巖為主的碳酸鹽巖。

3 景區水循環系統

根據九寨溝風景區溪溝流量變化特征及水化學動態變化規律，結合區內地形地貌、地質構造、水文特征等，將景區水循環系統劃分為樹正水系統（Ⅰ）、查洼水系統（Ⅱ）、日則水系統（Ⅲ）與丹祖溝水系統（Ⅳ）四個部分，具體分區詳見圖2。

圖1 九寨溝景區地質構造簡圖

圖2 九寨溝景區水循環系統分區圖

3.1 樹正水系統（Ⅰ）

樹正水系統為九寨溝流域北部匯水單元，接受流域南部地下水與地表水的匯入。各水點在PH值、礦化度、陰陽離子含量等方面與則查洼和日則次級含水單元的湖泊水有相近似的化學特征。水化學成份含量從上游至下游呈單向遞減的趨勢，與則查洼溝次級含水單元相反，主要表現在水化學成份的Ca2+與礦化度上。

3.2 則查洼水系統（Ⅱ）

則查洼溝是九寨溝南部東側的一條支溝，也是九寨溝流域內最長、最典型的干谷，主要分布著長海、五彩池、上季節海和下季節海四個景觀水體，其中長海、五彩池是常年有水的湖泊，上、下季節海則為水位、水量呈季節性變化的湖泊。以水體的相對連續性和水力聯系可將則查洼水系統分為：長海-五彩池-下季節海子水系統（Ⅱ-1）和下季節海-諾日朗瀑布子水系統（Ⅱ-2）。

3.3 日則水系統（Ⅲ）

日則溝的匯水面積在景區內居中，比則查洼溝少49.565km2。山高谷深坡陡，谷底高程沿構造線方向均低于相鄰的丹祖溝和則查洼溝，構成諾日朗以南區域的侵蝕基準面；溝內海子云集、水量豐富，即使在枯水期仍有較大的景觀水流量。根據水體的連續性和水循環特征將日則溝水系統分為：熊貓海子水系統（Ⅲ-1）、珍珠灘子水系統（Ⅲ-2）和諾日朗子水系統（Ⅲ-3）。

3.4 丹祖溝水系統（Ⅳ）

丹祖溝流域面積74.351km2，相對高差達2000余米，溝谷長度大于16km，溝床平均縱比降為86.7%，溝內數處寬緩洼地均被泥石流堆積物或細粒相物質堆填。溝內海拔2800m以下的長約500m的溝段為常年性干谷，溝水在海拔2800m附近潛入地下，一部分于丹祖溝溝口附近以泉的形式出露，一部分經五花海斷層以泉水形式向日則溝的五花海補給。

4 景區各水循環系統的演化及相互依存關系

本次研究表明，九寨溝流域為一相對獨立的水文地質單元，樹正水系統接受日則水系統、則查洼水系統的地表水、地下水的匯流，其地表水、地下水之間的轉化關系較為復雜，但景觀水循環相對較穩定。此外，早期的則查洼溝是九寨溝景觀水流主溝，屬常年性溪流，而相鄰的日則溝為其西側支溝。

從地貌條件看，長海與上季節海早期在地表有直接聯系，但因兩湖之間冰川堆積使其分離；從地貌形態看，長海堵塞后一段時期仍有水流溢出，使得五彩池得以存在和發展，但后期的崩積致使長海斷流，地表水則通過NW向構造裂隙、溶隙經深循環側向補給日則溝，從而改變了日則溝的水動力條件，形成與則查洼溝迥然不同的鈣華堆積和“層湖疊瀑”。因此，長海對日則溝鈣華堆積和水體的穩定起著控制性作用。

丹祖溝水在海拔2800m處潛入地下，地貌上表現為河道急轉彎，地形陡降，在衛星照片上NW向斷裂構造形跡明顯，水—巖作用加劇了溝水滲漏、地下水運移，進而增加了主景觀區水、鈣物質來源。

5 景觀形成機理與演化趨勢分析

本次通過調查九寨溝景觀的物質組成、堆積特征與分布規律，結合地貌組合特征和區域地質背景，綜合前人研究成果，分析九寨溝景觀的形成機理，進而分析、研究景區主體景觀演化趨勢。

5.1 景觀形成機理

研究結果表明，九寨溝景觀的形成機理可以概括為：新近紀形成地貌雛形——更新世冰川形成寬闊平緩的“U”型谷及階梯狀地貌——晚更新世重力堆積作用改造形成景觀雛形——晚更新世-全新世堆積形成鈣華景觀——后期重力地質作用對景觀的再改造形成現今“層湖疊瀑”景觀。

九寨溝景觀是在泥盆至三疊系碳酸鹽巖構成的九寨溝褶皺推覆巖片，經印支期、燕山期、喜馬拉雅期的復合造山作用，在第四紀冰川作用及多次冰川退縮組成的特定冰川地貌基礎上，疊加高寒巖溶、重力地質作用及新構造運活動而鑄造。隨后地殼不斷抬升，侵蝕基準面不斷降低，地下溶蝕作用加強，區域地下水位下降，且地殼抬升伴有強烈的地震及崩塌、滑坡、泥石流等地質災害，導致泉、湖、瀑的消亡與再生。總而言之，九寨溝景觀的形成與諸多因素有關，主要包括九寨溝特定的地形地貌、地質環境、氣象、植被、水動力條件及鈣華本身的水理性質，而特定生態地質環境、獨特水循環系統是景觀得以存在的基礎。

5.2 景觀演化趨勢

本次九寨溝景觀演化研究以五花海為中心，預測景區鈣華景觀組合的演化趨勢。結果表明，由景觀的現狀，判斷由北向南依次變老；同時，鈣華碳十四、鈾系等不同種類的測年成果也支持這一現象。九寨溝鈣華分布由老到新分別是：藏馬龍里溝鈣華臺地實測鈣華年齡為14390±500a～21080±580a（14C）；鷹爪洞鈣華臺地實測鈣華年齡為600±160a～7300±220a（14C），沉積速率為0.28 mm/a；熊貓海高瀑布底部鈣華年齡6660±300 a（14C），熊貓海高瀑布前緣老鈣華年齡為8770±180a（14C）。

根據鈣華規模和形態，將九寨溝主體景觀演化趨勢劃為以下四個階段：

（1）青年期：珍珠灘—五花海景觀組合；諾日朗—鏡海鈣華景觀組合；盆景灘—蘆葦海景觀組合。

（2）壯年期：能貓海—箭竹海景觀組合；樹正瀑布—犀牛海鈣華景觀組合；雙龍海—公主海景觀組合。

（3）老年期：鷹爪洞—芳草海景觀組合。

（4）衰亡期：藏馬龍里溝—藏馬龍里海景觀組合。

綜上所述，經過鈣華年齡的測定，九寨溝鈣華景觀總體處于青壯年發育階段，且其形成周期在2萬年左右。

結論

（1）九寨溝風景區水循環系統可劃分為樹正水系統（Ⅰ）、查洼水系統（Ⅱ）、日則水系統（Ⅲ）與丹祖溝水系統（Ⅳ）四部分。

（2）九寨溝流域為獨立水文地質單元，樹正水系統接受日則水系統、則查洼水系統的地表水、地下水的匯流，景觀水循環相對較穩定；長海斷流導致地表水經NW向構造帶深循環側向補給日則溝，從而形成鈣華堆積和“層湖疊瀑”，故長海對日則溝鈣華堆積和水體穩定起控制性作用。

（3）研究結果表明，九寨溝景觀的形成與諸多因素有關，而特定的生態地質環境、獨特的水循環系統是景觀得以存在的基礎。

（4）通過對鈣華年齡的測定，九寨溝景觀處于青壯年發育階段，且其發展演化具有周期性和階段性。

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