九寨溝風(fēng)景區(qū)水循環(huán)系統(tǒng)與景觀(guān)演化趨勢(shì)研究

田金華 翟勝?gòu)?qiáng) 魏良帥

（四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局成都水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì)，四川成都 610072）

1 概述

九寨溝風(fēng)景區(qū)擁有世界自然遺產(chǎn)、國(guó)際生物圈保護(hù)區(qū)、綠色環(huán)保21世紀(jì)三項(xiàng)國(guó)際桂冠，被譽(yù)為“人間仙境”、“童話(huà)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(tài)，素有“黃山歸來(lái)不看山，九寨歸來(lái)不看水”的贊譽(yù)。水是九寨溝的生命，從雪山、森林里流出來(lái)的溪水，曲曲彎彎，穿林過(guò)灘，幾經(jīng)起落，構(gòu)成了珠連玉串的谷中湖群、斷斷續(xù)續(xù)的激流飛湍和層層疊疊的群瀑奇觀(guān)。因此，針對(duì)景區(qū)的可持續(xù)發(fā)展和景觀(guān)的科學(xué)開(kāi)發(fā)與保護(hù)，許多專(zhuān)家、學(xué)者從不同角度開(kāi)展以“水”為核心的研究，且取得了一些成果，但對(duì)景區(qū)水系統(tǒng)的組成、循環(huán)、轉(zhuǎn)化特征及景觀(guān)演化趨勢(shì)的分析、研究方面相對(duì)較少。因此，本文主要從九寨溝風(fēng)景區(qū)水循環(huán)系統(tǒng)的組成、轉(zhuǎn)化及景觀(guān)演化幾個(gè)方面進(jìn)行研究，對(duì)景區(qū)的合理開(kāi)發(fā)、利用與保護(hù)具有重要的科學(xué)指導(dǎo)意義。

2 景區(qū)地質(zhì)概況

九寨溝位于青藏高原和四川盆地兩大地貌單元的過(guò)渡地帶，以高寒山地與峽谷為主，屬白水河流域山地區(qū)，區(qū)內(nèi)平均海拔3000m以上，相對(duì)高度差達(dá)2000m，呈南高北低的地貌景觀(guān)。九寨溝風(fēng)景區(qū)位于松潘—甘孜造山帶與西秦嶺造山帶的結(jié)合部位，構(gòu)造線(xiàn)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?guī)r、白云巖夾砂板巖為主的碳酸鹽巖。

3 景區(qū)水循環(huán)系統(tǒng)

根據(jù)九寨溝風(fēng)景區(qū)溪溝流量變化特征及水化學(xué)動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，結(jié)合區(qū)內(nèi)地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、水文特征等，將景區(qū)水循環(huán)系統(tǒng)劃分為樹(shù)正水系統(tǒng)（Ⅰ）、查洼水系統(tǒng)（Ⅱ）、日則水系統(tǒng)（Ⅲ）與丹祖溝水系統(tǒng)（Ⅳ）四個(gè)部分，具體分區(qū)詳見(jiàn)圖2。

圖1 九寨溝景區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)圖

圖2 九寨溝景區(qū)水循環(huán)系統(tǒng)分區(qū)圖

3.1 樹(shù)正水系統(tǒng)（Ⅰ）

樹(shù)正水系統(tǒng)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(diǎn)在PH值、礦化度、陰陽(yáng)離子含量等方面與則查洼和日則次級(jí)含水單元的湖泊水有相近似的化學(xué)特征。水化學(xué)成份含量從上游至下游呈單向遞減的趨勢(shì)，與則查洼溝次級(jí)含水單元相反，主要表現(xiàn)在水化學(xué)成份的Ca2+與礦化度上。

3.2 則查洼水系統(tǒng)（Ⅱ）

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

3.3 日則水系統(tǒng)（Ⅲ）

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

3.4 丹祖溝水系統(tǒng)（Ⅳ）

丹祖溝流域面積74.351km2，相對(duì)高差達(dá)2000余米，溝谷長(zhǎng)度大于16km，溝床平均縱比降為86.7%，溝內(nèi)數(shù)處寬緩?fù)莸鼐荒嗍鞫逊e物或細(xì)粒相物質(zhì)堆填。溝內(nèi)海拔2800m以下的長(zhǎng)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(jīng)五花海斷層以泉水形式向日則溝的五花海補(bǔ)給。

4 景區(qū)各水循環(huán)系統(tǒng)的演化及相互依存關(guān)系

本次研究表明，九寨溝流域?yàn)橐幌鄬?duì)獨(dú)立的水文地質(zhì)單元，樹(shù)正水系統(tǒng)接受日則水系統(tǒng)、則查洼水系統(tǒng)的地表水、地下水的匯流，其地表水、地下水之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系較為復(fù)雜，但景觀(guān)水循環(huán)相對(duì)較穩(wěn)定。此外，早期的則查洼溝是九寨溝景觀(guān)水流主溝，屬常年性溪流，而相鄰的日則溝為其西側(cè)支溝。

從地貌條件看，長(zhǎng)海與上季節(jié)海早期在地表有直接聯(lián)系，但因兩湖之間冰川堆積使其分離；從地貌形態(tài)看，長(zhǎng)海堵塞后一段時(shí)期仍有水流溢出，使得五彩池得以存在和發(fā)展，但后期的崩積致使長(zhǎng)海斷流，地表水則通過(guò)NW向構(gòu)造裂隙、溶隙經(jīng)深循環(huán)側(cè)向補(bǔ)給日則溝，從而改變了日則溝的水動(dòng)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(zhǎng)海對(duì)日則溝鈣華堆積和水體的穩(wěn)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(xiàn)為河道急轉(zhuǎn)彎，地形陡降，在衛(wèi)星照片上NW向斷裂構(gòu)造形跡明顯，水—巖作用加劇了溝水滲漏、地下水運(yùn)移，進(jìn)而增加了主景觀(guān)區(qū)水、鈣物質(zhì)來(lái)源。

5 景觀(guān)形成機(jī)理與演化趨勢(shì)分析

本次通過(guò)調(diào)查九寨溝景觀(guān)的物質(zhì)組成、堆積特征與分布規(guī)律，結(jié)合地貌組合特征和區(qū)域地質(zhì)背景，綜合前人研究成果，分析九寨溝景觀(guān)的形成機(jī)理，進(jìn)而分析、研究景區(qū)主體景觀(guān)演化趨勢(shì)。

5.1 景觀(guān)形成機(jī)理

研究結(jié)果表明，九寨溝景觀(guān)的形成機(jī)理可以概括為：新近紀(jì)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(guān)雛形——晚更新世-全新世堆積形成鈣華景觀(guān)——后期重力地質(zhì)作用對(duì)景觀(guān)的再改造形成現(xiàn)今“層湖疊瀑”景觀(guān)。

九寨溝景觀(guān)是在泥盆至三疊系碳酸鹽巖構(gòu)成的九寨溝褶皺推覆巖片，經(jīng)印支期、燕山期、喜馬拉雅期的復(fù)合造山作用，在第四紀(jì)冰川作用及多次冰川退縮組成的特定冰川地貌基礎(chǔ)上，疊加高寒巖溶、重力地質(zhì)作用及新構(gòu)造運(yùn)活動(dòng)而鑄造。隨后地殼不斷抬升，侵蝕基準(zhǔn)面不斷降低，地下溶蝕作用加強(qiáng)，區(qū)域地下水位下降，且地殼抬升伴有強(qiáng)烈的地震及崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，導(dǎo)致泉、湖、瀑的消亡與再生。總而言之，九寨溝景觀(guān)的形成與諸多因素有關(guān)，主要包括九寨溝特定的地形地貌、地質(zhì)環(huán)境、氣象、植被、水動(dòng)力條件及鈣華本身的水理性質(zhì)，而特定生態(tài)地質(zhì)環(huán)境、獨(dú)特水循環(huán)系統(tǒng)是景觀(guān)得以存在的基礎(chǔ)。

5.2 景觀(guān)演化趨勢(shì)

本次九寨溝景觀(guān)演化研究以五花海為中心，預(yù)測(cè)景區(qū)鈣華景觀(guān)組合的演化趨勢(shì)。結(jié)果表明，由景觀(guān)的現(xiàn)狀，判斷由北向南依次變老；同時(shí)，鈣華碳十四、鈾系等不同種類(lèi)的測(cè)年成果也支持這一現(xiàn)象。九寨溝鈣華分布由老到新分別是：藏馬龍里溝鈣華臺(tái)地實(shí)測(cè)鈣華年齡為14390±500a～21080±580a（14C）；鷹爪洞鈣華臺(tái)地實(shí)測(cè)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(jù)鈣華規(guī)模和形態(tài)，將九寨溝主體景觀(guān)演化趨勢(shì)劃為以下四個(gè)階段：

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

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

（3）老年期：鷹爪洞—芳草海景觀(guān)組合。

（4）衰亡期：藏馬龍里溝—藏馬龍里海景觀(guān)組合。

綜上所述，經(jīng)過(guò)鈣華年齡的測(cè)定，九寨溝鈣華景觀(guān)總體處于青壯年發(fā)育階段，且其形成周期在2萬(wàn)年左右。

結(jié)論

（1）九寨溝風(fēng)景區(qū)水循環(huán)系統(tǒng)可劃分為樹(shù)正水系統(tǒng)（Ⅰ）、查洼水系統(tǒng)（Ⅱ）、日則水系統(tǒng)（Ⅲ）與丹祖溝水系統(tǒng)（Ⅳ）四部分。

（2）九寨溝流域?yàn)楠?dú)立水文地質(zhì)單元，樹(shù)正水系統(tǒng)接受日則水系統(tǒng)、則查洼水系統(tǒng)的地表水、地下水的匯流，景觀(guān)水循環(huán)相對(duì)較穩(wěn)定；長(zhǎng)海斷流導(dǎo)致地表水經(jīng)NW向構(gòu)造帶深循環(huán)側(cè)向補(bǔ)給日則溝，從而形成鈣華堆積和“層湖疊瀑”，故長(zhǎng)海對(duì)日則溝鈣華堆積和水體穩(wěn)定起控制性作用。

（3）研究結(jié)果表明，九寨溝景觀(guān)的形成與諸多因素有關(guān)，而特定的生態(tài)地質(zhì)環(huán)境、獨(dú)特的水循環(huán)系統(tǒng)是景觀(guān)得以存在的基礎(chǔ)。

（4）通過(guò)對(duì)鈣華年齡的測(cè)定，九寨溝景觀(guān)處于青壯年發(fā)育階段，且其發(fā)展演化具有周期性和階段性。

[1]四川省地礦局成都水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì).九寨溝核心景區(qū)水循環(huán)系統(tǒng)研究專(zhuān)題報(bào)告[R].2006.

[2]四川省地礦局成都水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì).九寨—黃龍核心景區(qū)景觀(guān)形成的地質(zhì)環(huán)境和水循環(huán)系統(tǒng)模式測(cè)定、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建立及景觀(guān)保育技術(shù)應(yīng)用研究報(bào)告[R].2006.

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