羅甸縣木引鎮引水工程水源巖溶發育規律分析

(貴州省水利水電勘測設計研究院，貴州 貴陽 550002)

1 工程概況

羅甸縣木引鎮引水工程位于貴州省羅甸縣西北部52km的木引鎮境內，是羅甸縣重點水利工程，主要由提水工程、輸水工程、水廠消毒處理工程等幾部分組成，項目規劃總投資為0.98億元。工程提水點位于木引鎮打高組打高溶洞內，所提水源為地下暗河水，工程引水流量為1.05m3/s，年供水量為632萬m3，主要解決木引鎮云堡村、把壩村、木引村、水井村、鈉猛村、高山村、擺落村、皮桶村及打高組共計17810人，大、小牲畜17427頭，果樹灌溉共2400畝的用水問題。

2 基本地質條件

引水水源點位于木引鎮打高組的漣江右岸從里暗河系統打高天窗位置。該區域巖溶十分發育，呈峰叢洼地及壟脊槽谷地貌，溶蝕錐峰起伏，峰腳高低不一，相互連接成峰叢。峰叢間為溶蝕洼地或漏斗分布，分布密度3.2個/km2，其底面常能見到落水洞或豎井，且有少量第四系殘、坡積物覆蓋。較大型的洼地、漏斗一般呈串珠狀展布。

區內分布的地層主要有二疊系中統涼水井組(T2l)或邊陽組(T2b)、新苑組(T2x)，下統永寧鎮組(T1yn)、夜郎組(T1y)，二疊系上統長興組(P2c)、吳家坪組(P2w)，二疊系下統茅口組(P1m)、棲霞組(P1q)，石炭系上統馬坪群(C3mp)、中統黃龍群(C2hn)，石炭系下統擺佐組(C1b)等。其中，T2l、T1yn、T1y、P2c、P2w、P1m、P1q、C3mp及C2hn等地層所含巖性主要為灰巖、白云質灰巖、灰質白云巖、白云巖等，碳酸鹽巖較純；T2b、T2x及C1b等地層所含巖性主要為泥巖、粉砂質泥巖、泥質粉砂巖、砂巖等，局部夾少量的灰巖、泥灰巖及硅質灰巖等。

區內主要發育打狼背斜及水塘向斜、妹場斷裂等，其走向總體為南北向(見圖1)。妹場斷裂為壓扭性斷裂，發育于打狼背斜和水塘向斜之間，斷裂走向為N45°W～N15°E，傾SW或NW，傾角45°～50°，斷裂破碎帶寬10～50m，鈣質膠結，膠結較好。

3 可溶巖組劃分

根據區內巖溶發育的強度，對區內分布地層的可溶性進行劃分。

3.1 強巖溶巖組

區內分布的T2l、P1m、P1q、C3mp及C2hn等地層所含巖性主要為灰巖、白云質灰巖、灰質白云巖、白云巖等，碳酸鹽巖較純。分布區內溶洞規模大，地下巖溶暗河系統、溶洞、漏斗、落水洞、洼地等發育較多。發育規模較大的地下河系或溶洞系統，其典型代表有從里暗河系統、油鬧暗河、擺同暗河、格網暗河及播乃暗河等，這些地層屬強巖溶巖組。

3.2 中等巖溶巖組

區內分布的T1yn、T1y、P2c及P2w等地層巖性為白云巖或石灰巖夾碎屑巖及不純石灰巖等。其分布區域巖溶以平緩洼地、寬緩槽谷、小型巖溶管道、落水等為主。這些巖層分布區發育的洼地、落水洞密度小，綜合考慮，這些地層屬中等巖溶巖組。

3.3 弱巖溶巖組

區內分布的T2x地層碳酸鹽巖不純或為碎屑巖夾碳酸鹽巖，其分布區域地表巖溶形態有溶蝕侵蝕型向侵蝕型過渡，區內巖溶以小溶槽、溶隙、溶孔為主，規模小。綜合考慮，這些地層為弱巖溶巖組。

3.4 非可溶巖

區內分布的T2b、C1b等地層為碎屑巖，巖溶不發育。

4 巖溶發育情況

測區位于漣江右岸，該區發育從里暗河系統、油鬧暗河、擺同暗河、格網暗河等(見圖1)，均排泄于漣江右岸或漣江一級支流格必河右岸。幾個暗河均發育有較獨立的補給區、徑流區和排泄區，是相對獨立的水文地質單元。

4.1 從里暗河系統

從里暗河系統補給區主要位于妹場、大營回龍山一帶，經下河、打高、冗望、平橋，于漣江右岸從里、云里出露地表,最終流向漣江。該暗河系統發育于T1yn、P2c、P2w、P1m、P1q、C3mp及C2hn等地層中，巖性主要為較純碳酸鹽巖。據調查，分布區內槽谷、洼地、落水洞、豎井、天窗等發育。暗河系統兩側受T2b、T2x碎屑巖限制，上游在木引、胡家屋基、雞公山、歪寨、雞窩寨及擺若一帶與油鬧暗河、擺同暗河、格網暗河之間存在地下分水嶺，整個暗河系統的地下集雨面積約195km2，枯季流量約1024L/s。該暗河系統主要有打高、云里及冗林地下暗河3條分支。

圖1 工程區綜合地質圖

a.打高地下暗河(引水水源)。打高地下暗河源于大營鄉打王坡，經大營、下河、打高至從里，全長約35km，流經落水洞、天窗等,呈串珠狀分布，顯示清楚。暗河下游打高—從里段的打高天窗高約35.0m，水位埋深74.0m，見水往東流，在冗望流出地表，偶測流量約900L/s。冗望以下則為溝谷，豐水期有明流，枯水期水流潛入地下成為暗河。

b.云里地下暗河。云里暗河源于麻坨，經水擺戎、吊井、擺坨、冗墓、龍灘，于云里出露地表，全長約10km，枯季流量約326L/s。暗河途經區域洼地、落水洞、巖溶潭等發育，在龍灘位置發育的巖溶潭深約1.2m。

c.冗林地下暗河。冗林暗河源于白花，經石板井、打科、冗林，最后匯入從里暗河系統主流，全長約13km，它除有標高逐降的條形洼地及落水洞發育外，在打科發育天窗，枯季水位深約15.0m，豐水期流出地表，流量約78L/s；冗林發育的天窗為洞穴狀，偶測流量約800L/s；冗林以下槽谷內落水洞密布，地下管道呈網格狀發育，與主管道相互連通。

4.2 油鬧暗河

油鬧暗河補給區主要位于大地壩、云盤、擺落一帶，經水井寨、皮桶寨，于漣江右岸油鬧附近出露地表，最終流向漣江。該暗河系統發育于T1yn、P2c、P2w、P1m、P1q、C3mp及C2hn等地層中，巖性為較純碳酸鹽巖。據調查，分布區內槽谷、洼地、落水洞、豎井、天窗等發育。暗河系統東南側受T2b、T2x碎屑巖限制，西北側與擺同暗河在打俄、打拱、叫寨、馬路一帶存在地下分水嶺，上游在木引、胡家屋基及打俄一帶與從里暗河系統之間存在地下分水嶺，整個暗河系統的地下集雨面積約70km2，枯季流量約183L/s。

4.3 擺同暗河

擺同暗河補給區主要位于茅草坪、羅碗、打狼一帶，經打榜、打窩，于漣江一級支流格必河右岸擺同附近出露地表，最終流向格必河。該暗河系統發育于P1m、P1q、C3mp、C2hn及T1b等地層中，巖性為較純碳酸鹽巖。據調查，分布區內槽谷、洼地、落水洞、豎井、天窗等發育。暗河系統南東側與油鬧暗河在打俄、打拱、叫寨、馬路一帶存在地下分水嶺，北西至西側與格網暗河在打老、過洞關、小米寨、打那及格老一帶存在地下分水嶺，上游在雞公山、打老一帶與從里暗河系統之間存在地下分水嶺，整個暗河系統的地下集雨面積約90km2，枯季流量約600L/s。

4.4 格網暗河

格網暗河補給區主要位于歪寨、水淹壩、宗地、壩戎一帶，經擺通、桃花寨，于漣江一級支流格必河右岸格網附近出露地表，最終流向格必河。該暗河系統發育于P1m、P1q、C3mp及C2hn等地層中，巖性為較純碳酸鹽巖。據調查，分布區內槽谷、洼地、落水洞、豎井、天窗等發育。暗河系統北西至西側與打同暗河在打老、過洞關、小米寨、打那及格老一帶存在地下分水嶺，西側與地表溪流或其他暗河在擺若、徐家墳、廖家坪及黃泥一帶存在地下分水嶺，上游在打老、歪寨及擺若一帶與從里暗河系統之間存在地下分水嶺，整個暗河系統的地下集雨面積約84km2，枯季流量約600L/s。

5 巖溶發育規律分析

根據區內洼地、落水洞、溶洞及暗河等的分布及發育情況，區內巖溶發育規律具有明顯特征。

5.1 巖溶發育強度、規模及范圍受巖性控制

區內巖溶主要發育在P1m、P1q、C3mp及C2hn等較純碳酸鹽巖中，在這些地層中發育了從里暗河系統、油鬧暗河、擺同暗河及格網暗河等，巖溶強烈發育。T2b、T2x為碎屑巖，巖溶不發育，為從里、油鬧、擺同及格網暗河的兩側地下分水嶺邊界，暗河的發育受其限制(見圖1)。

5.2 巖溶發育的方向受地質構造控制

縱觀全區，巖溶洼地長軸向、暗河走向基本均為NW、SN或NE向，與區內的巖層走向和構造線走向基本一致，如從里暗河系統、油鬧暗河、擺同暗河及格網暗河等的巖溶管道發育方向基本沿巖層走向、斷層破碎帶或背斜軸部(見圖1)。

5.3 巖溶發育受地貌影響

在地形平緩或低洼地帶等利于地表水匯集地區，巖溶發育相對強烈。如從里暗河系統在其下部打高、打金、冗林、冗墓、龍灘一帶海拔相對較低，洼地、槽谷等發育，地下水匯集，地下巖溶管道、地下暗河等呈網狀發育(見圖1)。

6 小 結

木引鎮引水工程引用的水源為從里暗河系統、打高暗河地下水。區內廣泛分布可溶碳酸鹽巖，發育打狼背斜及水塘向斜、妹場斷裂等。經調查，巖溶發育強度、規模及范圍受巖性控制，發育的方向受地質構造控制。同時，巖溶發育也受地貌影響。

貴州是一個溫潤多雨的省份，每年降雨量達1000mm以上，從降雨上來說貴州并不缺水。但貴州碳酸鹽巖廣泛分布，分布區槽谷、洼地、落水洞、漏斗、溶隙、巖溶管道、地下暗河等較發育。降雨到達地表之后，通過槽谷、洼地底部的落水洞、漏斗、溶隙等快速入滲補給地下水，通過巖溶管道、地下暗河向較遠的相對排泄基準面運移，多排泄于河谷岸坡坡腳，形成巖溶大泉。而在這些巖溶大泉的補給區由于降雨快速入滲地下而導致缺水嚴重，居住在這些區域的居民人畜飲水困難，為了解決當地人畜、種植物的用水只能抽取巖溶管道或地下暗河水。

碳酸鹽巖分布區引水工程的關鍵就是對引水水源巖溶水文地質條件的研究，直接關系到工程的成敗。分析研究該工程引水水源的巖溶發育規律，對貴州喀斯特山區類似工程的建設具有借鑒意義。