【摘要】：我國西南和西北部地區(qū)的環(huán)青藏高原的周邊地帶,多形成高山峽谷地形,在長期的地質(zhì)過程中,峽谷區(qū)巖體由于構(gòu)造運動、卸荷作用、風(fēng)化作用等的影響,其內(nèi)部和表面往往積累了大量的各種類型的不連續(xù)裂隙介質(zhì),如節(jié)理、斷層、錯動面、卸荷裂隙、風(fēng)化裂隙等,裂隙的發(fā)育控制著巖體內(nèi)地下水的賦存規(guī)律、水動力條件、水化學(xué)特征等,導(dǎo)使地下水在巖體中也表現(xiàn)出強烈的不均一、各向異性以及突變性。深切峽谷區(qū)往往成為區(qū)域地下水流系統(tǒng)、岸坡局部水流的排泄帶,多級地下水的交互影響,使得此類峽谷區(qū)裂隙水更為特殊與復(fù)雜。大渡河大崗山段河谷區(qū)裂隙水除了具有上述典型特征,其河床深部裂隙水還具有水化學(xué)類型較為特殊、溫度異常、具有承壓特性等特點,因此選擇其作為研究對象不僅可以對河谷區(qū)多級地下水流系統(tǒng)的發(fā)育及交互影響特征取得重要認識,并能對豐富峽谷裂隙承壓水、中低溫?zé)崴梢蚍懂牼哂兄匾碚搩r值。水電工程的樞紐區(qū)往往處于裂隙基巖的深切河谷地帶,工程建設(shè)與資源開發(fā)不可避免的會遇到此類特殊水文地質(zhì)條件下的裂隙水所引起的問題,其中以裂隙承壓水最為顯著。本文研究的內(nèi)容為國內(nèi)外并不多見的峽谷區(qū)裂隙水問題,依托大崗山水電站工程建設(shè)在前期勘察階段、施工階段積累的豐富地質(zhì)資料,并通過后期具有針對性的野外水文地質(zhì)調(diào)查及對已有地質(zhì)資料、現(xiàn)場試驗成果的室內(nèi)分析,具體主要從含水介質(zhì)、水文地球化學(xué)、動態(tài)變化三個方面分析河谷裂隙水發(fā)育及成因特征,最終得到如下結(jié)論:(1)在系統(tǒng)地研究大渡河大崗山段河谷區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件的基礎(chǔ)上,明確了谷坡花崗巖裂隙的水文地質(zhì)結(jié)構(gòu),具有陡傾角脈狀含水結(jié)構(gòu)(斷層、巖脈)與緩傾展布的脈狀、裂隙密集帶含水結(jié)構(gòu)圍限組合的特征,結(jié)合壓水試驗及滲透張量計算的統(tǒng)計分析結(jié)果,得出了巖體滲透系數(shù)及各向異性系數(shù)(K1/K3)均隨其埋深總體呈對數(shù)下降趨勢,其間脈狀含水結(jié)構(gòu)加劇了巖體的滲透不均性、各向異性。(2)采用聚類分析、主成分分析、灰色關(guān)聯(lián)度、同位素指示等方法對裂隙水水化學(xué)組分特征進行了分析,得出裂隙水化學(xué)特征方面總體上可以劃分河谷深部承壓裂隙水及淺部岸坡型裂隙水,前者水化學(xué)類型形成于深部循環(huán)的相對封閉環(huán)境內(nèi),表現(xiàn)出較強的脫碳酸作用,并具有受到淺部裂隙水混合效應(yīng)的特征,補給來源與鄰區(qū)溫泉相近,均來源于3000m以上的貢嘎山區(qū);后者主要表現(xiàn)為較強的氧化作用及溶濾作用特征。(3)淺部岸坡裂隙水與谷底承壓水動態(tài)變化特征及機理不同,岸坡裂隙水水位變化是由降水豐、枯所引起的,主要表現(xiàn)為隨季節(jié)變化的急劇上升期、峰叢波動期、緩慢下降期(拖尾下降期)。深部承壓水鉆孔流量及水位動態(tài)變化規(guī)律則體現(xiàn)出巖體裂隙含水介質(zhì)的應(yīng)力應(yīng)變特征;承壓自流的排泄機理也不盡相同,分為彈性釋放期、穩(wěn)定自流期。在穩(wěn)定自流期,承壓孔D3與D201表現(xiàn)出較強的隨豐、枯季節(jié)變化的特征,承壓孔D2與D46對降水的響應(yīng)較為不敏感;承壓孔D211與深部循環(huán)的區(qū)域地下水流關(guān)系密切、與大氣降水、地表水關(guān)聯(lián)度不強,水位動態(tài)變化較好的呈現(xiàn)出地震異常及固體潮效應(yīng)。利用水化學(xué)動態(tài)判別分析,得出的結(jié)果與水位、流量動態(tài)變化特征一致,表明不同承壓孔在豐、枯季節(jié)受到淺部裂隙水混合情況不同。(4)岸坡水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)對裂隙水流具有一定的控制作用,淺部風(fēng)化卸荷裂隙水位多與大渡河排泄高程(950m)持平,而深部構(gòu)造裂隙水則會形成1040m以上的高位水頭。基于熱儲及界域發(fā)育特征分析,河谷區(qū)地?zé)岙惓閰^(qū)域地下水流在河谷排泄所造成的。裂隙承壓水的水化學(xué)、溫度特征均具有區(qū)域水流與岸坡水流混合特征,混合份額可達到90%左右。鉆孔揭露裂隙承壓水含水帶的埋深、承壓水溫度與承壓高度線性回歸程度較為顯著,而與測壓水位線性回歸程度較差,表明區(qū)域上升水流對該類型承壓水承壓性能作用不大。在此基礎(chǔ)上總結(jié)出承壓水的形成機制:谷坡水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)由岸坡陡傾角脈狀含水結(jié)構(gòu)(斷層、巖脈)與谷底緩傾展布的脈狀、裂隙密集帶含水結(jié)構(gòu)圍限組合構(gòu)成,谷底緩傾結(jié)構(gòu)內(nèi)裂隙水受岸坡構(gòu)造高水頭壓作用便具備了承壓性。
【圖文】：

圖 2-2 大崗山及外圍地區(qū)水系圖大渡河干流瀘定-田灣河口（兩河口）總體呈南北走向，其中得妥－兩段河谷形態(tài)顯示南北-東西向直角狀轉(zhuǎn)折，顯示河道受直交節(jié)理和斷層控點；兩河口-石棉河段為 NNW-SSE 流向，兩側(cè)支流發(fā)育密度和規(guī)模相近受花崗巖體巖性控制的特征。干流大渡河，一級支流磨西河、正溝，二級東銀溝和大溝、田灣大泥溝等，均明顯呈 SN、NNE-SSW 以及 NNW-SS，顯示出與區(qū)域南北向構(gòu)造形跡的明顯的一致性。兩岸其他支流水流基本 NE-NW 向、EW 向斷裂構(gòu)造方向一致。可以看出，區(qū)內(nèi)河系的發(fā)育受區(qū)斷裂（大渡河斷層、磨西斷層）控制明顯，總體顯示出主要受川西高原區(qū)抬升、區(qū)域構(gòu)造及巖性控制的水系發(fā)育特征。高山海子基本發(fā)育于大崗山 NW 側(cè)的極高山區(qū)域，如黑海子（海拔 4631m腰子海子（3555m）、綠海子（4070m）、瀘定干海子（3910m）、水耳海子（4050海子（2330m）、耳海(2120m)、石棉干海子（4330m）等，高山海子多與三級支流相接，成為二級或三級支流的源頭；而左岸基本無高山海子發(fā)育

第 2 章 研究區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件域內(nèi)唯有貢嘎山 3000m 以上地區(qū)發(fā)育豐富的冰川資源，均屬季風(fēng)溫 地形地貌渡河大崗山段峽谷位于大渡河中下游，地貌區(qū)劃屬川西南高山區(qū)中高原區(qū)向川西南高山區(qū)的過渡區(qū)域。西側(cè)的貢嘎山是區(qū)內(nèi)北東向和裂彼此交織形成的菱形斷塊，在第四紀以來差異性強 烈抬升形成
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TV221.2

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本文編號：2587031