四川岩溶地下河空间分布规律研究

陈思燕，曾 敏

(重庆市地勘局南江水文地质工程地质队，重庆401121)

地下河作为四川碳酸盐岩地区一种主要的岩溶形态特征，既是重要的供水水源，但同时也是矿山、铁路、公路及水利建设中的主要威胁［1］。查清四川岩溶地下河的空间分布规律，对于寻找和开发利用地下河，改善岩溶石山地区用水困难，促进当地工农业发展，治理由于岩溶地下河引起的岩溶灾害问题，均具有重要的理论及现实意义。

1 研究区概况

四川省由于受地理位置和地貌的影响，气候的地带性和垂直性变化十分明显，东部和西部的差异很大，高原山地气候和亚热带季风气候并存。四川盆地亚热带湿润气候区，年均温16℃ ～18℃，年降水量800～1 200 mm;川西南山地亚热带半湿润气候区，年均温17℃ ～21℃，年降水量800～1 000 mm;川西北高山高原高寒气候区，年均温7℃ ～9℃。

四川省土地面积约49.2万 km2，碳酸盐岩出露面积约87 831 km2，占四川土地总面积的的18.07%，集中分布面积约5.3万 km2，主要分布于攀枝花市、乐山市、凉山彝族自治州、雅安市等，其碳酸盐岩分布面积占土地总面积的46.01% 、41.27% 、41.00% 、36.10% ，其中凉山彝族自治州碳酸盐岩的出露面积最大，达24 772 km2。

2 分布规律

从51幅1:20万、1:50万区域水文地质图上提取四川地区碳酸盐岩分布和地下河分布的相关信息，并结合1:5万岩溶流域水文地质调查结果，制作成1:50万四川省岩溶地下河分布图，通过相关资料的统计分析，四川地区地下河共168条，从区域构造来看，主要分布在准扬子地台的上扬子台坳、四川台坳、龙门山－大巴山台缘坳陷、康滇地轴等;从行政区划来看，主要分布于古蔺县、叙永县、筠连县、邻水县、盐源县等地。四川省各构造部位地下河情况统计见表1，各市县地下河统计情况见表2。

表1 四川省各构造部位地下河数量统计表

表2 四川省各市县地下河统计情况表

3 地下河发育密度

由于受到区域环境条件如岩性、构造、气温及降雨等因素的影响，四川地区地下河发育的程度大小不一，长可达数十公里，短则几百米。通过对工作区168条地下河中可知长度的159条地下河的统计分析得出(表3)，超过20 km长的地下河只占0.63%，小于5 km的达67.92%，总体来说，四川省岩溶地下河以中、短型为主。

表3 四川地区岩溶地下河长度分类表

地下河发育指标I指:碳酸盐岩单位面积上地下河的发育长度。对某一地区设地下河总长度为L(m)，碳酸盐岩出露面积为A(km2)，如下公式1:

公式1 I=L/A(m/km2)

经计算，四川地区地下河发育密度结果见表4。

从表4中可以看出，地下河高密度区(I＞100 m/km2)主要分布于邻水县、广安市及开江县;中等密度区(I=100～40 m/km2)主要分布于宣汉县、大竹县、渠县、华蓥市、筠连县、兴文县、江安县、通江县及喜德县等9市县;低密度区(I＜40 m/km2)则主要分布于除高密度区及中等密度区的其他区县。

4 地下河多年平均径流模数

地下河由于其发育背景不同，流量差异大，且时空分布不均，造成对地下河的开发利用困难。对四川地区168条地下河进行统计分析得知，小于200 L/s的地下河数量为83条，占总量的49%。总体来说，四川地区地下河以中、小流量为主(表5)。

地下河水资源是否丰富表现为地下河的流量，但受到碳酸盐岩出露面积，补给条件的制约，综合考虑这两因素的影响决定采用径流模数指标M作为衡量地下河水资源量的标准。径流模数M指碳酸盐岩单位面积上所流出的水量。设碳酸盐岩面积为A(km2)，地下河出口枯季流量为Q(L/s)，如公式2:

公式2 M=Q/A(L/s·km2)

由上式计算出的四川各市县径流模数结果见表6。根据四川地下河流量极差情况，按三级划分:高径流模数区M＞5 L/s·km2;中等径流模数区M=5～1 L/s·km2;弱径流模数区 M ＜1 L/s·km2。

表4 四川地区地下河发育密度表 m/km2

表5 四川地区地下河流量分类表

表6 四川地区地下河径流模数表 L/s·km2

从表6中可以看出，高径流模数区主要分布于通江县、昭觉县、喜德县、越西县、筠连县、兴文县及江安县等地;中等径流模数区主要分布于宣汉县、大竹县、渠县、邻水县、广安市、华蓥市、广元市、沐川县、布拖县、雷波县、美姑县、会理县、会东县、宁南县、古蔺县、叙永县、江油市、北川县、盐边县、天全县、珙县等21个市县;其余区县为低径流模数区。

5 结语

(1)据初步统计，四川省岩溶地下河共168条。从地下河所在的地理位置来看，其主要分布于古蔺县、叙永县、筠连县、邻水县、盐源县等地。从构造上看，地下河主要分布在准扬子地台的上扬子台坳、四川台坳、龙门山－大巴山台缘坳陷、康滇地轴等。从地层上看，由于二叠系和三叠系地层中碳酸盐岩分布广泛，沉积厚度大，地下河数量大，占总数的77.39%，其余地层中数量相对较少。

(2)四川地下河主管道总长度＞77.23 km，多年平均枯季流量为 470.02 L/s，地下河发育密度为 0.88 m/km2，多年平均径流模数为9.52 L/s·km2。四川地下河长度以中、短型为主，长度小于5 km的占67.92%。地下河流量以中、小流量为主，流量小于200 L/s的地下河占总量的49%。

［1］曹家一弘.四川盆地盆周山地地下河发育分布规律统计分析［D］.成都:成都理工大学硕士学位论文.2013.