剑门关天赐温泉取水工程水资源论证报告
区内第四系主要分布于沙溪坝一带的清江河流域及河谷阶地,为一套河流及山麓松散堆积。
lal(1)全新统Ⅰ级阶地冲积层(Q4)
阶地平坦,高出河床5~9m,堆积物具二元结构,下部为砂砾卵石层,上部为砂、含砾砂土、粘土、厚0.5~3m。
al(2)全新统河漫滩冲积层(Q4)
沿河呈条带状分布,堆积物为砂砾卵石,局部形成砂滩,厚4~8m。
apl(3)全新统河谷冲洪积层(Q4)
主要分布于次级沟谷中。由于砂及碎石、砾石组成,堆积杂乱,厚度变化较大。
5.2.1.2构造条件
1、构造位置
剑门关热矿水水工露头所处大地构造位置为扬子准地台(一级构造单元)四川台坳(二级构造单元)川北台陷(三级构造单元)。西北紧邻龙门大巴台缘坳陷(二级构造单元)龙门山褶断束(三级构造单元)。按竹园镇地质图说明书,热矿水位于四级构造单元金子山平缓褶皱变形区内的青川磨刀垭至下寺单斜构造内,北部紧邻四级构造单元竹园坝开阔褶皱变形区,构造条件简单。
2、新构造运动及地壳稳定性
剑门关热矿水人工露头所在区域,新构造运动以抬升夷平作用为主,行迹不发育,仅见多级阶地、夷平面及呈格子状分布的水系。
清水河两侧分别高出现代河床3—9m、25—30m、120m左右的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级阶地,及基底裸露的Ⅱ、Ⅲ级阶地,表明自晚更新世以来,本区至少有三次间歇性抬升。而以Ⅲ级夷平面(海拔800—900m)为主、受岩性控制的夷平面分布特点,也反映出各构造单元差异升降的特征。
热矿水人工露头处于龙门山地震带,据《中国地震动参数区划图》,区内地震动峰
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值加速度为0.05g,相当于基本烈度Ⅵ度区,地壳稳定性中等。
5.2.1.3区域水文地质条件
热矿水出露区域,地势由西北向东南渐次降低。区内气温温和,雨量充沛,沟谷及地表径流发育,水网密布,切割较剧。水文网的发育与展布,对地下水的运动和储集,具有重要的作用。区内地下水类型较为齐全。
1、浅层地下水类型及含水层特征 (1)第四系松散堆积层孔隙水
含水层主要由全新统冲积(或冲洪积)层堆积物组成。河流冲积的以砂、砾、卵石为主的含水层,沿河谷两岸分布,组成漫滩和一级阶地,其水位埋深0.5—0.8m,单井涌水量一般1000—5000m3/d;沟谷冲洪积层由于砾石成分较多,水量小于1000m3/d。主要受河水及大气降水补给,水量丰富—中等,以潜水为主,主要分布在清水河谷及台地。
(2)层间裂隙承压水
由须家河组、白田坝组、千佛岩组的砂砾石和砂泥岩之不等厚互层组成。于龙门山麓一带呈带状分布。岩石裂隙率0.78—2.4%。钻孔涌水量一般为138—265m3/d。最大可达831m3/d.。单位涌水量1—15m3/d·m,最大为26m3/d·m。
(3)基岩孔隙裂隙水
分碎屑岩孔隙裂隙水和红层风化带裂隙水两类。
1)碎屑岩裂隙水:按富水性,分为:?水量中等的寒武系、奥陶系以及下、中泥盆统砾岩、石英状砂岩、石英砂岩、粉砂岩及页岩中的裂隙潜水,泉流量0.1—1.0L/s,地下水径流模数1.0—2.5L/s·km2。?水量贫乏的志留系和下三叠统飞仙关组、铜街子组以泥页岩为主夹砂岩、碳酸盐岩中的裂隙水,泉流量0.01—0.1L/s,地下水径流模数0.5—1.0L/s·km2,岩石裂隙率0.93—1.89%。碳酸岩夹层一般厚度数米,泉流量一般为0.10—1.24L/s,较大者可达到29.14L/s。
2)红层风化带裂隙潜水:莲花口组砾岩、砂岩以及泥岩中的裂隙水,水量中等—
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贫乏;沙溪庙组、遂宁组以泥岩为主夹砂岩中的裂隙水,分布于清水河两岸,水量较贫乏,泉流量一般0.01—0.05L/s(个别泉可达0.45L/s),地下水径流模数0.2L/s·km2。
(4)碳酸盐岩裂隙溶洞水
分布于图幅北西侧。岩石裸露,地形陡峭,河谷深峡,高差可达500m以上,侵蚀作用强烈,大部分在海拔900m以上,保留了海拔1000—1100m和1200—1300m等夷平面,期间漏斗和落水洞成串珠状分布,密集程度可达30个/km2以上,裂隙岩溶的发育为地下水的运移提供了有利的条件,二者的相互促进直接影响了含水层的富水性。按富水性可划为:
1)溶洞暗河强烈发育的
?下中三叠系碳酸盐岩裂隙溶洞含水层(组):包括上部雷口坡组,下部嘉陵江组两个主要含水层位。岩性为厚层—块状白云岩、白云质灰岩,泥质灰岩、灰岩。总厚约1000m,裂隙率5—10%,泉流量1—50L/s,暗河流量200—500L/s,地下水径流模数5—15L/s·km2。水量丰富,呈条带状产出。
?二叠系碳酸盐岩裂隙溶洞含水层(组):由吴家坪组灰岩、阳新灰岩所组成,间夹钙质页岩、铝土质页岩、炭质页岩和薄煤层,总厚度大于300m,裂隙率5—9%,泉水流量5—50L/s,暗河流量200—500L/s,地下水径流模数10—14L/s·km2,单孔涌水量100—500m3/d;水量丰富。该含水层分布于清水河北西,呈条带状展布。
2)溶洞暗河中等发育的
主要分布于李家坝—上寺一线北西。由石炭系总长沟组和泥盆系观雾山组碳酸盐岩裂隙溶洞含水层组成,为中厚层状石灰岩、白云岩、白云质灰岩夹页岩组成,厚数百米,泉流量1—10L/s,地下水径流模数4—7L/s·km2,单孔涌水量36—1230m3/d.该含水层含水量中等。
2、浅层岩溶水
(1)补给、径流、排泄
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据1:200000区域水文地质普查报告分析,浅层岩溶水的运动具有如下特点: ?各河间块段与泉水补给区较为集中地分布在岩溶发育的主要部位一一高程900—1500m之间。
?因排泄区比较靠近补给区(一般为数公里至十数公里),地下水径流途径较短,水循环交替作用十分积极。
?地下水因岩溶管道发育受纵张裂隙及层间裂隙的控制,纵向上由构造高点向构造低点运动。因此,背斜区暗河主要分布于倾斜端一带,而且发育于背斜的东西倾伏端。故地下水多从北东流向南西,排泄于侵蚀基准面附近或可溶岩与非可溶岩接触面附近。
④补给区与排泄区高差较大,可达500—1000m。因此,地下水水力坡度大,流速快,水交替作用强烈,其侵蚀与溶蚀能力较强。所以暗河管道一般比较宽大,尤其是靠近出口一带溶洞的规模较为宏大,地下水随地表侵蚀基准面的降低而下切,形成双层洞穴。径流区地下水的埋深较大,一般多在200m以下。
⑤在同一河间地块内,地下水分水岭与地表分水岭大致相当,且有向东偏移的趋势。 ⑥岩溶水具有相对统一的排泄基准面。由于地下水径流主要集中于管道内运动,故一般以集中排泄为主,小而零散的地下水露头较少。
(2)动态变化
浅层岩溶水流量在雨期中明显增大,动态变化显著受降水影响,且雨期水明显变浑。即岩溶水主要接受大气降水的渗入补给。
(3)水化学特征
区内浅层岩溶水,阳离子以Ca2+、Mg2+为主,阴离子以HCO3-为主,水质类型以HCO3
—Ca为主型,PH值7.3—8.1,可溶性总固体0.2—0.3g/L,硬度(CaCO3)125—286mg/L。
3、深部岩溶水储集循环特征
深循环水的形成,主要与深循环储水构造条件和良好的补给、径流条件有关。据相关研究人员对四川省内大量热矿水钻孔资料的研究证明,接受大气降水补给的石灰岩或
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含膏盐的碳酸盐岩含水层,其地下水通过溶蚀孔洞、管道或裂隙等循环网络,循环深度可达1900—2500m。
这些深部循环水,在长距离的运移中,由原来低矿化、低温的地下水,与周围岩体发生离子交换、溶滤、吸附等作用,并在正常地热增温作用下,温度随深度而增加,在一定深度即形成医疗矿热水。
这些热矿水,在适宜的地形地貌及地质条件下,有的沿断裂上升并于低压带出露而形成天然温泉,有的则通过人工钻孔揭露而形成人工露头。剑门关热矿水即属后者。
5.2.1.4热矿水赋存的水文地质条件
天赐温泉附近地下水类型主要包括第四系松散岩类孔隙水、层间裂隙水、基岩裂隙水和碳酸盐岩裂隙溶洞水。天赐温泉热矿水井是通过人工钻孔揭露深循环的碳酸盐岩裂隙溶洞水。
天赐温泉热矿水井位于剑阁县下寺镇大仓村联组清水河右岸的河谷阶地上,开孔于第四系松散堆积层,孔口标高498m,终孔于三叠系下统嘉陵江组第三段(未揭穿),孔深2227m。含水层埋葬于地表下1742~2277m(高程-1244—-1729m),为三叠系中、下统碳酸盐岩埋藏型岩溶水,其形成与赋存条件、产出及水文地球化学特征分述如下: (1)热矿水生产井的结构及地层岩性特征 剑门关热矿水钻井,井深2227m。
井的结构为:井深0—309m,井径311.20mm,表层钢质Φ244.50mm,壁厚11.05mm,钢级N80,与地面平齐,套管与井壁间正注42.5#水泥固井;井深309—1709.50m,井径215.90mm,悬挂式钢质技术套管Φ177.80mm,钢级J55,管壁厚8.05mm,其于井深285.08m处,与表层套管重叠23.92mm,套管与井壁间正注42.5#水泥固井;井深1709.5m以下为裸孔,井深152.40mm。
该井揭露地层岩性,依钻遇先后顺序描述如下:
0—13.80m,第四系松散堆积层,厚13.80m,与下伏地层呈角度不整合接触。
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