云南省丽江市黑龙潭泉域地下水系统分析

发布时间：2018-12-13 18:03

【摘要】：丽江市位于云南省西北部,丽江古城是我国著名的历史文化名城及旅游风景区。丽江市的黑龙潭泉域主要有三大泉群:清溪泉泉群、黑龙潭泉群、古城区泉群(白马龙潭、三眼井、甘泽泉)。这三个泉群是古城生活用水、景观用水和服务业用水的主要来源。近年来,黑龙潭泉群发生不定期的断流,而且断流的频次及时间长度也越来越大。黑龙潭泉群的断流,严重影响了丽江古城生产、生活及其旅游品质,对丽江城市社会经济发展产生限制性影响。因此,丽江市启动了“云南省丽江市黑龙潭引水保泉工程”。保泉工程是通过在泉域补给区-九子海地区进行补水,通过渗漏,对黑龙潭泉群进行补给,其基础是对九子海补水的水文地质条件可行性进行分析。同时,就在黑龙潭泉群持续干涸期间,测得高于其出口水位11m的清溪泉泉群非但没有最先干涸,反而流量仅小幅减少;而低于其出口水位的古城区泉群在黑龙潭泉群断流期间仍有泉水涌出,且流量稳定。为了解释这些现象以及搞清黑龙潭泉群断流原因,为保泉工程实施提供理论依据,本文以三大泉群为研究对象,采用由“汇”到“源”反追踪的思路,根据各泉群排泄点特征,对地下水补给来源、补给方式、径流路径等进行深入分析。首先,分析了泉流量与降雨量及地下水位的关系,对地下水动态特征进行研究;其次,采用SPSS、灰色关联度分析、PHREEQC水文地球化学模拟等方法,分析了各泉群水化学特征;根据氘过量(d`)的水循环指示及氚(T)测年法分析了各泉群地下水的同位素特征;最后,对黑龙潭泉域各泉群地下水子系统进行深入研究,在此基础上,对黑龙潭断流而清溪泉群不断流及古城区泉群流量保持稳定进行解释,并基于系统分析对保泉工程的可行性进行研究。通过以上研究,得到如下认识和结论:(1)黑龙潭泉域岩溶水系统补给区为北部的碳酸盐岩地层分布区及岩溶高原盆地(九子海、腊日光、红水塘一带),海拔2600~3500m,从黑龙潭到补给区T2b灰岩连续分布,通过连通试验,确定九子海与南部三大泉群存在连通关系,说明各泉群均接受九子海地下水补给。(2)黑龙潭泉群流量与大气降水之间关系密切,黑龙潭泉群流量高峰滞后降雨高峰时间约3-5个月;清溪泉泉群流量与大气降水关系相对黑龙潭明显较小,降水稀少的年份流量仅小幅减小,说明清溪泉与黑龙潭的主要补给源不同,除九子海外主要接受来自更深远的、稳定的地下水补给。(3)利用SPSS对各水样水化学离子浓度进行相关性分析,分析结果显示Ca~(2+)和Mg~(2+)、Ca~(2+)和HCO3-、Mg~(2+)和HCO3-相关性均为显著,说明地下水在碳酸盐岩地层中径流时,不断溶解碳酸盐岩中的方解石、白云石和石膏。利用灰色关联法对各水样的宏量组分含量进行关联度分析,分析结果显示南部泉群与九子海有明显的关联性,其中黑龙潭关联度最高、清溪泉最低。运用PHREEQC软件对泉域地下水径流路径进行水化学反演模拟,结果表明,九子海岩溶地下水与黑龙潭、清溪泉、古城区几个泉群之间存在一定的水力联系,存在补给排泄关系。(4)6组岩溶水样氢氧同位素组成除清溪泉泉群外基本落在降雨线上,反应了大气降水为研究区岩溶水主要的补给来源。根据泉群补给高程推算、氘过量的指示,可知清溪泉群与黑龙潭、古城区泉群存在明显差异;根据氚测年法,推测黑龙潭泉群的年龄约为4~5个月,而测得的清溪泉泉群形成年龄12.43年,说明清溪泉除接受九子海补给外,可能还接受路径深远、循环更替时间长的雪山融水补给。(5)根据对清溪泉泉群子系统、黑龙潭-古城区泉群子系统深入分析,可知它们属不同的地下水流子系统。清溪泉除接受九子海补给外还受到雪山融水补给,属于“多源同汇”,黑龙潭泉群主要接受九子海补给,属于“单源单汇”。因而在黑龙潭断流时,高程更高的清溪泉群没有最先干涸,反而流量仅小幅减小。基于地下水系统分析,在九子海区域进行补水是可行的。
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【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P641.8

【参考文献】