汝城(湘赣界)~郴州高速公路 地形坡度一般在25○以下,山峰多呈圆锥形,其间成钳形分布的小沟谷,相对切割深度100~500米。
3.3.2 构造侵蚀、溶蚀低山丘陵地貌(Ⅱ)
分布于东部田庄—延寿、汝城—大坪以及西部的二都、旧市—赤石、白石渡一带,海拔350~800米,相对高差50~200米。主要由石炭系、泥盆系碳酸盐岩及碎屑岩构成,地貌受岩性控制明显。碳酸盐岩区地势略低,地貌形态复杂,碎屑岩出露地段一般形成相对的垄岗状正地形。根据其地貌形态,分为溶蚀洼地、峰丛洼地、峰丛丘陵、低山丘陵等四种类型。
1.溶蚀洼地(Ⅱ1)
分布于西部二都一带,为泥盆系、石炭系碳酸盐岩所分布,洼地面积大 小不等,洼地底部标高320~780米,局部有岩溶孤峰分布,洼地边缘常发育成丛状地形,四周由碎屑岩或浅变质岩组成的高中山围绕,相对高差100~300米。
2.峰丛谷地(Ⅱ2)
分布于西部平和以北与鸡公坦一带,为泥盆系、石炭系碳酸盐岩所分布,海拔550~950米,相对高差100~300米,峰丛发育,山顶呈尖锥状,溶洞、溶槽、漏斗、暗河、落水洞等广泛分布,发育方向与岩层走向基本一致,偶见有小型滑坡及崩塌现象。并发育有小型谷地及断层陡壁、盲谷等。
3.峰丛丘陵(Ⅱ3)
分布于五盖山东西两侧及平和以南—赤石—里田一带,出露的地层以泥盆系和石炭系碳酸盐岩为主,构造上为向斜盆地。海拔一般250~400米,相
对高差100~150米,其形态以峰丛为主,出现少量孤峰,溶槽、溶沟、石牙、溶洞、漏斗、落水洞、溶蚀洼地等广泛分布,局部形成串珠状漏斗。
4.低山丘陵(Ⅱ4)
分布于田庄—延寿、汝城—大坪一带,由中上泥盆统、石炭系碳酸盐岩及部分二叠、侏罗系碎屑岩构成。地形切割深浅不一,田庄—延寿一带海拔300~700米,相对高差100~400米。汝城—大坪一带海拔600~700米,相对高差50~100米。山势多与构造线方向一致,走向呈南北或北北东~南南西方向,局部地段孤峰或峰丛挺立及少量溶洞、漏斗分布,地表普遍第四系覆盖,其间碎屑岩地段构成低矮的脉状山脊,地形变化复杂。
3.3.3 构造剥蚀丘陵地貌(Ⅲ)
分布于项目区西端以南白石渡南侧,由白垩系砂岩、砾岩构成,地形平缓,海拔160~480米,相对高差50~320米。形态多呈陡壁、孤丘,河谷宽窄不一,分水岭不明显,具有独特的虎口形悬崖、箱形山、峰林状地形等。
3.3.4 侵蚀堆积地貌(Ⅳ)
主要分布于项目区西北端以北东江河谷地带,由河流冲洪积扇及山前坡积裙构成,地势较平坦,沿河流一侧或两侧,分布有不完整的Ⅰ~Ⅲ级堆积阶地,海拔130~160米,Ⅰ、Ⅱ级阶地发育较完整,Ⅲ级阶地仅局部残留,阶地堆积物多为粘土质砂、砂砾石等。
第四章 水文地质条件
4.1 地下水基本类型与富水性
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汝城(湘赣界)~郴州高速公路 根据项目区地下水赋存与运移特征,区内地下水可分为松散堆积层孔隙水、碳酸盐岩岩溶水、基岩裂隙水等四大类。其富水性等级可划分为极丰富、丰富、中等和贫乏等四级。(表4-1)
地下水类型、含水岩组富水性特征表 表4—1
地下水类型 松散岩类孔隙水 碳酸盐岩 岩溶水 含水地层 Q D2q、D3s、D3x D2q、D3s、D3x、C1d、C2+3、 D2q、D3s、D3x、P1q、C2+3、P1q D2q、D3s、D3x、C1d、C2+3 碳酸盐岩夹碎屑岩裂隙岩溶水 碎屑岩裂隙水 基岩裂隙水 浅变质岩裂隙水 岩浆岩裂隙水
D3x、C1y、C1d D3x、C1y、C1d、 D3x、C1y、C1d、P2c、T1d D2t、 D2t、C1d、P1d、P2L、T3y、J、K ∈、Z ∈、Z γ5、δo γ5、γδ、γπ、λπ 2212121131 31314.1.2 碳酸盐岩岩溶水
主要分布于西部良田—白石渡,中部赤石、二都,东部土桥—大坪、田庄—延寿等地,系区内水量最丰富的地下水类型。其含水岩组为二叠系、石炭系、泥盆系之碳酸盐岩,根据岩性与地下水赋存特征,可划分为碳酸盐岩
富水级别 贫乏 极丰富 丰富 中等 贫乏 丰富 中等 贫乏 丰富 中等 中等 贫乏 中等 贫乏 岩溶发育程度 岩溶强烈发育 岩溶发育 岩溶较发育 岩溶弱发育 岩溶局部发育 岩溶局部较发育 岩溶弱发育 岩溶水和碳酸盐岩夹碎屑岩裂隙岩溶水两个亚类。
1.碳酸盐岩岩溶水
含水岩组主要为泥盆系棋子桥组、佘田桥组、锡矿山组下段,其次为石炭系壶天群、大塘组梓门桥段,局部为二叠系栖霞组。含水层岩性包括:灰岩、白云质灰岩、白云岩、泥质灰岩等,其富水性变化较大,相对以泥盆系棋子桥组灰岩、白云质灰岩岩溶发育最强,地表发育有大量的岩溶峰丛、洼地、漏斗,地下发育有较大规模的溶洞与暗河,水量最富,泉水流量一般1.04~30.2l/s,富水强度丰富~极丰富,主要分布于宜章县金平坦、汝城县平塘、二都等地带,碳酸盐岩裸露地表,地下水富集,处于构造复合或相互衔接部位,岩溶发育强烈,岩层剧烈破坏,地下水受地表水和降水的强烈补给,以岩溶管道流的径流形式为主,排泄点多为大泉、暗河。其次为二叠系栖霞组、石炭系壶天群、泥盆系锡矿山组、佘田桥组等灰岩、白云质灰岩、白云岩,泉水流量多在0.2~11.47l/s,富水强度大部分地段为中等富水,局部为丰富或贫乏,主要分布于赤石、永丰—濠头、田庄—延寿、井坡等地带,为地势较低矮、平缓的丘陵地带,地表大部分有不同厚度的第四系松散堆积物覆盖,地表水及降雨只能通过覆盖物间接补给,补给条件较差,岩溶发育不均,地下水径流以岩溶裂隙流为主,排泄形式以泉为主。汝城—大坪向斜核部及
碳酸盐岩岩溶水 4.1.1 松散堆积层孔隙水
主要分布于西北端东江河谷地带,项目区东部暖水、益将等地有零星分布。一般含水层厚度不大,水量贫乏,与下伏基岩地下水有着密切的水力联系,含水层岩性为第四系全新统冲、洪积相的粘土质砂、砂砾石、卵石等,地下水位埋深1.5~3.7米,单井涌水量1.7~57m3/d。此外,区内分布于山麓斜坡、坳谷两侧、冲沟尾端、山前裙地的松散堆积层孔隙水存在,常出露0.05~0.80l/s的泉水,水量与标高有关,以150~200米标高出露最多。
松散堆积层孔隙水地下水化学类型以HCO3—Ca型为主,其次为HCO3—Ca·Mg型,总矿化度0.03~0.266g/l,PH值4.8~7.0。
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汝城(湘赣界)~郴州高速公路 二都向斜西翼等地,由于地势平坦,地表有第四系松散堆积物覆盖,地下水补给、径流条件均差,岩溶发育微弱,泉水流量0.3~0.99l/s,水量贫乏。
碳酸盐岩岩溶水水化学类型简单,一般为HCO3— Ca及HCO3—Ca〃Mg型,矿化度0.11~0.238g/l,PH值6.8~7.8。 2.碳酸盐岩夹碎屑岩裂隙岩溶水
含水岩组包括上泥盆统锡矿山组上段、下石炭统岩关组、大塘组石磴子段及二叠系长兴组、三叠系大冶组等,含水层岩性包括灰岩、白云质灰岩夹砂岩、砂质页岩、页岩等。旧市向斜西翼一带,下石炭统大塘组石磴子段白云质灰岩中,岩溶不均匀发育,地表常有串珠状岩溶漏斗及溶沟分布,局部形成较大的暗河,泉水流量1.51~131.2l/s,水量丰富。二都、赤石、平和等地,由于其碳酸盐岩中断续分布着碎屑岩夹层,影响地下水的侧向活动和岩溶的侧向扩张,岩溶化程度相对较弱,地表仅有少量的、规模不大的漏斗、落水洞分布,富水性相对较弱,水量中等,泉水常见流量1.1~9.4l/s。东部大坪及西部平和一带,以二叠系长兴组、三叠系大冶组碳酸盐岩夹碎屑岩为主,岩溶弱发育,地表岩溶现象极弱,水量贫乏,泉水常见流量0.18~0.91l/s。
碳酸盐岩夹碎屑岩裂隙岩溶水,水化学类型一般为HCO3—Ca与HCO3—Ca〃Mg型,矿化度0.13~0.479g/l,PH值6.9~7.3。 4.1.3 基岩裂隙水
为项目区分布最广的地下水类型,根据含水岩组岩性分为碎屑岩裂隙水、浅变质岩裂隙水、岩浆岩裂隙水三个亚类。
1.碎屑岩裂隙水
呈条带状或片状分布于各向斜构造中或向斜构造边缘,含水岩组包括白垩系、侏罗系、上三叠统一心亭组、二叠系龙潭组、当冲组,石炭系大塘组测水段、泥盆系跳马涧组等,含水层岩性包括泥质页岩、页岩、砂质页岩、粉砂岩、砂岩、含砾砂岩、矽质岩等。以风化裂隙为主,亦有条带状分布的构造裂隙。田庄—延寿向斜西翼,为泥盆系跳马涧组石英砂岩,处于高中山山地边缘的斜坡地带,受构造的强烈破坏,岩层节理裂隙发育,地下水受降雨及地表水补给,富水性较强,泉水流量1.04~1.98l/s。文明、杨梅山等地碎屑岩,岩层以风化裂隙为主,泉水流量0.1~0.5l/s,水量中等。
碎屑岩裂隙水水化学类型为HCO3—Ca〃Mg及HCO3—Ca型,矿化度0.2~0.8g/l,PH值5.4~7.8。
2.浅变质岩裂隙水
分布于五盖山、岭秀、益将等高中山区,地下水富集于浅部风化带。含水岩组包括下古生界寒武系和震旦系浅变质厚至巨厚层状石英砂岩、含砾石英砂岩、砂质板岩、板岩等。地形海拔一般800米以下,植被发育,使风化裂隙保持有经常性补给水源,风化裂隙发育,泉水出露较多,流量相对较大,常见泉水流量0.1~0.91l/s,水量中等。
浅变质岩裂隙水水化学类型一般为HCO3-Na〃Ca型与HCO3-Na〃Mg型,矿化度0.023~0.066g/l,PH值4.9~7.46。
3.岩浆岩裂隙水
分布于项目区东端益将、热水等诸广山花岗岩体边缘地带,为燕山期花
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汝城(湘赣界)~郴州高速公路 岗岩及加里东期闪长岩分布,常见泉水流量0.101~0.57l/s,主要含水部位为浅部风化壳裂隙,富水性中等。
岩浆岩裂隙水水化学类型一般为HCO3—Na型及HCO3—Na〃Ca型,矿化度0.009~2.58g/l,PH值4.9~6.8。
4.2 地下水补给、迳流、排泄及动态变化 4.2.1 松散堆积层孔隙水
大气降雨为其主要的补给来源,局部受地表水体(河流、水库、稻田水)补给,局部地段具承压性质的基岩地下水亦产生对上部松散堆积层水的反补给调剂。地下水向邻近河床迳流和排泄,分布于不同河流和不同河段的松散层孔隙水均成为单独迳流与排泄系统,排泄点为泉水,出露于冲沟、坳谷或基岩接触带上。水位及流量的季节性变化大,由降雨量所支配,降雨时间和降雨量大小,动态上反映极其灵敏。其流量变化速度与幅度,决定于补给区的堆积层厚度与分布面积,厚度大,分布广,变化速度相对缓慢,流量相应稳定,反之,则变化剧烈。
4.2.2 基岩裂隙水
地下水补给以大气降雨通过松散堆积层间接补给为主,部分为降雨直接补给。由于以风化裂隙含水为主,地下水循环深度不大,风化层产状及地下水流向均随地形变化,地下分水岭与地表分水岭基本吻合,地下水流向为垂直或斜交附近冲沟,于冲沟呈泉水排泄。地下水动态随季节变化幅度较大,但变化速度没有浅层孔隙水反应灵敏,雨季(4~8月)水量较大,8月以后水量渐减,翌年3月才开始回升,旱季并有部分出露位臵较高的泉水干枯断
流。枯季与雨季流量相差5.5倍。
4.2.3 碳酸盐岩岩溶水
1.岩溶水的补给、迳流与排泄
区内岩溶水的补给、迳流及排泄特征与碳酸盐岩的裸露条件及岩溶发育强度关系极为密切。
(1)碳酸盐岩裸露区
分布于五盖山西侧金平坦、二都向斜西北部,由于碳酸盐岩裸露地表,岩溶强烈发育,地表岩溶洼地、漏斗、落水洞等密布。地下水受大气降雨及地表水的直接补给,补给水源充分,地下迳流以管道流为主,迳流方向自北北东向南南西流为主。出露数量较多且流量较大的暗河为地下水的主要排泄形式。
(2)碳酸盐岩半裸露区
分布于旧市-赤石、田庄-延寿、汝城-大坪等向斜区,由于地势较平缓,地表断续有第四系松散堆积物分布,碳酸盐岩部分裸露地表。地下水以降雨为主要补给来源,局部受地表水补给,由于降雨及地表水只能通过上部覆盖物渗透补给,其岩溶发育不均匀,地下迳流以裂隙流为主,但管道流仍占有较大比重。排泄区较分散,以泉为主要排泄形式。地下水总的流向为向各向斜核部或邻近河溪,局部流向则变化无常,向各自的排泄点方向运移。
(3)碳酸盐岩覆盖区
主要分布于西北部的东江两岸,岩溶水的补给水源为通过上部松散堆积层渗入的大气降水及地表水。由于地势平缓,地下迳流缓慢,岩溶弱发育,
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汝城(湘赣界)~郴州高速公路 地下水迳流于埋藏较浅的溶蚀裂隙中,流向受冲洪积堆积地貌所控制。地下水排泄也要通过上覆第四系堆积层。其补给与排泄均与上覆松散堆积层有着密切的水力联系。
2.岩溶水动态
区内岩溶水以降雨为主要补给来源,其动态亦由降雨的变化所控制,降雨量的不均匀分配,使岩溶水水量变化极大,一般4~8月雨季是地下迳流的丰水阶段,9~3月旱季是地下水的枯水阶段。地下水迳流量的变化则与补给条件及含水岩组的岩溶发育强度等因素密切相关,岩溶强烈发育和地表水、大气降雨能直接补给的地段其变化幅度大,岩溶发育弱和富水性相对较弱的地段,变化则小。
4.3 地下水水化学特征及水质评价 4.3.1 水化学特征
区内地下水水化学类型主要为HCO3-Ca型、HCO3-Na?Ca型,其次为SO4-Na、HCO3?SO4-Na和HCO3-Na?Mg型,一般矿化度较低,硬度小,PH值6~8,为低矿化中性软水,水质基本良好。
根据主要水化学类型特征,区内可分为四个水化学类型。分布于碳酸盐岩和白垩系碎屑岩区的以HCO3?Ca型为主,分布于花岗岩区的以HCO3—Na?Ca型为主,分布于浅变质岩区的以HCO3—Na?Ca、HCO3—Na?Mg型为主,地下热水出露地段以HCO3?SO4—Ca?Mg型为主。
4.3.2 水质评价
区内各类型地下水水质良好,符合饮用水标准。根据《公路工程地质勘
察规范》(JTJ064—98)附录D《环境介质对混凝土腐蚀的评价标准》之规定,区内地下水对混凝土无侵蚀性,但花岗岩地区的水多具酸性侵蚀。
4.4 岩溶泉、地下暗河的分布及特征 4.4.1 岩溶泉、地下暗河的分布
岩溶泉主要分布于各向斜构造区及西部良田~白石渡一带,而地下暗河主要集中于五盖山、西山山脉边缘。以泥盆系棋子桥组地层出露最多,其次为锡矿山组,多处于向斜构造收敛部位、向斜翼部、断裂构造附近及与碎屑岩相接触部位。
4.4.2 岩溶泉、地下暗河的主要特征
岩溶泉、地下暗河系岩溶水在各个地段的集中排泄点,其出露即标志着相应地段岩溶发育较强,地下水有着良好的补给、迳流条件。
1.岩溶泉
均出露于岩溶发育较强地带,包括下降泉与上升泉两类。下降泉多出露于山麓边缘或切割较深的冲沟中,泉的补给区较明显,且距泉口较近,流量一般受降雨及季节影响较大。上升泉多出露于平缓的丘陵地带,以向斜核部居多,出露条件较复杂,受裂隙状溶洞或复杂的岩溶管道控制,补给区较远,没有明显的补给边界。
2.地下暗河
均发育于岩溶发育强烈、地下水补给条件极好的地带,一般沿着岩层走向、可溶岩与非可溶岩接触界线及断裂构造发育,暗河长度一般为0.6~4.0公里,最长达8.5公里。地下暗河走向与岩层走向、地层分界线及断裂构造
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