公路建设对岩溶区饮用水源地水量影响及对策措施
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[摘要]西龙潭是滇中某县城北部的一个岩溶大泉，为当地居民生活和工农业生产用水的主要供水源地。在龙潭汇水区内拟建设一条高速公路，通过调查，对龙潭饮用水源区的地质环境背景条件调查，查明西龙潭饮用水源区的水文地质条件，分析高速公路经过龙潭地下水汇水区、径流区可能造成龙潭地下水水量影响进行分析。
[关键词]岩溶区 饮用水源地 水量影响 对策措施
[中图分类号] P641.69 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-4-235-2
近年来，随着社会经济的快速发展，地下水作为饮用水源的重要性不言而喻，对地下水资源的保护也显得日益重要。高速公路建设过程中由于种种因素的影响不可避免的会穿越沿线饮用水源，尤其是本文中分析的西龙潭饮用水源地，作为供水水源同时又处于岩溶发育地区，公路建设施工不可避免会对饮用水源地造成影响，因此有必要在项目建设前对其影响进行调查分析，防患于未然。
1项目概况
拟建高速公路有9.19km的路段要经过西龙潭岩溶大泉的汇水区，其中7.145km路段穿越龙潭地下水饮用水源保护区，见图1。
2西龙潭水源地地质环境背景
2.1地层岩性
调查区处于扬子地层区的昆明地层小区，出露地层较多，时代自下古生界至新生界第四纪均有分布，主要出露震旦系、泥盆系、石炭系、二叠系和三叠系。
2.2地质构造
龙潭位于区域上著名的小江断裂西枝南端，新构造运动迹象明显，地层受构造影响极深，小断层、节理裂隙、赋水向斜等有利于地下水接受补给、运移和存储的构造十分发育，西龙潭汇水区即为一个向斜储水构造―梁王山向斜。
3西龙潭水文地质条件
3.1地下水类型及含水层富水性
调查区内地下水可划分为松散岩类孔隙水、基岩裂隙水和碳酸盐岩岩溶水三大类型。
3.1.1松散岩类孔隙水
孔隙水主要分布在盆地和冲沟底部，含水层为湖积、湖冲积（Q4l）层，岩性由细砂、砾、粘土夹粉细砂组成。钻孔涌水量6.57-10.5L/s，透水性中等，富水性弱。
3.1.2基岩裂隙水
裂隙水主要分布在西部的龙凤山一带，其它地区也有零星分布，含水层主要有N2、J1、T3y、P2β、P1d、D2h、∈2c、∈2q、Zbn、Zac，岩性为泥质砂岩、页岩等。
3.1.3碳酸盐岩岩溶水
调查区内碳酸盐岩广泛分布，是区内的主要地下水类型。岩溶水水量丰富，排泄集中，动态变化大，分布不均。
（1）碳酸盐岩岩溶水
①富水性强的岩溶含水层
含水层为P1q+m、C2+3和Zbdn ，主要分布于调查区北东部的石寨河梁王山一带和南西部的麒麟山一带，岩性为白云岩、白云质灰岩、灰岩。地表、地下岩溶发育强烈，且比较均匀，岩溶率10-26%，平均地下径流模数7.33-15.05l/s・km2，最大降深涌水量15.16-32.84L/s，富水性均一。
②富水性中等的岩溶含水层组
含水层为C1d、∈2d和Zbd，零星分布于调查区北部的新庄至杨柳冲一带，呈条带状展布，岩性主要为白云岩、灰岩、灰岩夹白云岩，偶夹砂页岩。地表岩溶发育，多见溶沟、溶槽岩溶形态。平均地下径流模数4.3-6.8l/s・km2，最大降深涌水量8.7-14.8L/s。
（2）碳夹碎岩溶裂隙水
含水层为D2-3、∈2l，主要分布于北部小屯村、北西部的风口村以及西部的官仓山、小洞一带，岩性为白云岩夹石英砂岩、粉砂岩、钙质页岩，地表岩溶以溶沟、溶槽出现，地层接触带易出露泉点，富水性中等。
3.2地下水系统及补径排特征
3.2.1地下水系统边界条件
西龙潭岩溶水系统汇水区主要位于梁王山向斜构造范围，主含水层为二叠系下统栖霞―茅口组（P1q+m），向斜构造底部及北西、北、东、南东四面大部存在二叠系下统倒石头组（P1d）页岩、铝土岩、煤层弱透水地层构造隔水边界；F4阻水断裂在北东端马庄和南西端西大河水库一带构成西龙潭岩溶系统构成隔水边界（见图2）。在向斜南西部麒麟山东坡马鞍山―龙泉箐―小官庄为透水断裂（F1），断裂东、西两盘均为P1q+m石灰岩，为开放型边界。根据地表岩溶形态和构造条件分析，马鞍山―龙泉箐―小官庄断裂以西P1q+m灰岩出露区地下水分水岭与地表分水岭基本一致，分水岭以东为西龙潭岩溶水系统汇水区。因此，西龙潭岩溶系统汇水区以梁王山向斜两翼P1d地层出露带及F4断裂共同围成的带状区域为主，麒麟山一带F1透水断裂西侧P1q+m石灰岩出露区以地表分水岭为西龙潭岩溶水系统汇水边界，汇水区面积56.244km2。
西龙潭为该向斜构造区地形的最低点，东、西两侧小官庄―萝葡村一带约2km的范围为倾覆向斜的轴部下游位置，如同堰槽出水口，西龙潭构成整个梁王山储水向斜的地下水唯一排出口。此外该岩溶储水向斜地表大部均由P2β裂隙弱―中等透水层覆盖，主要含水层P1q+m地表出露区域为西龙潭、见塘、梁王山、饮马池、马庄一带环级形区域内及南东翼平顶山北西带状区域。
3.2.2地下水补径排条件
西龙潭岩溶水系统主要接受降雨渗入补给，P1q+m石灰岩区为岩溶地下水主要补给区。
地下水补给方式有三种：一是P1q+m石灰岩含水层区，大气降雨渗入地下直接补给岩溶水；二是向核部上覆P2β玄武岩裂隙水向下渗透补给P1q+m石灰岩岩溶水；三是局部边界外裂隙水或岩溶水渗透补给，此部分补给量极少。P1q+m石灰岩含水层区位于梁王山向斜北西及南东两翼及南东倾伏端，是西龙潭岩溶地下水的主要补给区。含水层区内，地表冲沟均为干沟（短时流水），地表石芽、溶沟发育。
根据西龙潭泉口流量、出水点形态和地质构造条件推断，西龙潭岩溶系统径流区存在一定的溶孔、溶洞或暗河管道，梁王山向斜储水构造内，P1q+m石灰岩含水层下部存在P1d粉砂岩、页岩隔水层，地下水在由浅部向深部、两翼向轴部渗透的过程中因受隔水层阻挡而改变为顺层流动，轴部含水层底成为岩溶地下水集中汇流区，因此岩溶管道在发育初期便具溶蚀优势，这也决定了岩溶管道主于含水层底部，整个岩溶水系统区暗河段埋深大的特点。
西龙潭岩溶水系统排泄方式以群泉流出为主，少量向第四系、第三系渗出排泄，这是西龙潭岩溶水的两种排泄方式。
4工程建设对西龙潭地下水饮用水源地影响分析
龙泉箐―西大河路基段：全程均为路基建设，工程建设对地下含水层P1q+m的扰动较小，再加上该段为地下水径流区，地下水位埋藏较深，因此路基建设对西龙潭地下水系统影响较小。
西大河桥梁段：通过详勘资料，该段地下水位埋藏较深。但该段全为纯碳酸盐岩岩溶发育区，岩溶较为发育，加上初勘阶段对该段所做的物探工作，不排除该段存在岩溶管道、溶洞的可能性。只要在施工前做好地下岩溶管道、溶洞的探明工作，避开岩溶管道、溶洞等地下储水空间，在该段公路建设对西龙潭地下水系统的影响较小。
西大河水库与梁王河水库段：该段采用路基建设，公路建设对F4隔水断层边界阻挡作用的破坏性较小，对地下含水层P1q+m灰岩的扰动也比较小，公路建设对西龙潭地下水系统的影响较小。
拟建高速公路有9.19km的路段要经过西龙潭岩溶大泉的汇水区，隧道、桥梁的开挖可能会对西龙潭饮用水源地造成影响，建议西大河桥梁段在公路建设前，施工方应详细的做好物探、钻探等勘查工作，详细探明该区段的岩溶发育情况，特别是地下管道、溶洞的空间展布与走向，避免桥梁基础打在地下含水层的岩溶管道、暗河或者溶洞上，对地下含水层造成破坏，进而影响西龙潭地下水的正常排泄。白土坡至十里亭村建设段建议在该区段的桥梁建设仅停留在F4断层的东盘，不要越过F4断层在西盘修建桥梁，更不应该在F4断裂带上修建桥梁。