大渡河大崗山段深切峽谷裂隙水系統(tǒng)的多維度剖析與探究一、引言1.1研究背景與意義1.1.1研究背景大渡河作為長江上游水系岷江的最大支流，是著名的峽谷河流，其流域范圍在99°42′E至103°48′E和28°15′N至33°33′N之間。它發(fā)源于四川省和青海省交界的果洛山，天然落差達4177米，年徑流量為488億立方米，水能資源蘊藏量高達3373萬千瓦，可開發(fā)容量約為2460萬千瓦，在國家規(guī)劃的十三大水電基地中排名第五位。大渡河大崗山段深切峽谷位于大渡河中游地區(qū)，該區(qū)域地勢險峻，谷寬200-300米，谷坡40-70度，水面寬60-150米，河中水深流急。深切峽谷是一種在特定地質(zhì)構(gòu)造與長期水流侵蝕作用下形成的特殊地貌形態(tài)。大崗山段深切峽谷經(jīng)歷了復(fù)雜的地質(zhì)演化過程，新構(gòu)造運動活躍，區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場復(fù)雜多變，導(dǎo)致巖體中廣泛發(fā)育各種規(guī)模和方向的裂隙。這些裂隙相互交織，構(gòu)成了復(fù)雜的裂隙網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，為地下水的賦存和運移創(chuàng)造了條件。同時，該地區(qū)氣候濕潤，降水充沛，大氣降水和地表徑流通過裂隙不斷滲入地下，進一步豐富了裂隙水的補給來源。裂隙水作為地下水的重要類型之一，賦存于巖體裂隙之中。在大崗山段深切峽谷這種特殊的地質(zhì)環(huán)境下，裂隙水系統(tǒng)展現(xiàn)出獨特的特征。其分布受到裂隙發(fā)育程度、連通性以及地質(zhì)構(gòu)造等多種因素的綜合控制，具有明顯的不均勻性。裂隙水的運動路徑復(fù)雜，水流在裂隙網(wǎng)絡(luò)中呈非線性流動，流速和流向變化頻繁，使得對其運動規(guī)律的研究極具挑戰(zhàn)性。隨著大渡河干流水電梯級開發(fā)的不斷推進，大崗山段作為重要的水電開發(fā)區(qū)域，一系列大型水利水電工程如大崗山水電站等相繼建設(shè)或規(guī)劃。這些工程的建設(shè)和運營對區(qū)域水文地質(zhì)條件產(chǎn)生了顯著影響，改變了地下水的天然流場和補徑排關(guān)系。例如，大壩的修建可能導(dǎo)致庫區(qū)水位抬升，使周圍巖體中的裂隙水壓力增大，進而影響巖體的穩(wěn)定性；地下廠房的開挖則可能破壞原有的裂隙水系統(tǒng)，引發(fā)涌水等工程地質(zhì)問題。因此，深入研究大崗山段深切峽谷裂隙水系統(tǒng)，準(zhǔn)確掌握其特征和變化規(guī)律，對于保障水利水電工程的安全建設(shè)和穩(wěn)定運行至關(guān)重要。1.1.2研究意義對大崗山段深切峽谷裂隙水系統(tǒng)的研究具有多方面的重要意義。在水利水電工程建設(shè)方面，裂隙水的存在和活動會對工程的多個關(guān)鍵環(huán)節(jié)產(chǎn)生影響。了解裂隙水的分布和運動規(guī)律，能夠為工程選址提供科學(xué)依據(jù)，避免因選址不當(dāng)而導(dǎo)致的工程隱患。在工程設(shè)計階段，準(zhǔn)確掌握裂隙水的相關(guān)參數(shù)，有助于合理設(shè)計壩基防滲和排水系統(tǒng)，有效降低壩基揚壓力，提高大壩的穩(wěn)定性。在施工過程中，通過對裂隙水的實時監(jiān)測和分析，可以及時預(yù)測涌水等突發(fā)情況，提前制定應(yīng)對措施，保障施工安全和進度。例如，大崗山水電站在建設(shè)過程中，就因?qū)螀^(qū)裂隙水系統(tǒng)研究不足，初期施工時遭遇了較大規(guī)模的涌水問題，不僅延誤了工期，還增加了工程成本。若能在前期進行深入的裂隙水系統(tǒng)研究，這些問題或許可以得到有效避免。從生態(tài)環(huán)境保護角度來看，裂隙水是區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，對維持生態(tài)平衡起著關(guān)鍵作用。它與地表水相互轉(zhuǎn)化，共同影響著河流的流量和水質(zhì)。合理開發(fā)利用裂隙水資源，能夠保障生態(tài)用水需求，維持河流生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。同時，研究裂隙水系統(tǒng)對于保護區(qū)域內(nèi)的珍稀動植物資源也具有重要意義。大崗山段深切峽谷擁有豐富的生物多樣性，許多珍稀物種依賴于特定的水文地質(zhì)條件生存。一旦裂隙水系統(tǒng)遭到破壞，可能導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化，威脅到這些物種的生存和繁衍。在地下水科學(xué)發(fā)展方面，大崗山段深切峽谷特殊的地質(zhì)條件為裂隙水系統(tǒng)的研究提供了天然的實驗室。深入研究該區(qū)域的裂隙水系統(tǒng)，有助于豐富和完善裂隙水滲流理論，推動地下水科學(xué)的發(fā)展。通過對裂隙水的形成機制、賦存特征和運動規(guī)律的研究，可以為其他類似地區(qū)的地下水研究提供借鑒和參考，拓展地下水科學(xué)的研究領(lǐng)域和方法。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在國際上，裂隙水系統(tǒng)的研究歷史較為悠久。早期，國外學(xué)者主要側(cè)重于裂隙水的基本理論研究，如對裂隙介質(zhì)中滲流基本規(guī)律的探索。Snow在1969年提出了等效連續(xù)介質(zhì)模型，將裂隙巖體視為一種等效的連續(xù)介質(zhì)，通過引入滲透張量來描述裂隙介質(zhì)的滲透特性，為裂隙水滲流理論的發(fā)展奠定了重要基礎(chǔ)。此后，隨著計算機技術(shù)和數(shù)值模擬方法的不斷進步，國外在裂隙水?dāng)?shù)值模擬方面取得了顯著進展。Long等學(xué)者于1982年開發(fā)了基于離散裂隙網(wǎng)絡(luò)（DFN）模型的數(shù)值模擬方法，能夠更加真實地模擬裂隙水在復(fù)雜裂隙網(wǎng)絡(luò)中的流動過程，該方法考慮了裂隙的幾何特征、連通性等因素，在裂隙水系統(tǒng)研究中得到了廣泛應(yīng)用。在裂隙水系統(tǒng)的應(yīng)用研究方面，國外在水利工程、礦山開采、地?zé)衢_發(fā)等領(lǐng)域開展了大量工作。在水利工程領(lǐng)域，針對大壩壩基裂隙水的研究，國外學(xué)者通過現(xiàn)場監(jiān)測和數(shù)值模擬，深入分析了裂隙水對壩基穩(wěn)定性的影響機制，并提出了相應(yīng)的防滲和排水措施。例如，在瑞士的大狄克遜壩建設(shè)過程中，對壩基裂隙水進行了詳細的勘察和研究，采用了灌漿等防滲技術(shù)，有效保障了大壩的安全運行。在礦山開采方面，研究重點關(guān)注礦井突水等問題，通過對礦區(qū)裂隙水系統(tǒng)的研究，建立了突水預(yù)測模型，為礦山安全生產(chǎn)提供了技術(shù)支持。在德國的一些煤礦區(qū)，利用地球物理方法對裂隙水進行探測，結(jié)合數(shù)值模擬分析，成功預(yù)測了礦井突水的可能性，提前采取了防治措施。在大渡河大崗山段的研究方面，國外相關(guān)研究相對較少。這主要是由于大崗山段位于中國特定的地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域，其地質(zhì)條件和水文地質(zhì)特征具有獨特性，與國外的一些研究區(qū)域存在較大差異。然而，國外在裂隙水系統(tǒng)研究方面的先進理論和技術(shù)方法，如高精度的地球物理探測技術(shù)、先進的數(shù)值模擬軟件等，為大崗山段的研究提供了一定的借鑒。在國內(nèi)，裂隙水系統(tǒng)的研究也取得了豐碩成果。在理論研究方面，眾多學(xué)者結(jié)合國內(nèi)的地質(zhì)條件，對裂隙水滲流理論進行了深入探討和創(chuàng)新。陳崇希等學(xué)者在裂隙介質(zhì)滲流理論方面進行了大量研究，提出了非連續(xù)介質(zhì)滲流模型，考慮了裂隙的非均質(zhì)性和各向異性，完善了裂隙水滲流理論體系。在數(shù)值模擬方面，國內(nèi)學(xué)者也開發(fā)了一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)值模擬軟件，如FEFLOW-CN等，這些軟件在國內(nèi)裂隙水系統(tǒng)研究中發(fā)揮了重要作用。在大渡河大崗山段的研究方面，國內(nèi)已經(jīng)開展了一些相關(guān)工作。在地質(zhì)勘察方面，通過大量的鉆探、物探等工作，對大崗山段的地質(zhì)構(gòu)造、巖體結(jié)構(gòu)等進行了詳細研究，為裂隙水系統(tǒng)研究提供了基礎(chǔ)地質(zhì)資料。例如，在大崗山水電站的前期勘察中，查明了壩區(qū)的地層巖性、斷裂構(gòu)造等地質(zhì)條件，發(fā)現(xiàn)壩區(qū)巖體為中等含水的巖體，裂隙水具有承壓性。在裂隙水的水化學(xué)研究方面，漆繼紅等學(xué)者通過對壩區(qū)水化學(xué)特征的分析，研究了壩區(qū)水化學(xué)形成及其作用，并利用水化學(xué)特征與水文地質(zhì)模型聯(lián)系在一起分析，為壩區(qū)水文地質(zhì)分區(qū)提供了依據(jù)，同時也表明了壩區(qū)環(huán)境水對混凝土的腐蝕性主要為中等程度的溶出型腐蝕。在裂隙水滲流特性研究方面，一些學(xué)者采用實驗室模擬和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，對大崗山段地下廠房基巖裂隙水滲流特性進行了研究，發(fā)現(xiàn)裂隙寬度對滲流速率和壓力的影響非常顯著，裂隙深度對滲流速率和壓力的影響不如裂隙寬度顯著，橫向裂隙的滲流速率和壓力比縱向和板狀裂隙更大。然而，目前大崗山段深切峽谷裂隙水系統(tǒng)的研究仍存在一些不足之處。在研究方法上，雖然現(xiàn)有的地球物理探測、數(shù)值模擬等方法取得了一定成果，但對于大崗山段這種復(fù)雜的地質(zhì)條件，這些方法的精度和可靠性仍有待提高。例如，地球物理探測方法在識別深部裂隙和微小裂隙方面存在一定局限性；數(shù)值模擬中對裂隙的簡化處理可能導(dǎo)致模擬結(jié)果與實際情況存在偏差。在研究內(nèi)容上，對裂隙水系統(tǒng)的動態(tài)變化規(guī)律研究相對較少，尤其是在人類工程活動（如水電工程建設(shè)）和氣候變化的雙重影響下，裂隙水系統(tǒng)的演化機制尚不明確。此外，對于裂隙水與地表水、土壤水之間的相互作用關(guān)系，以及裂隙水對生態(tài)環(huán)境的影響等方面的研究也不夠深入，這些問題都有待進一步的研究和探索。1.3研究內(nèi)容與方法1.3.1研究內(nèi)容本研究聚焦大渡河大崗山段深切峽谷，對該區(qū)域的裂隙水系統(tǒng)展開全面且深入的探究，具體內(nèi)容涵蓋以下幾個關(guān)鍵方面：裂隙水系統(tǒng)特征：運用地質(zhì)測繪、鉆探、物探等多種手段，系統(tǒng)調(diào)查大崗山段深切峽谷的地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、裂隙發(fā)育特征等。通過對這些基礎(chǔ)地質(zhì)條件的詳細分析，明確裂隙水的賦存空間和分布規(guī)律，包括裂隙水的水位、水量、水質(zhì)等參數(shù)的變化特征。同時，研究裂隙水的動態(tài)變化規(guī)律，分析其在不同季節(jié)、不同年份的水位波動情況，以及與大氣降水、地表水等因素的相互關(guān)系。例如，通過長期監(jiān)測不同位置的裂隙水水位，繪制水位歷時曲線，觀察其在雨季和旱季的變化趨勢，進而深入了解裂隙水系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)機制。影響因素分析：深入剖析地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、巖石特性、氣象條件等因素對裂隙水系統(tǒng)的影響機制。地形地貌控制著地表水和地下水的徑流方向和排泄基準(zhǔn)面，如深切峽谷的地形使得裂隙水具有較強的水力坡度，水流速度較快。地質(zhì)構(gòu)造，如斷層、褶皺等，不僅影響裂隙的發(fā)育和連通性，還可能改變地下水的流動路徑和補給、排泄條件。巖石的透水性和儲水性決定了裂隙水的賦存能力，不同巖性的巖石對裂隙水的儲存和運移具有不同的影響。氣象條件中的降水和蒸發(fā)直接影響裂隙水的補給和排泄，通過分析多年降水?dāng)?shù)據(jù)和蒸發(fā)數(shù)據(jù)，結(jié)合裂隙水水位變化，建立兩者之間的定量關(guān)系，從而更準(zhǔn)確地評估氣象因素對裂隙水系統(tǒng)的影響。與地質(zhì)構(gòu)造關(guān)系：詳細研究裂隙水系統(tǒng)與地質(zhì)構(gòu)造之間的內(nèi)在聯(lián)系，分析斷層、褶皺等地質(zhì)構(gòu)造對裂隙水的富集、運移和排泄的控制作用。斷層帶往往是地下水的良好通道，可能導(dǎo)致裂隙水在斷層附近富集，并沿著斷層方向運移。褶皺構(gòu)造則會改變巖石的應(yīng)力狀態(tài)，影響裂隙的發(fā)育程度和分布方向，進而影響裂隙水的賦存和流動。通過對地質(zhì)構(gòu)造的精細解析，結(jié)合水文地質(zhì)試驗和數(shù)值模擬，揭示裂隙水在地質(zhì)構(gòu)造控制下的運移規(guī)律，為裂隙水系統(tǒng)的研究提供更堅實的地質(zhì)依據(jù)。對工程影響評估：結(jié)合大崗山段的水利水電工程建設(shè)，評估裂隙水系統(tǒng)對工程建設(shè)和運營的影響。在工程建設(shè)過程中，裂隙水可能導(dǎo)致壩基滲漏、涌水等問題，影響工程的安全性和穩(wěn)定性。通過對裂隙水的滲流分析和涌水量預(yù)測，為工程設(shè)計提供合理的防滲和排水措施建議。在工程運營階段，監(jiān)測裂隙水的動態(tài)變化，評估其對工程結(jié)構(gòu)的長期影響，及時發(fā)現(xiàn)并解決可能出現(xiàn)的工程地質(zhì)問題。例如，對于大崗山水電站，通過建立三維滲流模型，模擬不同工況下裂隙水的滲流場，預(yù)測壩基滲漏量和揚壓力，為大壩的防滲設(shè)計和安全運行提供科學(xué)依據(jù)。1.3.2研究方法為實現(xiàn)上述研究目標(biāo)，本研究將綜合運用多種研究方法，充分發(fā)揮各方法的優(yōu)勢，確保研究結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。具體研究方法如下：地質(zhì)調(diào)查法：開展詳細的野外地質(zhì)調(diào)查，包括地質(zhì)測繪、地質(zhì)剖面測量、鉆探、物探等工作。地質(zhì)測繪主要對大崗山段深切峽谷的地表地質(zhì)現(xiàn)象進行觀察和記錄，繪制地質(zhì)圖，查明地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地貌形態(tài)等基本地質(zhì)條件。地質(zhì)剖面測量通過選擇典型的剖面，進行詳細的測量和描述，獲取深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)信息。鉆探是獲取地下巖芯的重要手段，通過對巖芯的分析，了解巖石的物理力學(xué)性質(zhì)、裂隙發(fā)育程度等。物探方法如地震勘探、電法勘探等，利用不同地質(zhì)體的物理性質(zhì)差異，探測地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)和裂隙分布情況。例如，地震勘探可以通過分析地震波在地下的傳播特征，確定地層界面和斷層位置；電法勘探則可以根據(jù)巖石的導(dǎo)電性差異，識別出富含水的裂隙區(qū)域。室內(nèi)實驗法：采集大崗山段的巖石樣品和水樣，在實驗室進行物理力學(xué)性質(zhì)測試、水化學(xué)分析、滲流實驗等。巖石物理力學(xué)性質(zhì)測試包括密度、孔隙度、滲透率、抗壓強度等參數(shù)的測定，這些參數(shù)對于理解巖石的儲水和導(dǎo)水能力至關(guān)重要。水化學(xué)分析通過測定水樣中的化學(xué)成分，如陽離子、陰離子、酸堿度、溶解氣體等，研究裂隙水的化學(xué)特征和成因，以及其與巖石之間的相互作用。滲流實驗則在實驗室模擬不同的水力條件，研究裂隙水在巖石裂隙中的滲流規(guī)律，獲取滲流參數(shù)，為數(shù)值模擬提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。例如，通過在不同壓力梯度下進行滲流實驗，測定巖石的滲透系數(shù)，分析其與裂隙特征的關(guān)系。數(shù)值模擬法：運用專業(yè)的數(shù)值模擬軟件，如FEFLOW、COMSOL等，建立大崗山段深切峽谷裂隙水系統(tǒng)的數(shù)值模型。根據(jù)地質(zhì)調(diào)查和室內(nèi)實驗獲得的數(shù)據(jù)，對模型進行參數(shù)賦值和邊界條件設(shè)定，模擬裂隙水的滲流過程和動態(tài)變化。通過數(shù)值模擬，可以預(yù)測在不同工況下（如工程建設(shè)、氣候變化等）裂隙水系統(tǒng)的響應(yīng)，分析其對工程和環(huán)境的影響。同時，利用數(shù)值模擬結(jié)果，優(yōu)化工程設(shè)計方案，提出合理的防治措施。例如，在模擬大崗山水電站建設(shè)對裂隙水系統(tǒng)的影響時，可以通過改變大壩的位置、高度和防滲措施等參數(shù)，對比不同方案下裂隙水的滲流場和水位變化，選擇最優(yōu)的工程設(shè)計方案。理論分析法：基于水文地質(zhì)學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)等相關(guān)理論，對研究數(shù)據(jù)進行分析和解釋，建立裂隙水系統(tǒng)的概念模型和數(shù)學(xué)模型。運用滲流理論、水化學(xué)平衡理論等，深入探討裂隙水的形成機制、運移規(guī)律和與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系。通過理論分析，揭示裂隙水系統(tǒng)的內(nèi)在本質(zhì)，為研究提供理論支持。例如，運用達西定律和非達西定律，分析裂隙水在不同尺度裂隙中的滲流規(guī)律；利用水化學(xué)平衡理論，解釋裂隙水的化學(xué)成分變化和水-巖相互作用過程。二、大渡河大崗山段深切峽谷地質(zhì)背景2.1區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造大崗山段深切峽谷位于中國西南部，處于川滇南北向構(gòu)造帶北端，是南北向與北西向、北東向等多組構(gòu)造的交匯復(fù)合部位，大地構(gòu)造位置獨特且復(fù)雜。該區(qū)域在漫長的地質(zhì)歷史時期內(nèi)，經(jīng)歷了多期次的構(gòu)造運動，這些構(gòu)造運動對大崗山段的地質(zhì)構(gòu)造格局產(chǎn)生了深遠影響。在元古代，該地區(qū)卷入了晉寧運動，這一時期的構(gòu)造運動使得巖石發(fā)生褶皺和變質(zhì)，奠定了區(qū)域的基底構(gòu)造。隨后，在加里東運動和海西運動期間，區(qū)域內(nèi)的構(gòu)造活動相對較弱，但仍對巖石的變形和地層的沉積產(chǎn)生了一定的影響。到了印支期和燕山期，強烈的構(gòu)造運動再次席卷該區(qū)域。印支運動使地層發(fā)生大規(guī)模的褶皺和斷裂，形成了一系列緊密的褶皺構(gòu)造和高角度的斷層，這些褶皺和斷層控制了區(qū)域內(nèi)山脈和河谷的基本走向。燕山運動則進一步加劇了構(gòu)造變形，不僅使前期形成的構(gòu)造得到強化，還產(chǎn)生了新的斷裂和褶皺，同時伴隨著大規(guī)模的巖漿侵入活動，大崗山段的基巖主要為澄江期灰白色、微紅色黑云二長花崗巖，便是這一時期巖漿活動的產(chǎn)物，此外，還有輝綠巖脈、花崗細晶巖脈、閃長巖脈等各類脈巖穿插發(fā)育于花崗巖中，其中輝綠巖脈分布較多。區(qū)域內(nèi)主要的構(gòu)造單元包括西部的康滇地軸和東部的四川盆地西緣?？档岬剌S是一個長期隆起的古老地塊，其結(jié)晶基底為前震旦系變質(zhì)巖，經(jīng)歷了復(fù)雜的構(gòu)造演化過程，巖石變形強烈，構(gòu)造形跡復(fù)雜多樣。四川盆地西緣則是在相對穩(wěn)定的揚子板塊基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其地層主要為中生界和新生界的沉積巖，構(gòu)造變形相對較弱，但受到區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場的影響，仍發(fā)育有一些褶皺和斷裂構(gòu)造。大崗山段深切峽谷恰好位于這兩個構(gòu)造單元的過渡地帶，其地質(zhì)構(gòu)造兼具兩者的特征，既受到康滇地軸強烈構(gòu)造運動的影響，又受到四川盆地西緣相對穩(wěn)定構(gòu)造環(huán)境的制約。磨西斷裂和大渡河斷裂是區(qū)域內(nèi)兩條重要的斷裂構(gòu)造，它們分別從壩址西側(cè)4.5km和4.0km處通過。磨西斷裂總體呈北西向展布，是一條具有左旋走滑性質(zhì)的活動斷裂，其活動歷史悠久，最新的活動跡象表明，在晚第四紀時期該斷裂仍有強烈的活動，對區(qū)域內(nèi)的地震活動和地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生具有重要的控制作用。大渡河斷裂走向近南北，為逆沖-走滑斷裂，同樣具有較強的活動性，該斷裂的活動導(dǎo)致了大渡河河谷的強烈下切和兩岸山體的隆升，塑造了大崗山段深切峽谷的基本地貌形態(tài)。這些斷裂不僅控制了區(qū)域內(nèi)地層的分布和巖石的變形，還為地下水的運移提供了通道，對裂隙水系統(tǒng)的形成和分布產(chǎn)生了重要影響。由于斷裂帶附近巖石破碎，裂隙發(fā)育，使得地下水更容易在這些區(qū)域富集和運移，形成相對獨立的裂隙水子系統(tǒng)。褶皺構(gòu)造在大崗山段也較為發(fā)育，主要表現(xiàn)為緊閉褶皺和倒轉(zhuǎn)褶皺。這些褶皺的軸向多為南北向或近南北向，與區(qū)域內(nèi)的主要構(gòu)造線方向一致。褶皺的存在改變了巖石的產(chǎn)狀和應(yīng)力狀態(tài)，使得巖石中的裂隙發(fā)育具有方向性。在褶皺的軸部，由于巖石受到強烈的拉伸和擠壓作用，裂隙往往更為發(fā)育，且連通性較好，有利于地下水的賦存和運移；而在褶皺的翼部，裂隙的發(fā)育程度和連通性則相對較差。例如，在大崗山某區(qū)域的褶皺軸部，通過地質(zhì)勘察發(fā)現(xiàn)裂隙密度明顯高于翼部，且裂隙的延伸方向與褶皺軸的方向具有一定的相關(guān)性，這一現(xiàn)象表明褶皺構(gòu)造對裂隙發(fā)育的控制作用顯著，進而影響了裂隙水的分布。2.2地層巖性大崗山段深切峽谷出露的地層較為復(fù)雜，主要包括元古界、古生界和新生界的部分地層。元古界地層主要為前震旦系變質(zhì)巖，是區(qū)域內(nèi)最古老的地層，經(jīng)歷了多期構(gòu)造運動和變質(zhì)作用，巖石變形強烈，巖性復(fù)雜多變。其主要巖石類型有片麻巖、片巖、千枚巖等，這些巖石的礦物定向排列明顯，片理構(gòu)造發(fā)育，使得巖石的力學(xué)性質(zhì)和透水性具有明顯的各向異性。例如，片麻巖中的長石、石英等礦物呈定向排列，形成片麻理，沿片麻理方向巖石的透水性相對較好，而垂直于片麻理方向則相對較差。古生界地層在大崗山段也有一定分布，主要為寒武系、奧陶系和二疊系的沉積巖。寒武系地層主要由碎屑巖和碳酸鹽巖組成，如砂巖、頁巖和石灰?guī)r等。砂巖具有較好的透水性，其中的孔隙和裂隙為地下水的賦存和運移提供了一定的空間；頁巖則透水性較差，常作為相對隔水層，對地下水的流動起到阻隔作用；石灰?guī)r以其可溶性而具有獨特的水文地質(zhì)特征，在地下水的溶蝕作用下，易形成巖溶洞穴和裂隙，使得地下水的賦存和運移更加復(fù)雜。奧陶系地層巖性以石灰?guī)r和泥灰?guī)r為主，石灰?guī)r的巖溶發(fā)育程度相對較高，而泥灰?guī)r的透水性和巖溶發(fā)育程度則介于石灰?guī)r和頁巖之間。二疊系地層主要為峨眉山玄武巖，該巖石致密堅硬，原生孔隙較少，透水性相對較弱，但在后期構(gòu)造運動的影響下，巖石中常產(chǎn)生裂隙，從而增加了其透水性，為裂隙水的賦存提供了一定條件。新生界地層主要為第四系松散堆積物，廣泛分布于河谷、階地和山間盆地等地形相對低洼的區(qū)域。其成因類型多樣，包括沖積、洪積、坡積和殘積等。沖積物主要由砂、礫石和黏土組成，分選性和磨圓度較好，透水性較強，是淺層地下水的主要賦存介質(zhì)之一；洪積物則分選性較差，顆粒大小混雜，透水性變化較大，在粗顆粒集中的部位透水性好，而在細顆粒較多的部位透水性相對較弱；坡積物和殘積物一般分布在山坡和山頂，厚度較薄，主要由巖石風(fēng)化產(chǎn)物組成，透水性也較差。壩區(qū)基巖主要為澄江期灰白色、微紅色黑云二長花崗巖，其礦物組成主要有鉀長石、斜長石、石英和黑云母等。鉀長石和斜長石含量較高，構(gòu)成了巖石的骨架，石英則充填于礦物顆粒之間，增加了巖石的硬度和強度。黑云母呈片狀分布，含量相對較少，但對巖石的物理性質(zhì)有一定影響。黑云二長花崗巖結(jié)構(gòu)致密，原生孔隙率低，整體的透水性相對較弱。然而，在長期的地質(zhì)構(gòu)造作用下，巖體中發(fā)育了大量的節(jié)理裂隙，這些裂隙相互連通，形成了復(fù)雜的裂隙網(wǎng)絡(luò)，極大地改變了巖石的透水性，使得巖體具備了儲存和導(dǎo)水的能力，成為裂隙水的主要賦存巖體。除了黑云二長花崗巖外，壩區(qū)還有輝綠巖脈、花崗細晶巖脈、閃長巖脈等各類脈巖穿插發(fā)育于花崗巖中，其中輝綠巖脈分布較多。輝綠巖脈屬基性巖脈，礦物粒度0.2-0.8mm，呈細粒結(jié)構(gòu)，主要礦物為中-基性斜長石和普通輝石，此外還有少量的磁鐵礦和石英，具輝綠結(jié)構(gòu)。經(jīng)過后期強烈的構(gòu)造-熱液作用，輝綠巖脈發(fā)生了不同類型和程度的蝕變及變質(zhì)，以綠泥石化為主，這種蝕變作用改變了巖石的礦物組成和結(jié)構(gòu)，進而影響了其物理力學(xué)性質(zhì)和透水性。與黑云二長花崗巖相比，輝綠巖脈的抗風(fēng)化能力相對較弱，在風(fēng)化作用下更容易破碎，裂隙發(fā)育程度較高，透水性相對較好。其與周圍花崗巖的接觸帶往往也是裂隙發(fā)育的部位，成為地下水運移的良好通道?；◢徏毦r脈和閃長巖脈的分布相對較少，花崗細晶巖脈礦物粒度較細，主要由長石、石英和少量云母組成，巖石致密，透水性較差；閃長巖脈主要礦物為斜長石和角閃石，其物理力學(xué)性質(zhì)和透水性介于黑云二長花崗巖和輝綠巖脈之間。不同的地層巖性對裂隙發(fā)育和水系統(tǒng)有著顯著的影響。巖石的礦物組成、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造決定了其力學(xué)性質(zhì)，進而影響裂隙的形成和發(fā)育。例如，脆性巖石在構(gòu)造應(yīng)力作用下更容易產(chǎn)生裂隙，而塑性較強的巖石則相對較難。變質(zhì)巖中的片理構(gòu)造和沉積巖中的層理構(gòu)造，為裂隙的產(chǎn)生提供了初始的薄弱面，使得裂隙往往沿著這些面優(yōu)先發(fā)育。同時，巖石的透水性和儲水性也與巖性密切相關(guān)，透水性好的巖石能夠更快地接受地表水的補給，為裂隙水系統(tǒng)提供充足的水源；而儲水性好的巖石則能夠儲存更多的地下水，維持裂隙水系統(tǒng)的穩(wěn)定。在大崗山段深切峽谷，不同巖性的地層相互組合，形成了復(fù)雜的水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)，對裂隙水的賦存、運移和排泄產(chǎn)生了綜合影響，使得裂隙水系統(tǒng)呈現(xiàn)出明顯的不均勻性和復(fù)雜性。2.3地形地貌大崗山段深切峽谷的地形地貌呈現(xiàn)出獨特而復(fù)雜的特征，對裂隙水系統(tǒng)的形成與分布產(chǎn)生著深遠影響。從宏觀角度看，該區(qū)域處于高山峽谷地貌單元，地勢起伏劇烈，相對高差較大。大渡河自北向南貫穿其中，河流強烈下切，塑造出了典型的“V”型峽谷地貌，谷寬200-300米，谷坡40-70度，水面寬60-150米，河中水深流急。兩岸山體雄厚高峻，山頂海拔多在2000米以上，與谷底相對高差可達1000米以上，形成了極為壯觀的峽谷景觀。在峽谷兩岸，廣泛分布著不同級別的河流階地。這些階地是河流地質(zhì)作用的產(chǎn)物，記錄了河流的演化歷史。通過對階地的研究可以發(fā)現(xiàn)，其沉積物組成和結(jié)構(gòu)具有明顯的特征。早期形成的高階地，沉積物顆粒較粗，主要由礫石和砂組成，分選性和磨圓度相對較好，這表明在河流早期，水流速度較快，搬運能力較強。而低階地的沉積物則相對較細，除了砂和礫石外，還含有一定量的黏土，分選性和磨圓度也較差，反映了河流后期水流速度逐漸減緩，搬運能力減弱。這些階地的存在不僅影響著地表水的流動和匯聚，也為地下水的賦存和運移提供了特定的地質(zhì)條件。階地中的孔隙和裂隙成為地下水的儲存空間，且階地與河流之間存在著密切的水力聯(lián)系，河水與階地中的地下水相互補給和排泄。在長期的風(fēng)化、侵蝕和重力作用下，峽谷兩岸還發(fā)育有眾多的沖溝和滑坡等微地貌。沖溝的形成主要是由于坡面徑流的集中侵蝕作用，它們縱橫交錯，將山體切割得支離破碎。沖溝的規(guī)模大小不一，小的沖溝長度僅有數(shù)十米，深度數(shù)米；大的沖溝長度可達數(shù)千米，深度數(shù)十米。沖溝的存在增加了地表水的流動路徑和速度，使得地表水能夠更快地匯集到河流中。同時，沖溝也為大氣降水和地表水滲入地下提供了通道，促進了裂隙水的補給?；聞t是在重力、地震、降雨等多種因素作用下，山體巖土體沿一定的滑動面發(fā)生滑動而形成的?；麦w的物質(zhì)組成較為雜亂，結(jié)構(gòu)松散，透水性較強。滑坡體的存在改變了原有的地形地貌和水文地質(zhì)條件，一方面，滑坡體可能堵塞沖溝和河道，導(dǎo)致地表水排泄不暢，形成臨時性的積水區(qū)域；另一方面，滑坡體中的孔隙和裂隙為地下水的賦存提供了新的空間，且滑坡體與周圍巖體之間的接觸帶往往也是地下水運移的通道。地形地貌對裂隙水系統(tǒng)的形成和分布具有重要的控制作用。地勢的高低起伏決定了地下水的水力坡度和徑流方向。在大崗山段深切峽谷，地下水總體上由高處向低處流動，從山體向河谷方向徑流。由于地形的陡峭，水力坡度較大，地下水的流速相對較快，這有利于地下水的快速排泄和更新。同時，地形地貌還影響著大氣降水的分布和入滲條件。在山區(qū)，地形的抬升作用使得氣流上升冷卻，容易形成降水，且迎風(fēng)坡的降水量通常大于背風(fēng)坡。大氣降水是裂隙水的主要補給來源之一，降水的分布不均直接導(dǎo)致了裂隙水補給的差異。在降水豐富的區(qū)域，裂隙水的補給量較大，水位相對較高；而在降水較少的區(qū)域，裂隙水的補給量則相對較小，水位較低。地形地貌與地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造等因素相互作用，共同影響著裂隙水系統(tǒng)。不同的地形地貌條件下，地層巖性的出露情況和風(fēng)化程度不同，這會導(dǎo)致裂隙的發(fā)育程度和連通性存在差異。在峽谷底部，由于受到河流的長期侵蝕和沖刷，巖石風(fēng)化強烈，裂隙發(fā)育，且這些裂隙往往與河流相通，使得地下水與地表水的交換更為頻繁。而在山頂和山坡部位，巖石的風(fēng)化程度相對較弱，裂隙的發(fā)育程度和連通性也相對較差。地質(zhì)構(gòu)造對地形地貌的塑造有著重要影響，同時也控制著裂隙水的運移通道。斷層和褶皺等地質(zhì)構(gòu)造的存在，使得巖石的完整性遭到破壞，形成了大量的裂隙和破碎帶，這些裂隙和破碎帶不僅為地下水的賦存提供了空間，還成為地下水運移的優(yōu)勢通道。在斷層附近，地下水往往富集，且水流方向可能發(fā)生改變。大崗山段深切峽谷獨特的地形地貌是裂隙水系統(tǒng)形成和分布的重要基礎(chǔ)，它與其他地質(zhì)因素相互關(guān)聯(lián)，共同塑造了該區(qū)域復(fù)雜的裂隙水系統(tǒng)特征。深入研究地形地貌與裂隙水系統(tǒng)的關(guān)系，對于全面理解該區(qū)域的水文地質(zhì)條件，合理開發(fā)利用地下水資源，以及保障水利水電工程的安全建設(shè)和運營具有重要意義。三、大崗山段裂隙水系統(tǒng)特征3.1裂隙發(fā)育特征3.1.1裂隙類型大崗山段深切峽谷巖體中發(fā)育著多種類型的裂隙，這些裂隙的形成與區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、巖石特性以及長期的風(fēng)化作用密切相關(guān)。其中，構(gòu)造裂隙是最為重要的裂隙類型之一，它是在地殼運動產(chǎn)生的構(gòu)造應(yīng)力作用下形成的。由于該區(qū)域經(jīng)歷了多期次強烈的構(gòu)造運動，如印支運動和燕山運動，構(gòu)造應(yīng)力場復(fù)雜多變，導(dǎo)致構(gòu)造裂隙廣泛發(fā)育。構(gòu)造裂隙的規(guī)模較大，延伸深度可達數(shù)十米甚至上百米，寬度在幾毫米到幾厘米之間。其走向和傾向往往與區(qū)域主要構(gòu)造線方向一致，如NNE-NE組、NW組等，這些方向的構(gòu)造裂隙與區(qū)域內(nèi)的磨西斷裂、大渡河斷裂等大型斷裂構(gòu)造相互關(guān)聯(lián)，構(gòu)成了復(fù)雜的裂隙網(wǎng)絡(luò)。構(gòu)造裂隙的力學(xué)性質(zhì)主要有張性裂隙和剪性裂隙。張性裂隙是巖石在拉伸應(yīng)力作用下形成的，其特點是裂隙面粗糙，寬度變化較大，裂隙壁上?？梢姷矫黠@的張開痕跡，且充填物較少。剪性裂隙則是在剪切應(yīng)力作用下產(chǎn)生的，裂隙面相對光滑，呈緊閉狀，寬度較為均勻，常呈共軛狀出現(xiàn)。風(fēng)化裂隙也是大崗山段巖體中常見的裂隙類型。它是地表巖石在溫度變化、水、空氣和生物等風(fēng)化營力的長期作用下形成的。風(fēng)化裂隙一般發(fā)育在地表以下數(shù)米至數(shù)十米的范圍內(nèi)，形成密集均勻、無明顯方向性的裂隙網(wǎng)絡(luò)。其深度和規(guī)模受到巖石性質(zhì)、風(fēng)化程度和地形地貌等因素的影響。在巖性較軟、風(fēng)化程度較高的區(qū)域，風(fēng)化裂隙更為發(fā)育，深度可達數(shù)十米；而在巖性堅硬、風(fēng)化程度較低的部位，風(fēng)化裂隙則相對較淺，一般只有數(shù)米。風(fēng)化裂隙的寬度較小，多在毫米級以下，常被風(fēng)化產(chǎn)物如黏土、碎屑等充填。與構(gòu)造裂隙相比，風(fēng)化裂隙的連通性相對較差，但在局部地區(qū)，由于風(fēng)化作用的不均勻性，也可能形成連通較好的風(fēng)化裂隙帶，成為地下水運移的通道。成巖裂隙是巖石在成巖過程中受內(nèi)部應(yīng)力作用而產(chǎn)生的原生構(gòu)造。在大崗山段，主要出露的澄江期黑云二長花崗巖在冷凝收縮過程中產(chǎn)生了一些成巖裂隙。這些裂隙多為閉合狀，寬度極窄，一般在微米級，含水意義不大。但在后期構(gòu)造運動和風(fēng)化作用的影響下，部分成巖裂隙可能被改造和擴展，從而具備一定的導(dǎo)水能力。此外，在壩區(qū)穿插的輝綠巖脈等脈巖，在冷凝和后期構(gòu)造作用下，也會產(chǎn)生相應(yīng)的成巖裂隙和構(gòu)造裂隙。輝綠巖脈中的裂隙發(fā)育程度相對較高，且由于其與周圍花崗巖的接觸帶存在應(yīng)力集中現(xiàn)象，裂隙往往更為密集，成為地下水運移的重要通道。不同類型的裂隙在大崗山段深切峽谷巖體中相互交織，共同構(gòu)成了復(fù)雜的裂隙系統(tǒng)。構(gòu)造裂隙為地下水提供了主要的運移通道，控制著裂隙水的宏觀流動方向；風(fēng)化裂隙則增加了巖體的透水性，促進了地表水與地下水的交換；成巖裂隙雖然初始導(dǎo)水性較弱，但在后期地質(zhì)作用下，也可能對裂隙水系統(tǒng)產(chǎn)生一定的影響。這些裂隙類型的差異和相互作用，使得大崗山段的裂隙水系統(tǒng)呈現(xiàn)出高度的復(fù)雜性和不均勻性。3.1.2裂隙產(chǎn)狀裂隙的產(chǎn)狀包括走向、傾向和傾角，它反映了裂隙在空間的分布狀態(tài)，對于研究裂隙水的運移和賦存具有重要意義。通過對大崗山段深切峽谷巖體中大量裂隙的實地測量和統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)該區(qū)域裂隙產(chǎn)狀具有明顯的規(guī)律性和方向性。在走向方面，大崗山段巖體中的裂隙主要發(fā)育有NNE-NE組、NW組、近EW組以及緩傾角裂隙密集帶等幾組優(yōu)勢方向。NNE-NE組裂隙走向大致為北偏東15°-45°，該組裂隙在區(qū)域內(nèi)分布較為廣泛，延伸距離較長，是受區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場中近南北向擠壓作用形成的。例如，在壩址區(qū)的左岸，通過地質(zhì)測繪和鉆孔資料分析，發(fā)現(xiàn)該組裂隙在多個位置均有出露，且相互連通性較好，對地下水的運移起到了重要的控制作用。NW組裂隙走向約為北偏西30°-60°，其形成與區(qū)域內(nèi)的北西向構(gòu)造應(yīng)力作用密切相關(guān)。這組裂隙在右岸地區(qū)相對較為發(fā)育，在一些山體邊坡上可以清晰地觀察到該組裂隙的出露，其走向與山坡的走向具有一定的相關(guān)性，影響著山坡巖體的穩(wěn)定性和地下水的排泄方向。近EW組裂隙走向接近東西方向，雖然其發(fā)育程度相對較弱，但在局部地區(qū)也較為明顯。緩傾角裂隙密集帶的走向則較為復(fù)雜，沒有明顯的優(yōu)勢方向，但傾角一般小于30°，主要分布在巖體的深部，對壩基的穩(wěn)定性和裂隙水的深部運移具有重要影響。傾向是指裂隙面傾斜的方向，與走向垂直。NNE-NE組裂隙的傾向多為南東向，傾角一般在40°-70°之間，屬于中陡傾角裂隙。這種傾向和傾角的組合使得該組裂隙在空間上形成了一定的傾斜角度，有利于地下水在重力作用下沿裂隙向下運移。NW組裂隙傾向多為南西向，傾角在30°-60°之間，同樣為中陡傾角裂隙。其傾向和傾角的特征決定了該組裂隙在地下水運移過程中，與NNE-NE組裂隙相互交織，形成復(fù)雜的裂隙網(wǎng)絡(luò)，影響著地下水的流動路徑和速度。近EW組裂隙傾向根據(jù)具體位置不同而有所變化，傾角一般在30°-50°之間。緩傾角裂隙密集帶的傾向也較為分散，但其傾角較小的特點，使得地下水在該組裂隙中的運移速度相對較慢，容易形成地下水的富集區(qū)域。為了更直觀地展示裂隙產(chǎn)狀的分布規(guī)律，采用玫瑰花圖等統(tǒng)計方法對測量數(shù)據(jù)進行處理。從玫瑰花圖中可以清晰地看出，不同方向裂隙的發(fā)育頻率和優(yōu)勢方向。NNE-NE組和NW組裂隙在玫瑰花圖中表現(xiàn)為明顯的峰值，說明這兩組裂隙的發(fā)育程度較高，是大崗山段巖體中的主要裂隙方向。而近EW組和緩傾角裂隙密集帶的峰值相對較小，表明其發(fā)育程度相對較弱。通過對不同區(qū)域、不同巖性巖體中裂隙產(chǎn)狀的統(tǒng)計分析，還發(fā)現(xiàn)裂隙產(chǎn)狀與地質(zhì)構(gòu)造和巖石特性密切相關(guān)。在斷層附近，由于巖石受到強烈的構(gòu)造擠壓和錯動，裂隙產(chǎn)狀往往較為復(fù)雜，且發(fā)育程度較高；而在巖性均一、構(gòu)造作用較弱的巖體中，裂隙產(chǎn)狀相對較為單一，發(fā)育程度也較低。裂隙產(chǎn)狀的分布規(guī)律對裂隙水的運移和賦存產(chǎn)生了重要影響。不同方向和傾角的裂隙相互連通，形成了復(fù)雜的裂隙網(wǎng)絡(luò)，決定了地下水的流動路徑和方向。例如，NNE-NE組和NW組裂隙的相互交織，使得地下水在巖體中形成了復(fù)雜的三維流動路徑，增加了地下水運移的復(fù)雜性。緩傾角裂隙密集帶則由于其傾角較小，容易導(dǎo)致地下水在深部巖體中積聚，形成相對穩(wěn)定的地下水位和富水區(qū)域。同時，裂隙產(chǎn)狀還影響著巖體的滲透性和穩(wěn)定性。中陡傾角裂隙的存在增加了巖體的滲透性，使得地下水更容易在巖體中流動；而緩傾角裂隙密集帶則可能降低巖體的抗滑穩(wěn)定性，在工程建設(shè)中需要特別關(guān)注。3.1.3裂隙密度與連通性裂隙密度是指單位體積巖石內(nèi)裂隙的總長度或裂隙的數(shù)量，它是衡量裂隙發(fā)育程度的重要指標(biāo)之一。在大崗山段深切峽谷，通過地質(zhì)測繪、鉆孔取芯以及現(xiàn)場調(diào)查等方法，對不同區(qū)域和不同巖性的巖體進行了裂隙密度的測量和統(tǒng)計。結(jié)果表明，該區(qū)域巖體的裂隙密度存在明顯的差異，其分布受到地質(zhì)構(gòu)造、巖石特性和風(fēng)化程度等多種因素的綜合控制。在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的區(qū)域，如斷層附近和褶皺軸部，巖體受到強烈的構(gòu)造應(yīng)力作用，巖石破碎，裂隙發(fā)育密集，裂隙密度相對較高。例如，在大渡河斷裂附近的巖體中，通過現(xiàn)場測量發(fā)現(xiàn)，單位體積內(nèi)裂隙的總長度可達數(shù)米，裂隙數(shù)量較多，平均每平方米巖體中可見裂隙數(shù)達數(shù)十條。而在遠離斷層和褶皺的相對穩(wěn)定區(qū)域，巖體所受構(gòu)造應(yīng)力較小，裂隙發(fā)育相對稀疏，裂隙密度較低，單位體積內(nèi)裂隙總長度可能只有幾十厘米，每平方米巖體中可見裂隙數(shù)僅幾條。不同巖性的巖體其裂隙密度也有所不同。壩區(qū)主要基巖黑云二長花崗巖結(jié)構(gòu)致密，原生裂隙較少，但在后期構(gòu)造作用下，形成了大量次生裂隙。其裂隙密度相對輝綠巖脈等脈巖來說較低，平均每立方米巖體中裂隙總長度約為1-2米。輝綠巖脈由于抗風(fēng)化能力相對較弱，在構(gòu)造運動和風(fēng)化作用下更容易破碎，裂隙發(fā)育更為密集，裂隙密度較高，每立方米巖體中裂隙總長度可達3-5米。風(fēng)化程度對裂隙密度也有顯著影響。在地表風(fēng)化強烈的區(qū)域，巖石長期受到溫度變化、水、空氣和生物等風(fēng)化營力的作用，巖體破碎，裂隙不斷擴展和增多，裂隙密度明顯增大。隨著深度的增加，風(fēng)化作用逐漸減弱，裂隙密度也隨之降低。一般來說，在地表以下0-10米的范圍內(nèi)，裂隙密度相對較大，平均每立方米巖體中裂隙總長度可達2-3米；而在10米以下的深部巖體中，裂隙密度逐漸減小，每立方米巖體中裂隙總長度可能降至1米以下。裂隙的連通性是指裂隙之間相互連接和貫通的程度，它直接影響著裂隙水的滲流特性和水力聯(lián)系。大崗山段巖體中裂隙的連通性較為復(fù)雜，不同類型和產(chǎn)狀的裂隙其連通性存在差異。構(gòu)造裂隙由于規(guī)模較大，延伸較長，在區(qū)域內(nèi)往往相互連通，形成了相對連續(xù)的裂隙網(wǎng)絡(luò)，連通性較好。例如，NNE-NE組和NW組的構(gòu)造裂隙在一定范圍內(nèi)相互交織，形成了可以貫穿整個巖體的裂隙通道，使得地下水能夠在較大范圍內(nèi)運移。風(fēng)化裂隙雖然規(guī)模較小，但在局部地區(qū)由于風(fēng)化作用的不均勻性，也可能形成連通較好的風(fēng)化裂隙帶。在一些山坡表面，風(fēng)化裂隙相互連通，形成了類似于網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)，地表水可以通過這些連通的風(fēng)化裂隙迅速滲入地下，補給裂隙水。然而，成巖裂隙多為閉合狀，連通性較差，一般情況下對裂隙水的滲流影響較小。但在后期構(gòu)造運動和風(fēng)化作用的改造下，部分成巖裂隙可能被張開和連通，從而具備一定的導(dǎo)水能力。為了定量研究裂隙的連通性，采用了多種方法，如示蹤試驗、鉆孔壓水試驗和數(shù)值模擬等。示蹤試驗通過向鉆孔中注入示蹤劑，觀察示蹤劑在裂隙中的運移路徑和擴散范圍，從而判斷裂隙的連通情況。鉆孔壓水試驗則是通過對鉆孔施加一定的水壓，測量壓入水量和壓力變化，根據(jù)達西定律和相關(guān)滲流理論，計算巖體的滲透系數(shù)和裂隙的連通率。數(shù)值模擬方法則是利用專業(yè)的數(shù)值模擬軟件，如FEFLOW、COMSOL等，建立巖體裂隙網(wǎng)絡(luò)模型，模擬裂隙水在不同連通條件下的滲流過程，分析裂隙連通性對滲流場的影響。通過這些方法的綜合應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)大崗山段巖體中裂隙的連通率在不同區(qū)域和不同深度存在較大差異。在構(gòu)造裂隙發(fā)育密集且相互連通的區(qū)域，裂隙連通率可達50%-70%，表明大部分裂隙相互連通，形成了良好的導(dǎo)水通道；而在風(fēng)化裂隙發(fā)育的區(qū)域，裂隙連通率一般在20%-40%之間，連通性相對較弱；在成巖裂隙為主的區(qū)域，裂隙連通率通常低于10%，連通性很差。裂隙密度和連通性對裂隙水的滲流具有重要影響。裂隙密度越大，單位體積巖石內(nèi)可供地下水運移的通道越多，巖體的滲透性越強，裂隙水的滲流速度越快。而裂隙連通性越好，地下水在裂隙網(wǎng)絡(luò)中的流動路徑越暢通，水力聯(lián)系越緊密，越容易形成統(tǒng)一的地下水流場。在大崗山段深切峽谷，由于裂隙密度和連通性的不均勻分布，導(dǎo)致裂隙水的滲流呈現(xiàn)出明顯的非均質(zhì)性。在裂隙密度高、連通性好的區(qū)域，裂隙水的滲流速度較快，水位變化相對較大；而在裂隙密度低、連通性差的區(qū)域，裂隙水的滲流速度較慢，水位相對穩(wěn)定。這種非均質(zhì)性增加了對裂隙水系統(tǒng)研究和工程應(yīng)用的難度，在水利水電工程建設(shè)中，需要充分考慮裂隙密度和連通性的影響，合理設(shè)計壩基防滲和排水系統(tǒng)，以確保工程的安全穩(wěn)定運行。3.2裂隙水賦存特征3.2.1含水層與隔水層分布大崗山段深切峽谷的裂隙水含水層主要由裂隙發(fā)育的巖體構(gòu)成，其分布與地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造以及裂隙發(fā)育特征密切相關(guān)。在該區(qū)域，寒武系砂巖由于其顆粒間孔隙和裂隙的存在，具有較好的透水性，成為重要的裂隙水含水層之一。這些砂巖中的裂隙相互連通，形成了地下水運移的通道，能夠儲存和傳導(dǎo)一定量的裂隙水。二疊系峨眉山玄武巖在后期構(gòu)造運動影響下產(chǎn)生裂隙，也具備了一定的儲水和導(dǎo)水能力，成為裂隙水的賦存空間。壩區(qū)基巖主要為澄江期黑云二長花崗巖，盡管其原生孔隙率低，但在長期地質(zhì)構(gòu)造作用下，巖體中發(fā)育的大量節(jié)理裂隙相互連通，形成了復(fù)雜的裂隙網(wǎng)絡(luò)，從而使該巖體成為裂隙水的主要賦存巖體，構(gòu)成了重要的含水層。穿插于其中的輝綠巖脈，由于其抗風(fēng)化能力較弱，在構(gòu)造運動和風(fēng)化作用下更容易破碎，裂隙發(fā)育程度較高，透水性相對較好，與周圍花崗巖的接觸帶也是裂隙發(fā)育的部位，成為地下水運移的良好通道，進一步增強了該區(qū)域的儲水和導(dǎo)水能力，在裂隙水含水層體系中發(fā)揮著重要作用。而古生界的寒武系頁巖、奧陶系泥灰?guī)r以及新生界第四系的黏土等，由于其透水性較差，常作為相對隔水層。寒武系頁巖中黏土礦物含量較高，顆粒細小，孔隙和裂隙不發(fā)育，地下水難以通過，有效地阻隔了裂隙水的垂向運移。奧陶系泥灰?guī)r的透水性介于石灰?guī)r和頁巖之間，在一定程度上限制了裂隙水的流動。第四系黏土廣泛分布于河谷、階地和山間盆地等地形相對低洼的區(qū)域，其孔隙細小，滲透性極低，成為淺層地下水與深層裂隙水之間的重要隔水層，對維持裂隙水系統(tǒng)的穩(wěn)定性起到了關(guān)鍵作用。含水層和隔水層的分布在空間上具有明顯的不均勻性。在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的區(qū)域，如斷層和褶皺附近，由于巖石破碎，裂隙發(fā)育，含水層的滲透性增強，厚度增大，而隔水層的連續(xù)性可能被破壞，導(dǎo)致其隔水性能下降。在大渡河斷裂附近，巖體破碎，裂隙密集，含水層的透水性明顯增強，裂隙水的含量也相對較高；而原本作為隔水層的頁巖，在斷層的錯動和擠壓作用下，可能出現(xiàn)裂隙，使其隔水性能受到影響。在地形地貌變化較大的區(qū)域，含水層和隔水層的分布也會發(fā)生相應(yīng)的變化。在峽谷底部，由于河流的長期侵蝕和沖刷，巖石風(fēng)化強烈，裂隙發(fā)育，含水層的厚度和滲透性增加；而在山頂和山坡部位，巖石的風(fēng)化程度相對較弱，裂隙的發(fā)育程度和連通性也相對較差，含水層的厚度和滲透性則相對較小。含水層與隔水層的分布對裂隙水的賦存和運移具有重要的控制作用。含水層為裂隙水提供了儲存和運移的空間，其滲透性和厚度決定了裂隙水的儲存量和流動速度。隔水層則限制了裂隙水的運移范圍，使得裂隙水在含水層中形成相對獨立的水力系統(tǒng)。在大崗山段深切峽谷，由于含水層和隔水層的復(fù)雜分布，導(dǎo)致裂隙水系統(tǒng)呈現(xiàn)出明顯的非均質(zhì)性，不同區(qū)域的裂隙水水位、水量和水質(zhì)存在較大差異。3.2.2水位與水力梯度通過在大崗山段深切峽谷不同位置布置監(jiān)測井和水位觀測點，長期監(jiān)測裂隙水的水位變化，獲取了豐富的水位數(shù)據(jù)。結(jié)果顯示，該區(qū)域裂隙水水位呈現(xiàn)出明顯的空間分布差異和動態(tài)變化特征。在空間分布上，裂隙水水位總體上由山體向河谷方向逐漸降低，呈現(xiàn)出明顯的地形控制特征。在山頂和山坡部位，由于地勢較高，裂隙水水位相對較高；而在河谷底部，地勢較低，裂隙水水位也相對較低。在大崗山某山頂區(qū)域，裂隙水水位標(biāo)高可達1500米以上，而在河谷底部，水位標(biāo)高則降至1000米以下。這種水位的變化趨勢與地形的起伏基本一致，表明地形是影響裂隙水水位分布的重要因素之一。同時，裂隙水水位還受到地質(zhì)構(gòu)造和含水層特性的影響。在斷層和裂隙發(fā)育密集的區(qū)域，由于地下水的運移通道暢通，裂隙水水位相對較低；而在隔水層分布較厚的區(qū)域，地下水的運移受到阻礙，裂隙水水位則相對較高。裂隙水水位具有明顯的季節(jié)性變化規(guī)律。在雨季，隨著大氣降水的增加，裂隙水的補給量增大，水位迅速上升。據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，在雨季期間，部分區(qū)域的裂隙水水位可上升數(shù)米甚至十余米。而在旱季，降水減少，裂隙水的補給量相應(yīng)減少，同時由于蒸發(fā)和排泄作用，水位逐漸下降。在旱季末期，一些區(qū)域的裂隙水水位可下降至雨季水位的一半左右。此外，裂隙水水位還會受到人類活動的影響。例如，在大崗山段的水利水電工程建設(shè)過程中，大壩的修建和水庫的蓄水可能導(dǎo)致庫區(qū)周邊裂隙水水位升高，而地下廠房的開挖則可能引起局部區(qū)域裂隙水水位下降。水力梯度是指單位距離內(nèi)的水位差，它反映了裂隙水的流動驅(qū)動力。通過對不同監(jiān)測點水位數(shù)據(jù)的分析，計算出大崗山段深切峽谷裂隙水的水力梯度。結(jié)果表明，該區(qū)域裂隙水的水力梯度在不同地段存在較大差異，總體上呈現(xiàn)出由山體向河谷方向逐漸增大的趨勢。在山頂和山坡上部，由于地形相對平緩，裂隙水的水力梯度較小，一般在0.01-0.05之間；而在山坡下部和河谷附近，地形坡度變陡，裂隙水的水力梯度明顯增大，可達0.1-0.3。在大渡河河谷附近的某區(qū)域，通過測量不同位置的裂隙水水位，計算出其水力梯度達到0.25，表明該區(qū)域裂隙水的流動驅(qū)動力較強，水流速度較快。水力梯度的大小與裂隙水的滲流速度密切相關(guān)。根據(jù)達西定律，滲流速度與水力梯度成正比，與滲透系數(shù)成反比。在大崗山段，由于裂隙發(fā)育的不均勻性，滲透系數(shù)在不同區(qū)域也存在差異。在裂隙發(fā)育密集且連通性好的區(qū)域，滲透系數(shù)較大，在這種情況下，即使水力梯度較小，裂隙水也能以較快的速度滲流；而在裂隙發(fā)育稀疏、連通性差的區(qū)域，滲透系數(shù)較小，只有在較大的水力梯度作用下，裂隙水才會有明顯的流動。例如，在壩區(qū)的某一裂隙發(fā)育密集區(qū)域，滲透系數(shù)較大，水力梯度為0.03時，滲流速度可達0.5米/天；而在另一裂隙發(fā)育稀疏區(qū)域，滲透系數(shù)較小，即使水力梯度增大到0.1，滲流速度也僅為0.1米/天。水力梯度還影響著裂隙水的流動方向。在大崗山段，裂隙水總體上沿著水力梯度的方向，由高水位向低水位流動，即從山體向河谷方向流動。然而，由于地質(zhì)構(gòu)造和裂隙分布的復(fù)雜性，裂隙水的流動方向在局部區(qū)域可能會發(fā)生改變。在斷層附近，由于巖石破碎，裂隙的連通性和滲透性發(fā)生變化，裂隙水可能會沿著斷層帶流動，改變其原本的流動方向；在含水層與隔水層的接觸部位，也可能會出現(xiàn)裂隙水的繞流現(xiàn)象，導(dǎo)致流動方向的改變。3.2.3水化學(xué)特征對大崗山段深切峽谷裂隙水進行系統(tǒng)采樣，并運用先進的分析測試技術(shù)，對水樣中的化學(xué)成分進行了全面分析。結(jié)果顯示，該區(qū)域裂隙水的化學(xué)成分豐富多樣，主要陽離子包括鈣離子（Ca2?）、鎂離子（Mg2?）、鈉離子（Na?）和鉀離子（K?），主要陰離子有碳酸氫根離子（HCO??）、硫酸根離子（SO?2?）、氯離子（Cl?）和硝酸根離子（NO??）。從陽離子組成來看，Ca2?和Mg2?的含量相對較高，這與該區(qū)域的地層巖性密切相關(guān)。大崗山段出露的地層中含有一定量的石灰?guī)r和白云巖等碳酸鹽巖，在地下水的長期溶蝕作用下，碳酸鹽巖中的鈣、鎂等元素被溶解并釋放到裂隙水中，使得Ca2?和Mg2?成為裂隙水中的主要陽離子。Na?和K?的含量相對較低，其來源主要是巖石中的鈉、鉀礦物的風(fēng)化溶解。在陰離子組成方面，HCO??含量占主導(dǎo)地位，這是由于碳酸鹽巖的溶蝕過程中會產(chǎn)生大量的HCO??。當(dāng)石灰?guī)r（CaCO?）與含有二氧化碳（CO?）的地下水發(fā)生反應(yīng)時，會生成碳酸氫鈣（Ca(HCO?)?），從而使裂隙水中HCO??含量增加。SO?2?和Cl?的含量相對較低，SO?2?主要來源于硫化物礦物的氧化和溶解，如黃鐵礦（FeS?）在氧化條件下會生成硫酸根離子；Cl?則可能來源于巖石中的可溶性鹽類以及大氣降水的輸入。運用Piper三線圖等方法對裂隙水的水化學(xué)類型進行分析，結(jié)果表明大崗山段深切峽谷裂隙水的水化學(xué)類型主要為HCO?-Ca?Mg型。這種水化學(xué)類型的形成與區(qū)域內(nèi)的巖石性質(zhì)、水-巖相互作用以及地下水的循環(huán)條件密切相關(guān)。由于該區(qū)域碳酸鹽巖廣泛分布，水-巖相互作用過程中以碳酸鹽巖的溶解為主，使得Ca2?、Mg2?和HCO??成為裂隙水中的主要離子成分，從而形成了HCO?-Ca?Mg型水。在局部區(qū)域，由于受到特殊地質(zhì)條件或人類活動的影響，水化學(xué)類型也會有所變化。在靠近礦區(qū)的區(qū)域，由于礦石的開采和冶煉活動，可能會導(dǎo)致裂隙水中重金屬離子和SO?2?含量增加，水化學(xué)類型可能會向SO?-Ca?Mg型或其他類型轉(zhuǎn)變。裂隙水的水化學(xué)特征受到多種因素的綜合影響。地層巖性是決定水化學(xué)特征的基礎(chǔ)因素，不同的巖石類型含有不同的礦物成分，在與地下水的相互作用過程中，會釋放出不同的離子，從而影響裂隙水的化學(xué)成分。如前所述，碳酸鹽巖的溶蝕導(dǎo)致裂隙水中Ca2?、Mg2?和HCO??含量升高；而富含硫化物的巖石則會使SO?2?含量增加。地質(zhì)構(gòu)造對裂隙水的水化學(xué)特征也有重要影響。斷層和裂隙等地質(zhì)構(gòu)造不僅為地下水的運移提供了通道，還改變了水-巖相互作用的條件。在斷層附近，巖石破碎，裂隙發(fā)育，地下水與巖石的接觸面積增大，水-巖相互作用增強，可能導(dǎo)致裂隙水的化學(xué)成分發(fā)生變化。同時，地質(zhì)構(gòu)造還可能影響地下水的循環(huán)路徑和流速，進而影響水化學(xué)特征。水-巖相互作用是控制裂隙水水化學(xué)特征的關(guān)鍵過程。在大崗山段，地下水與巖石之間發(fā)生著復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，包括溶解、沉淀、離子交換等。這些反應(yīng)不斷改變著裂隙水的化學(xué)成分和性質(zhì)。除了前面提到的碳酸鹽巖的溶蝕反應(yīng)外，離子交換反應(yīng)也較為常見。例如，當(dāng)裂隙水流經(jīng)含有鈉長石（NaAlSi?O?）的巖石時，水中的Ca2?可能與鈉長石中的Na?發(fā)生離子交換，從而改變裂隙水中Ca2?和Na?的含量。此外，人類活動如農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)廢水排放和生活污水排放等也會對裂隙水的水化學(xué)特征產(chǎn)生影響。農(nóng)業(yè)灌溉中使用的化肥和農(nóng)藥可能會使裂隙水中的NO??和有機污染物含量增加；工業(yè)廢水和生活污水中的重金屬離子、酸根離子等也可能進入裂隙水，改變其化學(xué)成分和水質(zhì)。3.3裂隙水滲流特征3.3.1滲流路徑與速度大崗山段深切峽谷巖體中裂隙水的滲流路徑極為復(fù)雜，受到裂隙的發(fā)育特征、產(chǎn)狀以及連通性等多種因素的綜合控制。由于該區(qū)域巖體中發(fā)育著不同類型、規(guī)模和方向的裂隙，這些裂隙相互交織形成了錯綜復(fù)雜的裂隙網(wǎng)絡(luò)，使得裂隙水在其中的流動路徑呈現(xiàn)出高度的非線性和不確定性。在構(gòu)造裂隙發(fā)育的區(qū)域，由于其規(guī)模較大且連通性較好，往往成為裂隙水滲流的主要通道。例如，NNE-NE組和NW組的構(gòu)造裂隙，其走向和傾向在空間上相互交織，形成了可以貫穿整個巖體的裂隙通道，裂隙水能夠沿著這些通道在較大范圍內(nèi)運移。在某一區(qū)域的巖體中，通過示蹤試驗發(fā)現(xiàn)，注入的示蹤劑能夠迅速沿著NNE-NE組和NW組的構(gòu)造裂隙擴散，表明這些裂隙在滲流過程中起到了主導(dǎo)作用。風(fēng)化裂隙雖然規(guī)模相對較小，但在局部地區(qū)由于風(fēng)化作用的不均勻性，也可能形成連通較好的風(fēng)化裂隙帶，成為裂隙水滲流的次要通道。在山坡表面，風(fēng)化裂隙相互連通，形成了類似于網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)，地表水可以通過這些連通的風(fēng)化裂隙迅速滲入地下，并在一定范圍內(nèi)運移，對淺層裂隙水的補給和流動產(chǎn)生重要影響。裂隙水的滲流速度同樣受到多種因素的影響，呈現(xiàn)出明顯的空間變化特征。裂隙的寬度和連通性是影響滲流速度的關(guān)鍵因素。裂隙寬度越大，單位時間內(nèi)通過的水量越多，滲流速度也就越快；而裂隙連通性越好，水流的阻力越小，滲流速度也會相應(yīng)增加。通過室內(nèi)滲流實驗和現(xiàn)場測試發(fā)現(xiàn)，在裂隙寬度較大且連通性良好的區(qū)域，裂隙水的滲流速度可達數(shù)米每天；而在裂隙寬度較小、連通性較差的區(qū)域，滲流速度則可能只有幾厘米每天甚至更低。水力梯度也是影響滲流速度的重要因素。根據(jù)達西定律，滲流速度與水力梯度成正比，水力梯度越大，滲流速度越快。在大崗山段深切峽谷，由于地形起伏較大，不同位置的水力梯度存在明顯差異，導(dǎo)致裂隙水的滲流速度也有所不同。在山坡下部和河谷附近，地形坡度較陡，水力梯度較大，裂隙水的滲流速度相對較快；而在山頂和山坡上部，地形相對平緩，水力梯度較小，滲流速度也相對較慢。巖石的滲透性也對滲流速度產(chǎn)生影響。不同巖性的巖石具有不同的滲透性，壩區(qū)主要基巖黑云二長花崗巖結(jié)構(gòu)致密，原生滲透性較低，但在構(gòu)造作用下形成的裂隙增加了其滲透性，使得裂隙水能夠在其中滲流。而穿插其中的輝綠巖脈，由于裂隙發(fā)育程度較高，滲透性相對較好，裂隙水在輝綠巖脈中的滲流速度往往比在黑云二長花崗巖中更快。為了深入研究裂隙水的滲流路徑和速度，采用了多種研究方法。除了前面提到的示蹤試驗、室內(nèi)滲流實驗和現(xiàn)場測試外，還運用數(shù)值模擬方法，利用專業(yè)的數(shù)值模擬軟件，如FEFLOW、COMSOL等，建立巖體裂隙網(wǎng)絡(luò)模型，模擬裂隙水在不同條件下的滲流過程。通過數(shù)值模擬，可以直觀地展示裂隙水的滲流路徑和速度分布，分析不同因素對滲流的影響程度。在模擬過程中，通過改變裂隙的寬度、連通性、水力梯度等參數(shù)，觀察滲流速度和路徑的變化，從而為實際工程提供理論依據(jù)。3.3.2滲流場分布利用數(shù)值模擬等方法對大崗山段深切峽谷裂隙水的滲流場分布特征進行了深入研究。在數(shù)值模擬過程中，選用了FEFLOW軟件，該軟件具有強大的地下水模擬功能，能夠準(zhǔn)確地模擬復(fù)雜地質(zhì)條件下的滲流過程。首先，根據(jù)前期的地質(zhì)調(diào)查和勘探數(shù)據(jù)，建立了大崗山段深切峽谷的三維地質(zhì)模型，詳細描述了地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、裂隙發(fā)育特征等信息。然后，對模型進行參數(shù)賦值，包括巖石的滲透系數(shù)、孔隙度、儲水系數(shù)等，這些參數(shù)通過室內(nèi)實驗和現(xiàn)場測試獲取。滲透系數(shù)根據(jù)不同巖性和裂隙發(fā)育程度進行分區(qū)賦值，如在裂隙發(fā)育密集的區(qū)域，滲透系數(shù)相對較大；而在巖性致密、裂隙不發(fā)育的區(qū)域，滲透系數(shù)則較小。在邊界條件設(shè)定方面，考慮了大氣降水入滲、地表水與地下水的水力聯(lián)系以及側(cè)向徑流等因素。將大氣降水作為模型的主要補給源，根據(jù)多年的氣象數(shù)據(jù)，確定降水入滲系數(shù)，模擬大氣降水通過地表裂隙滲入地下的過程。地表水與地下水的水力聯(lián)系通過設(shè)置河流邊界來實現(xiàn)，根據(jù)大渡河的水位變化和流量數(shù)據(jù)，確定河流與地下水之間的補給和排泄關(guān)系。側(cè)向徑流邊界則根據(jù)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造和水文地質(zhì)條件進行設(shè)定，考慮了地下水在區(qū)域內(nèi)的側(cè)向流動。通過數(shù)值模擬，得到了大崗山段深切峽谷裂隙水滲流場的分布特征。從模擬結(jié)果可以看出，滲流場的分布呈現(xiàn)出明顯的不均勻性，與地質(zhì)構(gòu)造、裂隙發(fā)育和地形地貌密切相關(guān)。在斷層和裂隙發(fā)育密集的區(qū)域，滲流速度較快，水力梯度較大，形成了相對集中的滲流通道。在大渡河斷裂附近，由于巖石破碎，裂隙連通性好，滲流速度明顯高于其他區(qū)域，形成了一條明顯的滲流帶。而在隔水層分布較厚的區(qū)域，滲流速度較慢，水力梯度較小，地下水的流動受到限制，形成了相對穩(wěn)定的低流速區(qū)域。地形地貌對滲流場分布也有重要影響。在山體頂部和山坡上部，由于地形較高，地下水的補給量相對較少，且水力梯度較小，滲流速度較慢，水位相對較高；而在河谷底部，地形較低，地下水的補給量較大，水力梯度較大，滲流速度較快，水位相對較低。在某一山坡區(qū)域，模擬結(jié)果顯示，從山頂?shù)胶庸鹊撞?，滲流速度逐漸增大，水位逐漸降低，呈現(xiàn)出明顯的地形控制特征。為了驗證數(shù)值模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性，將模擬結(jié)果與現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)進行了對比分析。通過在大崗山段不同位置布置監(jiān)測井，實時監(jiān)測裂隙水的水位和流速，將監(jiān)測數(shù)據(jù)與模擬結(jié)果進行對比。結(jié)果表明，兩者在趨勢上基本一致，數(shù)值模擬能夠較好地反映裂隙水滲流場的實際分布情況，但在局部細節(jié)上仍存在一定差異。通過對差異原因的分析，發(fā)現(xiàn)主要是由于模型參數(shù)的不確定性以及對一些復(fù)雜地質(zhì)條件的簡化處理導(dǎo)致的。針對這些問題，對模型進行了進一步的優(yōu)化和改進，提高了模擬結(jié)果的精度和可靠性。四、影響裂隙水系統(tǒng)的因素4.1地質(zhì)構(gòu)造因素4.1.1褶皺與斷層的影響褶皺和斷層是地質(zhì)構(gòu)造中最為常見的兩種形態(tài)，它們對大崗山段深切峽谷裂隙水系統(tǒng)的形成與演化起著至關(guān)重要的控制作用。褶皺構(gòu)造改變了巖石的原始產(chǎn)狀和應(yīng)力狀態(tài)，進而影響裂隙的發(fā)育與分布。在褶皺的軸部，由于巖石受到強烈的拉伸和擠壓作用，應(yīng)力集中現(xiàn)象顯著，巖石容易發(fā)生破裂，從而形成大量的裂隙。這些裂隙往往具有較大的張開度和較好的連通性，為裂隙水的賦存和運移提供了有利條件。例如，在大崗山某褶皺軸部區(qū)域，通過地質(zhì)測繪和鉆孔資料分析發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域裂隙密度明顯高于其他部位，裂隙寬度可達數(shù)厘米，且相互連通形成了復(fù)雜的裂隙網(wǎng)絡(luò)，使得該區(qū)域成為裂隙水的富集區(qū)。褶皺的形態(tài)和規(guī)模也對裂隙水系統(tǒng)產(chǎn)生重要影響。緊閉褶皺的軸部應(yīng)力集中程度更高，裂隙發(fā)育更為密集，而寬緩褶皺的軸部應(yīng)力相對分散，裂隙發(fā)育程度相對較弱。褶皺的翼部，由于巖石所受應(yīng)力相對較小，裂隙的發(fā)育程度和連通性相對較差，但在一定條件下，如受到次級構(gòu)造的影響，翼部也可能發(fā)育一些規(guī)模較小的裂隙，對裂隙水的分布產(chǎn)生局部影響。此外，褶皺的傾伏和揚起部位，由于巖石的變形特征不同，裂隙的發(fā)育和分布也存在差異，進而影響裂隙水的流動方向和富集區(qū)域。斷層是巖石在構(gòu)造應(yīng)力作用下發(fā)生破裂并沿破裂面發(fā)生顯著位移的構(gòu)造形跡。在大崗山段，斷層的存在對裂隙水系統(tǒng)產(chǎn)生了多方面的影響。斷層破碎帶是地下水的良好通道和儲集空間。斷層活動使得巖石破碎，形成了大量的裂隙和孔隙，增加了巖石的滲透性。斷層破碎帶中的裂隙相互連通，形成了相對連續(xù)的導(dǎo)水通道，使得地下水能夠在其中快速運移。同時，斷層破碎帶的儲水能力較強，能夠儲存大量的裂隙水，成為裂隙水的富集帶。在大渡河斷裂附近的鉆孔中，發(fā)現(xiàn)涌水量較大，水位變化相對較小，表明該區(qū)域斷層破碎帶中儲存了豐富的裂隙水。斷層還可能導(dǎo)致含水層的錯斷和水力聯(lián)系的改變。當(dāng)斷層切割含水層時，可能使含水層發(fā)生錯動，導(dǎo)致含水層的連續(xù)性被破壞。在這種情況下，斷層兩側(cè)的含水層可能具有不同的水位和水力特征，從而影響裂隙水的流動和分布。如果斷層的導(dǎo)水性良好，可能會使不同含水層之間發(fā)生水力聯(lián)系，導(dǎo)致裂隙水的混合和水化學(xué)特征的改變；而如果斷層的導(dǎo)水性較差，則可能起到隔水作用，阻礙裂隙水的流動。此外，斷層的活動性也對裂隙水系統(tǒng)產(chǎn)生影響?；顒訑鄬涌赡軙l(fā)地震等地質(zhì)災(zāi)害，導(dǎo)致巖石進一步破碎，裂隙發(fā)育程度增加，從而改變裂隙水系統(tǒng)的特征。4.1.2構(gòu)造應(yīng)力場的作用構(gòu)造應(yīng)力場是指地殼內(nèi)某一瞬時的應(yīng)力狀態(tài)及其分布特征，它對大崗山段深切峽谷裂隙的形成和演化起著關(guān)鍵的控制作用。在漫長的地質(zhì)歷史時期中，大崗山段經(jīng)歷了多期次的構(gòu)造運動，不同時期的構(gòu)造應(yīng)力場方向和強度各異，導(dǎo)致該區(qū)域巖石中形成了不同方向、規(guī)模和性質(zhì)的裂隙。在區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場的作用下，巖石內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象。當(dāng)應(yīng)力超過巖石的強度極限時，巖石就會發(fā)生破裂，形成裂隙。構(gòu)造應(yīng)力的方向決定了裂隙的走向和傾向。在大崗山段，由于受到南北向擠壓應(yīng)力和北西-南東向剪切應(yīng)力的作用，形成了NNE-NE組和NW組等優(yōu)勢方向的構(gòu)造裂隙。這些裂隙的走向和傾向與構(gòu)造應(yīng)力的方向密切相關(guān)，NNE-NE組裂隙的形成與南北向擠壓應(yīng)力有關(guān)，其走向大致與擠壓應(yīng)力方向垂直；而NW組裂隙則是在北西-南東向剪切應(yīng)力作用下形成的，其走向與剪切應(yīng)力方向呈一定的夾角。構(gòu)造應(yīng)力的大小也影響著裂隙的發(fā)育程度和規(guī)模。應(yīng)力越大，巖石破裂的程度越強烈，形成的裂隙規(guī)模越大，延伸距離越長，密度也越高。在斷層和褶皺等構(gòu)造復(fù)雜的區(qū)域，構(gòu)造應(yīng)力集中，巖石受到的作用力較大，裂隙發(fā)育密集，規(guī)模也相對較大。而在構(gòu)造應(yīng)力相對較小的區(qū)域，裂隙的發(fā)育程度則相對較弱，規(guī)模也較小。構(gòu)造應(yīng)力場的演化對裂隙的形成和演化產(chǎn)生了深遠影響。隨著構(gòu)造運動的持續(xù)進行，構(gòu)造應(yīng)力場的方向和強度不斷發(fā)生變化，導(dǎo)致早期形成的裂隙可能會受到后期構(gòu)造應(yīng)力的改造。后期構(gòu)造應(yīng)力可能使早期形成的裂隙發(fā)生張開、閉合或錯動，改變裂隙的形態(tài)、規(guī)模和連通性。在某一區(qū)域，早期形成的NNE-NE組裂隙在后期構(gòu)造應(yīng)力的作用下，部分裂隙發(fā)生了錯動和張開，使得這些裂隙的連通性增強，對裂隙水的運移產(chǎn)生了更為重要的影響。構(gòu)造應(yīng)力場還通過影響巖石的變形和破裂，間接影響裂隙水的賦存和運移條件。巖石的變形和破裂改變了巖石的孔隙結(jié)構(gòu)和滲透性，從而影響裂隙水的儲存和流動。在構(gòu)造應(yīng)力作用下，巖石中的孔隙和裂隙相互連通，形成了復(fù)雜的裂隙網(wǎng)絡(luò)，為裂隙水的運移提供了通道。同時，巖石的變形還可能導(dǎo)致巖石的應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生變化，進而影響裂隙水的壓力分布和流動方向。4.2巖石特性因素4.2.1巖石類型與結(jié)構(gòu)的影響大崗山段深切峽谷出露的巖石類型多樣，不同類型的巖石由于其礦物組成、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造的差異，對裂隙水的賦存和滲流產(chǎn)生了顯著不同的影響。沉積巖中的砂巖，其顆粒間存在孔隙，且在沉積過程中可能形成層理構(gòu)造，這些結(jié)構(gòu)特征為裂隙水的賦存提供了一定的空間。當(dāng)砂巖受到構(gòu)造應(yīng)力作用時，沿層理面和顆粒間孔隙易產(chǎn)生裂隙，進一步增加了其儲水和導(dǎo)水能力。在大崗山某區(qū)域的砂巖地層中，通過地質(zhì)勘探發(fā)現(xiàn)，砂巖中的裂隙多沿層理面發(fā)育，且相互連通，形成了一定規(guī)模的裂隙網(wǎng)絡(luò)，使得該區(qū)域的砂巖成為裂隙水的良好含水層，儲存了豐富的裂隙水。頁巖作為另一種常見的沉積巖，其礦物顆粒細小，黏土礦物含量較高，孔隙和裂隙不發(fā)育，透水性極差。在大崗山段，頁巖常作為相對隔水層，阻礙了裂隙水的垂向運移，使得裂隙水在頁巖上下的含水層中形成相對獨立的水力系統(tǒng)。在某一地區(qū)，頁巖將上部的砂巖含水層和下部的石灰?guī)r含水層分隔開來，導(dǎo)致這兩個含水層之間的水力聯(lián)系較弱，裂隙水在各自的含水層中獨立運移。巖漿巖中的黑云二長花崗巖是大崗山段壩區(qū)的主要基巖，其礦物結(jié)晶程度較高，結(jié)構(gòu)致密，原生孔隙率低。然而，在長期的地質(zhì)構(gòu)造作用下，巖體中發(fā)育了大量的節(jié)理裂隙，這些裂隙改變了巖石的滲透性，使其成為裂隙水的主要賦存巖體。黑云二長花崗巖中的裂隙發(fā)育程度和分布與巖石的礦物組成和結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。由于其主要礦物鉀長石、斜長石和石英的硬度和脆性不同，在構(gòu)造應(yīng)力作用下，礦物之間的界面和薄弱部位易產(chǎn)生裂隙，且這些裂隙在巖體中相互交織，形成了復(fù)雜的裂隙網(wǎng)絡(luò)，為裂隙水的儲存和運移提供了通道。穿插于黑云二長花崗巖中的輝綠巖脈，屬基性巖脈，其礦物組成和結(jié)構(gòu)與花崗巖有明顯差異。輝綠巖脈的抗風(fēng)化能力相對較弱，在構(gòu)造運動和風(fēng)化作用下更容易破碎，裂隙發(fā)育程度較高。其主要礦物中-基性斜長石和普通輝石在后期的構(gòu)造-熱液作用下，發(fā)生了不同類型和程度的蝕變及變質(zhì)，以綠泥石化為主，這種蝕變作用進一步增加了巖石的裂隙發(fā)育程度和透水性。輝綠巖脈與周圍花崗巖的接觸帶也是裂隙發(fā)育的部位，成為地下水運移的良好通道，使得輝綠巖脈在裂隙水系統(tǒng)中起到了重要的連通和導(dǎo)水作用。變質(zhì)巖中的片麻巖、片巖等在大崗山段也有一定分布。片麻巖具有明顯的片麻理構(gòu)造，礦物定向排列，沿片麻理方向巖石的透水性相對較好，而垂直于片麻理方向則相對較差。這種各向異性的透水性特征對裂隙水的運移方向產(chǎn)生了影響，使得裂隙水在片麻巖中更傾向于沿片麻理方向流動。片巖的片理構(gòu)造更為發(fā)育，巖石的完整性較差，裂隙相對較多，但由于片理面常被次生礦物充填，其透水性和導(dǎo)水性受到一定程度的限制。巖石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造不僅影響裂隙的發(fā)育，還對裂隙水的滲流特性產(chǎn)生重要影響。巖石中的孔隙和裂隙大小、形狀、連通性以及分布的均勻性等因素，決定了裂隙水在巖石中的滲流路徑和速度。在孔隙和裂隙分布均勻、連通性好的巖石中，裂隙水的滲流相對較為順暢，流速也相對較快；而在孔隙和裂隙分布不均勻、連通性差的巖石中，裂隙水的滲流則會受到較大的阻礙，流速較慢，甚至可能形成局部的滯水區(qū)域。4.2.2巖石透水性與儲水性巖石的透水性是指巖石允許水透過的能力，它是影響裂隙水系統(tǒng)的關(guān)鍵因素之一。在大崗山段深切峽谷，不同類型巖石的透水性存在顯著差異，這主要取決于巖石的孔隙和裂隙特征。砂巖由于其顆粒間孔隙和后期形成的裂隙，具有較好的透水性。通過現(xiàn)場抽水試驗和室內(nèi)滲透試驗測定，該區(qū)域砂巖的滲透系數(shù)一般在10??-10?2cm/s之間，表明砂巖能夠較為順暢地傳導(dǎo)裂隙水。而頁巖由于其礦物顆粒細小，孔隙和裂隙不發(fā)育，透水性極差，滲透系數(shù)通常小于10??cm/s，常作為相對隔水層，限制了裂隙水的運移。壩區(qū)主要基巖黑云二長花崗巖，原生孔隙率低，透水性較弱，但在構(gòu)造作用下形成的裂隙增加了其透水性。經(jīng)測試，其滲透系數(shù)在10??-10?3cm/s之間，且在裂隙發(fā)育密集的區(qū)域，滲透系數(shù)會增大。穿插其中的輝綠巖脈，由于裂隙發(fā)育程度較高，滲透系數(shù)可達10??-10?2cm/s，透水性相對較好。巖石的儲水性是指巖石儲存水的能力，通常用給水度來衡量。給水度是指飽水巖石在重力作用下能自由排出的水體積與巖石總體積之比。砂巖的顆粒間孔隙和裂隙能夠儲存一定量的水，其給水度一般在0.1-0.3之間，表明砂巖具有較好的儲水能力。黑云二長花崗巖雖然原生孔隙率低，但裂隙的存在使其具備了一定的儲水能力，給水度約為0.05-0.15。頁巖由于孔隙和裂隙不發(fā)育，給水度極低，一般小于0.05，儲水能力較弱。巖石的透水性和儲水性相互關(guān)聯(lián)，共同影響著裂隙水系統(tǒng)。透水性好的巖石，能夠快速地接受地表水的補給，使裂隙水得到及時更新，同時也有利于裂隙水的排泄；而儲水性好的巖石，則能夠儲存較多的裂隙水，維持裂隙水系統(tǒng)的穩(wěn)定。在大崗山段，由于不同巖石的透水性和儲水性不同，導(dǎo)致裂隙水系統(tǒng)呈現(xiàn)出明顯的非均質(zhì)性。在透水性和儲水性較好的砂巖和裂隙發(fā)育的黑云二長花崗巖區(qū)域，裂隙水的水位變化相對較大，水量也較為豐富；而在透水性和儲水性較差的頁巖區(qū)域，裂隙水的水位相對穩(wěn)定，水量較少。巖石的透水性和儲水性還受到巖石的風(fēng)化程度、裂隙的充填情況等因素的影響。風(fēng)化作用會使巖石破碎，增加裂隙的發(fā)育程度，從而提高巖石的透水性和儲水性。在大崗山段，地表巖石的風(fēng)化程度較高，其透水性和儲水性明顯優(yōu)于深部未風(fēng)化的巖石。裂隙的充填情況也會改變巖石的透水性和儲水性。當(dāng)裂隙被黏土、碎屑等物質(zhì)充填時，巖石的透水性和儲水性會降低；而當(dāng)裂隙保持張開狀態(tài)時，透水性和儲水性則相對較好。4.3氣象與水文因素4.3.1降水與蒸發(fā)的影響降水是大崗山段深切峽谷裂隙水的主要補給來源，對裂隙水系統(tǒng)的水量和動態(tài)變化起著至關(guān)重要的作用。該區(qū)域?qū)儆趤啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，降水充沛，年降水量可達1000-1500毫米，且降水主要集中在夏季，約占全年降水量的60%-70%。在雨季，大量的大氣降水通過地表裂隙迅速滲入地下，成為裂隙水的重要補給來源。通過對大崗山段不同位置的裂隙水水位監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，在降水集中的時段，裂隙水水位迅速上升，且上升幅度與降水量密切相關(guān)。在某一監(jiān)測點，一次強降水過程后，降水量達到100毫米，該監(jiān)測點的裂隙水水位在隨后的幾天內(nèi)上升了2-3米。降水的入滲過程受到多種因素的影響，其中地形地貌和裂隙發(fā)育特征是兩個關(guān)鍵因素。在地形坡度較陡的區(qū)域，降水形成的地表徑流速度較快，入滲時間較短，入滲量相對較少；而在地形平緩的區(qū)域，地表徑流速度較慢，入滲時間較長，入滲量相對較大。例如，在大崗山的山坡上部，地形坡度較大，降水后大部分水流以地表徑流的形式迅速流走，只有少量降水能夠滲入地下補給裂隙水；而在河谷底部，地形平坦，降水入滲量較大，對裂隙水的補給作用更為明顯。裂隙發(fā)育程度和連通性也影響著降水的入滲。裂隙發(fā)育密集且連通性好的區(qū)域，降水更容易通過裂隙滲入地下，補給裂隙水的效率更高；而在裂隙發(fā)育稀疏、連通性差的區(qū)域，降水入滲受到阻礙，入滲量相對較少。蒸發(fā)是裂隙水排泄的一種方式，對裂隙水系統(tǒng)的水量平衡和動態(tài)變化也有一定的影響。大崗山段深切峽谷的蒸發(fā)量受氣溫、濕度、風(fēng)速等氣象因素的綜合控制。在夏季，氣溫較高，空氣相對濕度較低，風(fēng)速較大，蒸發(fā)量相對較大；而在冬季，氣溫較低，空氣相對濕度較高，風(fēng)速較小，蒸發(fā)量相對較小。年蒸發(fā)量一般在800-1200毫米之間。蒸發(fā)主要發(fā)生在地表和淺層裂隙中，對于深層裂隙水的影響相對較小。在干旱季節(jié)，蒸發(fā)作用會使地表和淺層裂隙中的水分不斷散失，導(dǎo)致裂隙水水位下降。通過對大崗山段某一淺層裂隙水監(jiān)測點的觀測發(fā)現(xiàn)，在連續(xù)干旱的一個月內(nèi)，蒸發(fā)量達到150毫米，該監(jiān)測點的裂隙水水位下降了1-2米。降水和蒸發(fā)的動態(tài)變化導(dǎo)致了裂隙水系統(tǒng)的季節(jié)性變化。在雨季，降水補給量大于蒸發(fā)排泄量，裂隙水水位上升，水量增加；而在旱季，蒸發(fā)排泄量大于降水補給量，裂隙水水位下降，水量減少。這種季節(jié)性變化對裂隙水的水質(zhì)也有一定的影響。在雨季，大量降水的補給會稀釋裂隙水中的溶質(zhì)濃度，使水質(zhì)相對變好；而在旱季，隨著蒸發(fā)作用的增強，裂隙水中的溶質(zhì)濃度相對升高，水質(zhì)可能會變差。4.3.2地表水與地下水的相互作用大渡河作為大崗山段深切峽谷的主要地表水體，與裂隙水之間存在著密切的相互作用，這種相互作用對裂隙水系統(tǒng)的水量、水位和水質(zhì)產(chǎn)生了重要影響。在大崗山段，地表水與裂隙水之間的補排關(guān)系較為復(fù)雜，主要取決于地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造和水位差等因素。在河谷底部，由于大渡河水位相對較高，在枯水期，當(dāng)裂隙水水位低于大渡河水位時，河水會通過河床底部的裂隙和孔隙滲入地下，補給裂隙水。通過對大渡河與裂隙水之間水力聯(lián)系的監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，在枯水期，大渡河河水對裂隙水的補給量占裂隙水總補給量的30%-40%。而在洪水期，當(dāng)大渡河水位迅速上升，超過裂隙水水位時，裂隙水則會向河水排泄。在某一次洪水過程中，大渡河水位在短時間內(nèi)上升了5-6米，超過了附近裂隙水水位，導(dǎo)致大量裂隙水向大渡河排泄，排泄量達到了平時的數(shù)倍。在山坡部位，由于地形較高，地表水主要以坡面徑流的形式向河谷流動，與裂隙水之間的直接補排關(guān)系相對較弱。但在一些沖溝發(fā)育的區(qū)域，地表水會通過沖溝底部的裂隙滲入地下，補給裂隙水；而在裂隙水水位較高時，也會有少量裂隙水通過沖溝排泄到地表。地表水與裂隙水之間的相互作用還體現(xiàn)在水質(zhì)的交換和影響上。大渡河河水的水質(zhì)受到流域內(nèi)人類活動、水土流失等因素的影響，含有一定量的泥沙、有機物和污染物。當(dāng)河水補給裂隙水時，這些物質(zhì)也會隨之進入裂隙水系統(tǒng)，可能會改變裂隙水的水質(zhì)。通過對大渡河河水和裂隙水的水質(zhì)監(jiān)測對比發(fā)現(xiàn)，在河水補給裂隙水的區(qū)域，裂