九寨沟地区水文地质条件及成兰铁路对地下水环境影响研究

九寨沟地区水文地质条件及成兰铁路对地下水环境影响研究

论文摘要

成都-兰州铁路位于四川省和甘肃省境内,起于成都,经九寨沟,延伸至兰州-重庆铁路的哈达铺站,两线路共同构成国家铁路网中西北西南区际间的客货主通道。成兰铁路建设即有利于少数民族经济欠发达地区的发展需求,也兼顾了区域旅游资源的开发利用。为了尽可能减少对地表植被的影响,保留岷山北段大熊猫等珍稀野生动物的迁徙通道,成兰铁路在途径九寨沟地区时,大多选择隧道方式穿越山岭。区内线路从黄龙景区、九寨沟景区、岷江源自然保护区和神仙池景区西侧通过,该段长80.038km,其中隧道8座,隧道总长为45.768km,占拟建铁路的57.2%。九寨沟地区属于我国西部典型的山地生态脆弱区,拥有以世界自然遗产九寨沟风景名胜区为核心的一批自然景观。为了有效保护和改善景观,提升生态系统的景观价值,促进社会经济可持续发展,景区制定了严格的管理条例,如以九寨沟沟口为中心7km范围内严禁大型土木工程的建设。然而,隧道工程建设会对地下水环境也产生了一定的负面影响,可能造成部分地段河水断流,积水面积缩小或干涸,沼泽地消失,破坏原生自然景观,使得鸟类、鱼类等野生动物失去繁衍场所,进而影响区域支柱产业——旅游业的发展。本论文以川西北高原北部九寨沟地区为研究背景,在收集前人研究成果的基础上,结合野外地质-水文地质调查,探讨了研究区水文地质条件,划分研究区地下水系统,分析隧址区与核心景区地下水系统有无水力联系,并进行了隧道工程对地下水环境的负效应评价。通过综合分析,得出主要成果和认识如下:(1)研究区出露地层属昆仑秦岭地层区,为志留系-三叠系及第三系、第四系,缺失侏罗系和白垩系,各系发育程度及分布不一。以荷叶断裂、岷江断裂和雪山断裂为界,分为西秦岭地层分区摩天岭小区和马尔康地层分区金川小区。其中成兰铁路穿越区地层属于金川小区,主要岩性为砂岩、板岩和千枚岩,岩溶不发育,主要构造有岷江断裂带的主干断裂跨石台-香蜡台断裂、牟尼沟-羊洞河-热摩柯断裂和垮石台-香腊台-热尖复背斜。(2)根据区内岩性特征、地下水动力特征以及储水空间类型,研究区地下水可划分为第四系松散岩类孔隙水、基岩裂隙水以及碳酸盐岩类岩溶水三种类型。成兰铁路位于区域西部,隧址区主要地下水类型为基岩裂隙水,主要赋存于基岩风化层孔隙、裂隙及断裂构造破碎带,富水性较弱。(3)研究区天然水矿化度较小,基本都小于1g/L,水化学类型以HCO3-Ca型水为主,其次为HCO3-Ca·Mg型水;同位素δD-δ18O值均落在全球大气降水线上或附近,另外同位素估算的水样补给高程差异较大,表明区域水体来源于大气降水和地下深部循环水。隧址区天然水主要为HCO3-Ca型水,对隧道施工使用的混凝土侵蚀性较小。隧址区水体主要接受大气降水补给。(4)研究区划分为2个一级地下水系统,即岷江水系统和嘉陵江地下水系统;12个二级地下水系统,即半当沟、夏日柯、神仙池、嘎哇沟、热摩柯、九寨沟、羊洞河、岷江源、漳腊河、涪江、岷江(川主寺-十里乡)和黄龙地下水系统。成兰铁路穿越了岷江和嘉陵江分水岭,经过岷江(川主寺-十里乡)、羊洞河、热摩柯、嘎哇沟、半当沟地下水系统。经分析,隧道穿越区与核心景区地下水系统没有水力联系,隧道施工不会对核心景区地下水环境产生影响。(5)依据隧址区地质环境和水文地质条件,进行隧道涌水量预测,利用隧道施工中地下水环境负效应评价指标体系进行分析,由评价结果可知,成兰铁路红桥关-亚隆纳日段隧道施工对隧址区地下水环境影响处在很弱到中等区间。据此推断,隧道施工对隧址区地下水环境产生较小影响,对当地自然生态系统影响也较小,工程选线方案较优。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 前言
  • 1.1 选题依据及意义
  • 1.2 研究现状及存在问题
  • 1.2.1 区域调查与研究
  • 1.2.2 地下水系统划分研究
  • 1.3 论文主要内容、研究思路及技术路线
  • 1.3.1 研究内容
  • 1.3.2 研究思路及技术路线
  • 第2章 地质环境概况
  • 2.1 自然地理概况
  • 2.1.1 地形地貌
  • 2.1.2 气象水文
  • 2.2 地质概况
  • 2.2.1 地层岩性
  • 2.2.2 地质构造
  • 2.2.3 岩溶发育特征
  • 第3章 水文地质条件
  • 3.1 地下水类型
  • 3.2 地下水补径排特征
  • 第4章 研究区天然水水化学及同位素特征
  • 4.1 样品采集
  • 4.2 天然水水化学特征
  • 4.2.1 矿化度特征分析
  • 4.2.2 常量组分分析
  • 4.3 氢氧稳定同位素特征
  • 4.3.1 水样与大气降水关系
  • 4.3.2 天然水补给高程
  • 第5章 地下水系统划分
  • 5.1 地表水系
  • 5.2 地下水系统划分
  • 5.3 隧道工程对核心景区地下水系统影响
  • 第6章 成兰铁路对地下水环境的影响
  • 6.1 隧址区概况
  • 6.2 隧道涌水量预测
  • 6.3 地下水环境负效应评价
  • 6.3.1 评价方法
  • 6.3.2 负效应评价
  • 结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 攻读学位期间取得学术成果
  • 相关论文文献

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