蔡志伟
中煤科工重庆设计研究院（集团）有限公司，重庆 400042
摘要：研究区位于重庆市南川区境内，处于四川盆地向云贵高原过渡地带。向斜成山，向斜山核部以硬质灰岩为主，两翼以较软页岩为主，此种岩性组合在构造剥蚀作用下形成大量的崩塌堆积体。研究此类向斜蓄水构造与崩塌堆积体的水力联系，对区域水资源的分析、崩塌堆积体的稳定性分析具有重要意义。
关键词：向斜 崩塌堆积体 水文地质特征
一、金佛山南坡地质环境特征
（1）气象特征
研究区内多年平均降雨量1109.89mm，降雨量多集中在5～9月，占全年降雨量的70%；月平均降雨量，1月份最少，为13.8mm，7月份最多，为186.5mm。日最大降雨量266.6mm。
（2）构造及地层特征
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图1 构造纲要图
场地位于金佛山向斜SE翼，无区域性或较大断裂穿越，仅有金佛山向斜及头渡背斜发育，在石板沟和头渡分别发育一次级小褶皱，即熊家堡背斜和头渡向斜。场地坡面堆积第四系崩坡积块石土（Q4col+dl，含粘土），下伏志留系中统韩家店组（S2h）及小河坝组（S1x）页岩、砂质页岩地层。场地内岩层产状300°～305∠5°～9°。
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图2 基岩面等值线图
（3）下垫面特征
属深切中山之侵蚀堆积斜坡地貌，为柏枝溪右岸大型崩、坡、洪积堆积体，呈不规则扇形，内有5条小冲沟自上而下发育。场地所在高程850～1000m，与山顶相对高差800m左右。场地现状主要为阶梯状耕地，地形坡度一般10°～15°，局部20°～25°。
据基岩面等值线图，崩塌堆积体下部为古河道，崩塌堆积体前缘（近柏枝溪）崩塌层厚度达110余米。受历次崩塌堆积作用，柏枝溪河道由北向南改道，河谷处基岩面呈宽缓形态展布。
二、水文地质特征
（1）地下水赋存特征
在研究区以北金佛山向斜近核部地区（陡崖以上），分布有P1、P2及T1f等可溶岩地层，其富水性较好，推测与下伏志留系中统韩家店组（S2h）及小河坝组（S1x）页岩、砂质页岩裂隙网络存在水力联系（图2）。
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图3 研究区区域水文地质剖面图
据图3，向斜自核部向翼部依次为T1f灰岩夹泥灰岩地层，P2灰岩夹粉砂岩、页岩、煤线地层，P1灰岩夹白云岩地层，S2h页岩及砂质页岩地层，S1x砂岩夹页岩、灰岩地层。其区域岩性组合特征如表1所示。
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（2）水系及地下水露头特征
①河流
研究区位于柏枝溪右岸，柏枝溪为该区域的排泄基准面。柏枝溪属季节性河流，枯季水位775m～803m，水深0.5～1.0m，流量约为1m3/s；雨季洪水位可达780～810m，流量可达100m3/s。
②冲沟
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图4崩塌堆积体冲沟及泉点调查平面图
崩塌堆积体左支范围内发育三条主冲沟（G01、G02、G03），冲沟均起源于崩塌堆积体左支范围内，向南径流排入柏枝溪。除G03沟渠上段局部下切进入基岩以外，其余部分均处于第四系崩坡积物上。其中，G01和G03均出现冲沟下部沟口流量比沟渠中部或上部流量减少的情况，推测部分冲沟水经沟底松散第四系崩坡积物下渗，导致下游流量减少。枯季沟渠流量为0.8～5.0L/S，在雨季时，冲沟洪峰流量可达500～1000 L/S。
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崩塌堆积体右支右侧
崩塌堆积体右支内发育1条主冲沟（G04），该冲沟起源于崩塌堆积体右支以北，自北西向南东穿过研究区汇流进入柏枝溪。在冲沟进入崩塌堆积体右支北侧边界处测得流量为5.0L/S，而在冲沟下游沟口位置流量为1.0L/S，冲沟大部分区段位于第四系崩坡积物上，推测部分冲沟水经沟底松散第四系崩坡积物下渗，导致下游流量减少。沟渠流量为1.0～5.0 L/S，在雨季时，冲沟洪峰流量可达800 L/S。
③泉点
据调查，崩塌堆积体内共出露泉点8个，主要分布于崩塌堆积体左支顶部、崩塌堆积体右支顶部、崩塌堆积体左支下部、崩塌堆积体右支中部，出露高程808.27～1191.80m。调查期间（枯季）
泉点流量0.1～2.5L/S，据走访，大多数泉点常年不干，且雨后不浑浊，在雨季全流量增大。调查期间环境气温5～8℃，泉点水温10～18℃。
（3）水化学特征
此次取柏枝溪河流水样2组(S01、S02)、崩塌堆积体右支地表水潭水样2组(S03、S04)、泉点水样5组（Q01、Q02、Q04、Q06、Q07）进行水化学简分析。
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水潭地表水样（S01、S02)主要为大气降水，可作为研究区的水化学环境本底值；柏枝溪河水来源较广，属大气降水、地下水混合类水；研究区内各个泉点的地下水，其矿物含量可用来推测地下水的来源及径流途径。
S01、Q04属HCO3--SO4--Ca2+型水，其余均为HCO3--Ca2+型水，研究区内地表、地下水受人类活动影响整体较小。其中，水潭地表水的矿化度平均值为198.62mg/L，而地下水的矿化度平均值为413.76 mg/L，大大高于环境本底值，且冬季地下水水温远远高于环境气温（水温约为18℃，气温5～8℃），推测地下水径流途径较远，水岩交换作用较充分。
研究区HCO3-环境本底值平均含量为126.27mg/L，地下水中HCO3-含量为250.80mg/L，说明地下水在径流过程中与碳酸盐岩类矿物发生了较多的水岩交换，区内碳酸盐岩类矿物仅发育在金佛山向斜核部的P1、P2及T1f地层中，推测研究区内地下水来源可能为金佛山核部的可溶岩含水层。
（4）地下水补、径、排特征
①区域地下水补径排特征
研究区位于金佛山向斜南东翼，柏枝溪右岸。勘据水化学资料分析，崩塌堆积体坡面出露的泉点与金佛山向斜富水构造具有水力联系。
金佛山向斜核部P1、P2、T1f地层主要受大气降水补给，在降雨入渗后，形成的地下水通过裂隙及岩溶管道系统径流，部分地下水通过向斜核部的暗河系统排泄出露地表，其余地下水向深部径流。
金佛山向斜核部的P1、P2、T1f可溶岩地层含水量丰富，通过S2h裂隙网络向下运移，向柏枝溪河谷一侧径流，在崩塌堆积体覆盖区域，地下水通过崩塌堆积体的粗颗粒透水区段，部分以泉点的形式出露地表，形成常年不干、水温稳定的泉点。
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图5 区域地下水流线示意图
②场地地下水特征补径排关系
研究区内崩塌堆积体以粘土、灰岩块石为主，块石粒径及分布不均，据调查及钻探揭露，块石粒径可达20～25m，在崩塌堆积体内块石密集处，空隙含量高，地下水聚集赋存；在粘土区段，给水度低，起到隔水的作用。
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图6 B-B’水文地质断面图
崩塌堆积体右支左支，其代表断面B-B’上覆第四系崩坡积体，以灰岩块石、粘土为主，块石粒径跨度大，分布不均，地下水类型以孔隙水为主；下伏S2h砂质泥岩地层，以基岩裂隙水为主，并以侧向补给的方式补给崩坡积体。
在该段崩塌堆积体内部块石密集区域，形成崩塌堆积体内的主渗流通道，部分以泉的形式出露地表。在崩塌堆积体右支顶部发育有Q04泉点，在崩塌堆积体右支中部出露Q03、Q04两个泉点。推测其地下水来源主要为S2h砂质泥岩地层基岩裂隙水的侧向补给。
三、结论
（1）研究区地下水主要补给来源为大气降水垂直入渗补给和S2h砂质页岩裂隙水的侧向补给。在崩塌堆积体内部，以块石密集区为主通道进行径流，部分通过泉点集中排泄出露地表，少量通过冲沟及地形低洼处以分散的形式进行排泄，其余顺地形向柏枝溪分散排泄或向深处径流。
（2）研究区内碳酸盐岩类矿物仅发育在金佛山向斜核部的P1、P2及T1f地层中，结合水化学分析，推测研究区内地下水来源为金佛山核部的可溶岩含水层。崩塌堆积体内的地下水来源主要为S2h砂质泥岩地层基岩裂隙水的侧向补给。