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安順龍宮樣區

龍宮(舊名龍潭)位於貴州安順市西南面,是龍宮地下河系的總出口。龍宮水洞及其附近區域是貴州著名的喀斯特風景旅遊區。水系大部分發源於安順溶原分水嶺,自北向南匯入打幫河支流王二河。水系展布主要受NE向構造控制,具有構造水系的基本特征。但由於最近地質時期西江流域自北而南,由西向東掀斜擡升,致使次壹級較小流域相繼回春,水系相互兼並襲奪頻繁變遷,龍宮地下河流域即為其中之壹,並且在近代喀斯特動力作用下,地表流不斷轉入地下,流水谷地在地貌躍遷帶演化為坡立谷,並進壹步陷漏成為窪地,從而打破了原有的水系格局。從其水系結構圖(圖4-6)分析,具有如下特征:

(1)最新活動的NW和NNE向構造(李興中等,1986)引導老的NE→SW向構造水系向地下發育,如龍宮水洞就是在漩塘以下水流借道壹條NW(310°)斷裂發育形成並在相變線處出露就近排入王二河。

(2)由於較近的新排泄基準(王二河)所傳遞的回春信息能更快地達到水系上遊,使上遊支流對新基準響應調整,如水溪河即由原來的SW流向轉為現在的NE流向成為“倒淌河”。

(3)由於龍宮水系總出口的形成,使原來統壹的NE→SW向構造水網割裂。從圖4-6可見龍宮水系南面有另壹地下河系,其排泄基面也是王二河,從發育趨勢看,它有可能襲奪龍宮水系的上遊河段。作出該區域的最低勢場圖(圖4-7),發現龍宮水系北部較平緩區喀斯特分水線不封閉,流域有壹定的開放性,而南面的地下河系從地下不斷溯源襲奪,已將地下分水界向北推進到龍宮地表流域以內(圖中地表分水線以北為龍宮地表流域)。

龍宮水系中的坡立谷發育特別是大型的坡立谷基本沿著NE向老構造,因為它們本來就是構造水系的壹部分。由於近期水系變遷,流域重新調整,水流與形態還不能“適稱”,表現為坡立谷地下水通道的規模還不能使水流順暢地排泄,即具有壹定的限流作用,從而產生天然水壩效應(譚明,1992),在雨季將流域匯水阻滯於坡立谷中數日到數月,成為季節性喀斯特湖。這種季節性積水使側蝕作用增強,對湖盆的拓寬圓化起到重要的作用。但另壹方面,由於坡立谷處於窪地化過程向源推進的前緣,漏陷化的發展又進壹步限制了湖盆的擴大。所以,地貌躍遷帶上坡立谷的發育受到這兩種相反動力作用的同時制約。

圖4-6 龍宮水系結構及坡立谷分布

分析龍宮區域各個坡立谷的形態與水流關系,可以得出這種流水喀斯特類型坡立谷的發育模式(圖4-8)。圖中油菜河坡立谷最長,該坡立谷正處在流水谷地被壹新生埡口分割形成的發育階段。埡口高15m,枯水期上遊水流只能於地下穿過埡口後出露於下遊坡立谷,但洪水期上遊水流仍可漫過埡口從地表進入下遊坡立谷段。坡立谷盆底有壹條狹窄的枯水水槽,其余全為漫灘覆蓋。油菜河模式代表了從流水谷地中生長出新埡口,谷地被分割開始走向封閉化,坡立谷積水拓寬的早期發育階段(圖4-8a)。斷頭河坡立谷的長度變小,且坡立谷中枯水期的消水點已經後退不在前端,盆底深陷,平均埡口相對高117m(而油菜河坡立谷為94m)。斷頭河模式代表了盆寬進壹步拓展,但漏陷化使坡立谷向窪地發展的中期發育階段(圖4-8b)。如果枯期消水點最終後退到坡立谷洪水期出水口上遊(圖4-8c),這時原坡立谷完全失去常年地表水流而窪地化,盆底枯季水槽完全消失,成為洪水期的積水窪地。這種模式代表了發育晚期的或已經衰亡的坡立谷。

圖4-7 龍宮水系及鄰區最低勢場圖

實際上,兩種相反作用的動力過程從坡立谷發育初期就始終存在,如油菜河的枯水期消水點也在後退,差別僅在於不同的發育階段這兩種過程進行的速率對比不同。

圖4-8 流水喀斯特類型的坡立谷發育模式

在高速流場地貌躍遷帶上發育的流水喀斯特坡立谷不同於I.Gams所總結的國外5種坡立谷類型,即邊緣坡立谷、山前坡立谷、外緣坡立谷、溢流坡立谷和基準坡立谷(Gams,1973),後者主要是地質或水文地質成因,而前者主要是水文地貌成因(譚明,1992)。但它仍然符合坡立谷(Polje)定義的3個基本形態要求,即具有平坦的底部、封閉的盆周和喀斯特排水通道(Gams,1987)。