湖北水資源的開發(fā)

1、 湖北水資源的開發(fā)與利用湖北水資源的開發(fā)與利用 主主 講講 ：張：張 翔翔 學學 號號 ：26011001212601100121 指導(dǎo)老師指導(dǎo)老師 ： 李同錄李同錄 趙權(quán)利趙權(quán)利 目目 錄錄 一一 湖北水資源的概況湖北水資源的概況 二湖北水系的演化二湖北水系的演化 三三 三水引發(fā)的工程地質(zhì)問題三水引發(fā)的工程地質(zhì)問題 四四 水資源的開發(fā)與利用水資源的開發(fā)與利用 五水資源的可持續(xù)發(fā)展五水資源的可持續(xù)發(fā)展 六南水北調(diào)的利弊六南水北調(diào)的利弊 七七 湖北湖北 旅游景點旅游景點 一一 湖北水資源的概況湖北水資源的概況 水力資源居中國第水力資源居中國第4位，地表水體積占中國第位，地表水體積占中國第10位。

2、長江由位。長江由 西向東橫貫全省西向東橫貫全省。省。省內(nèi)中小河流共有內(nèi)中小河流共有1193條，總長度達條，總長度達3.5 萬多萬多公里。此公里。此外，全省過境容水量約有外，全省過境容水量約有6338億立方米億立方米，水，水 力資源豐富，可開發(fā)水能達力資源豐富，可開發(fā)水能達3308.1萬千瓦。省境淡水湖泊眾萬千瓦。省境淡水湖泊眾 多，有多，有“千湖省千湖省”之之稱。稱。 河流河流水系：漢江水系：漢江 長江長江 清江清江 湖泊：長湖湖泊：長湖 洪湖洪湖 梁子湖梁子湖 水庫：三峽水庫：三峽 丹江口丹江口 陸水陸水 地下水：省內(nèi)淺層地下水儲藏量豐富，估計為地下水：省內(nèi)淺層地下水儲藏量豐富，估計為265

3、0億立方億立方 米，可開采儲量約每年為米，可開采儲量約每年為355.7億立方米，略等于全省多年億立方米，略等于全省多年 平均地表徑流量的平均地表徑流量的36%。地下水水質(zhì)清潔，儲量穩(wěn)定。地下水水質(zhì)清潔，儲量穩(wěn)定。 降水：湖北年平均降水量降水：湖北年平均降水量1180毫米，折合降水量毫米，折合降水量2193億立億立 方米。方米。 一 湖北水資源的概況 湖北地圖 一 湖北水資源概況 湖北地圖 一 湖北水資源概況 二 湖北水系的演化 湖北經(jīng)歷過幾次重要的海陸變遷和造山運動后 ,到晚第三紀 時 ,逐漸形成了近代地貌的雛形。其后的新構(gòu)造運動不僅控制著 湖北現(xiàn)代地貌的基本格局 ,而且奠定了湖北河流水系演化

4、的地質(zhì) 地貌基礎(chǔ)。長江、 漢江、 清江三大水系在現(xiàn)代構(gòu)造運動的影響 下 ,經(jīng)歷了各自的形成變遷 ,并在更新世時 ,在江漢盆地實現(xiàn)貫通。 1 湖北近代地貌形成過程探討 湖北近代雛形地貌的形成奠定了湖北水系形成變遷大的背景格局。 湖北地史時期經(jīng)歷幾次巨大的海陸變遷后 ,印支運動使省境及鄰 區(qū)大面積抬升成為陸地 ,從而轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)陸盆地的古地理環(huán)境 ,同時 發(fā)生了局部坳陷作用 ,形成了近東西向展開的山間坳陷盆地。湖 北占據(jù)兩個坳陷盆地的一小部分 ,即四川盆地的鄂西沉積區(qū)和長 江中下游盆地的鄂東沉積區(qū)。鄂西沉積區(qū)包括南漳、 荊門、 當陽 一帶 ,鄂東沉積區(qū)包括天門、 大冶至蘄春一帶 ,盆地外圍為山地環(huán) 境

5、。湖北侏羅紀的古地理是繼承晚三疊紀連續(xù)發(fā)展的山間坳陷盆 地環(huán)境 ,僅晚世因局部斷陷形成小型山間火山盆地。到白堊紀時, 華南與華北兩大陸塊處于逐漸焊接過程中,湖北總體上處于造 山后陸內(nèi)應(yīng)力場調(diào)整階段,構(gòu)造變動形式發(fā)生了重大的變化 斷陷、 斷坳盆地的形成和發(fā)展是這一時期的主要構(gòu)造特征。湖北的古地 理環(huán)境逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)陸山間斷陷盆地環(huán)境 ,并在省境及臨區(qū)先后 形成了一系列北北東向展開的斷陷盆地 ,省境內(nèi)比較大型的有江 漢盆地和南襄盆地的南部以及恩施、 新洲等小型盆地。晚白堊紀 斷陷活動十分強烈 ,是湖北盆地發(fā)育的全盛時期 ,江漢盆地發(fā)育到 最大 ,南襄盆地及其他的小型盆地也得到了充分的發(fā)展 ,有許多小

6、 型盆地還作為分支與江漢、 南襄兩大盆地連接在一起。晚白堊紀 末到第三紀初期的四川運動使得除了江漢、南襄兩大盆地的發(fā)展 連續(xù)進入第三紀外 ,其余小型盆地大都停止發(fā)展 ,同時在鄂西北形 成了一個房縣盆地。早第三紀的江漢、 南襄和房縣盆地發(fā)展到早 第三紀末或漸新世中晚期 ,由于受到喜瑪拉雅運動抬升作用的影 響 ,使盆地沉積作用一度停止 ,同時遭受到不同程度的剝蝕 ,從而 結(jié)束了其斷陷盆地的發(fā)展史 ,并使省境內(nèi)自晚第三紀初轉(zhuǎn)變?yōu)閰^(qū) 域坳陷作用控制下的山地丘陵 河湖平原環(huán)境 ,至此近代地貌的 雛形已經(jīng)形成。 （2）新構(gòu)造運動 中國大陸與海域地殼于距今 340萬年以來發(fā)生的構(gòu)造運動 ,稱 為中國的新構(gòu)造

7、運動 ,這次運動造成的地殼形變 ,至今仍在進 行著。由新構(gòu)造運動形成的 (地質(zhì) )構(gòu)造形變現(xiàn)象稱為新 (地 質(zhì) )構(gòu)造。新構(gòu)造運動對湖北的影響也是巨大的 ,它不僅控制 著湖北現(xiàn)代地貌的基本格局 ,而且奠定了湖北水系演化的地 質(zhì)地貌基礎(chǔ)。 2 . 1 新構(gòu)造運動的特點 湖北新構(gòu)造運動特征具有明顯的活動期次和階段性活動特點 , 具備了普遍性、 繼承性、 差異性、 間歇性、 節(jié)奏性和規(guī)律 性等諸多特點 ,并且構(gòu)造在鄂西區(qū)、鄂東北區(qū)、江漢平原區(qū) 這三部分地區(qū)有很大差別。 2 . 2 新構(gòu)造運動的運動類型 (1)斷塊差異的升降運動 山地和平原的和緩隆起與沉 降較強的斷塊運動 ,主要發(fā)生在山地與平原交接地

8、帶 ,產(chǎn)生局 部掀斜或拗折 ,形成漢水、 孝感、 長江等第四紀谷地。大面 積的升降運動和局部伴隨斷塊差異運動 ,使湖北周圍山地上 升 ,江漢平原和鄂東沿江的河谷平原相對下降 ,侵蝕和堆積作 用均趨強烈。湖北西北部的荊山、 大洪山由于斷塊差 異升降 ,形成了平行嶺谷褶斷山 ,如荊門市就處在南 彰 荊門構(gòu)造谷南端 ,城西斷崖筆直向西北方向一直 延伸到宜城附近。漢江胡集至沙洋為典型的地塹谷 ,沿永隆 河斷裂熱水異常帶長達 30 km。 (2)坳折沉降運動 根據(jù)荊江河床實驗站鉆孔研究 ,江口到 七星臺河床礫石層頂部高程從 30 m降為 24 . 8 m,出現(xiàn)了明顯 的轉(zhuǎn)折 , T1階地后緣大體沿+ 3

9、0 m等高線延伸。松滋口以西 為由第三紀砂、 泥巖組成之丘陵 ,以東則是廣闊的沖積平原 , 基巖埋深達百余米 (如江陵彌市水 36孔 ,孔深 127 . 22 m始見 第三系粘土巖和礫巖 )。孫昌萬在 1981年指出:在沙市現(xiàn)代沖 積平原下存在兩個疊置沖積扇 ,組成 沖積扇礫石層的時代分別屬晚更新世和中新世。而同期沉積 物在坳折帶以西組成海拔 8001 000m的丘崗 ,因此坳折發(fā) 生時代在晚第三紀到中更新世之間。 (3)掀斜運動 掀斜作用在江漢 洞庭盆地表現(xiàn)最為突出。 主要是盆地周邊向中心的掀斜 ,其中由西北向東南的掀斜運 動最為明顯 ,作用范更為圍也最為廣大。掀斜運動使平原的 沉積中心不斷

10、南移。如老第三紀時 ,沉積中心在蚌湖、 周磯 一帶 ,形成了厚達 3 400 m的潛江組沉積;新第三紀時沉積中 心向 南西遷移至熊口、 浩口一帶,形成厚度最大的上第三系廣華 寺組 ,厚 300900 m;而到第四紀 ,更新世的沉積中心移到潛 江、 仙桃一帶 ,形成了厚達 283 . 6 m(新溝 QR7孔 )的第四系 , 為區(qū)內(nèi)最厚;現(xiàn)代沉積中心位于江漢盆地南緣和洞庭湖區(qū)。 2 . 3 新構(gòu)造運動奠定了現(xiàn)代水系發(fā)育的地質(zhì)基礎(chǔ) 大地構(gòu)造單元及新構(gòu)造運動特別是第四紀以來的新構(gòu)造運動 , 控制著湖北境內(nèi)河流水系形成變遷的地質(zhì)基礎(chǔ) ,尤其以長江 水系最為明顯。首先在湖北境內(nèi)長江河段上 ,河道分段與構(gòu)

11、造單元的分界相吻合 ,在鄂西隆起區(qū)的宜昌單斜上 ,長 江為順直型;江漢盆地的江陵凹陷區(qū) ,長江為彎曲分汊型;陳沱 口斷陷與華容隆起交界處的長江 ,則表現(xiàn)為蜿蜒型河曲。 其次長江河谷西側(cè)次級水系的型式 ,與新構(gòu)造運動的特征相 適應(yīng)。大面積整體性間歇抬升的宜松河段 ,西側(cè)水系基本呈 樹枝狀相對稱;繼承性差異沉降運動的上荊江河段 ,其南側(cè)水 系辮狀發(fā)育;而沿南北差異運動分界線東流的下荊江河段 ,左 側(cè)地面低平 ,河湖錯列 ,并且存有眾多的古河道 (牛軛湖 )遺 跡 ,右側(cè)河岸直抵殘丘 ,沉溺港汊湖岬比比皆是。另外長江在 湖北境內(nèi)的幾個 90 的大拐彎 ,均嚴格受構(gòu)造運動所控制。 如宜都 枝城大拐彎是

12、受鄂西南隆起帶東西向褶皺及 天陽坪大斷裂的抵制而成;沙市大拐彎為沙市背斜及其斷裂所 約束;郝穴大拐彎與監(jiān)利 公安大斷裂有關(guān);石首大拐 彎是受監(jiān)利 澧縣大斷裂的影響。長江在城陵磯突然 轉(zhuǎn)向北東方向流去 ,則與沙湖 湘陰大斷裂有一定關(guān) 系。 還有 ,湖北境內(nèi)長江兩側(cè)的重要支流和分河道 ,幾乎都與斷裂 構(gòu)造有關(guān)系 ,比如松滋河、 瑪瑙河、 虎渡河、 華容河等都是 因為有斷裂構(gòu)造而穩(wěn)定下來。此外 ,江漢盆地四周向中心的掀 斜運動 ,對河流水系變遷的影響也很大。從圖 1可以看到江漢 平原的水系平面展布特征極為不正常。自西向東的各水系進 入盆地后不是按自然規(guī)律直接向東從盆地中心穿過流向武漢 , 而是以近于

13、直角轉(zhuǎn)向南流 ,在盆地的南緣繞一個彎 ,再向北東 方向流向武漢。這種異常的水系展布特征顯然與地殼自北向 南的掀斜作用有關(guān)。由于掀斜作用的存在 ,使得在江漢平原 北緣各級水系均呈近南北向平行梳狀排列 ,各河流的河谷橫 剖面自北而南均呈由“V” 型到“U” 型的變化。也使得各 河流階地的高差也呈北大南小 ,進入平原內(nèi)部有些變?yōu)檠诼?階地 ,有些合二為一 ,如沮水河 ,在當陽北第二階地標高在 150 m左右 ,到江陵附近與第一級階地合二為一 ,高程僅 50 m,階 地面以 2 3 的傾角南傾。 最后 ,由于桐柏 大別山的掀斜作用 ,長江在孝 感 嘉魚一線以東的湖北東部地區(qū)表現(xiàn)為南北兩岸支 流特征的明

14、顯不對稱。北岸支流多且平行直線狀排列 ,不但 數(shù)量多而且流程長 ,自西向東 ,較大的支流有灄水、 倒水、 舉水、 巴水、 浠水和蘄水等。南岸的支流不僅少且流程短 , 較大的支流僅有富水 ,其流向呈北東東向。長江主河道地貌 也明顯不協(xié)調(diào):北岸階地完整 ,階面寬 ,并且有寬闊的一級階地 和河漫灘平原;而南岸幾乎無河漫灘發(fā)育 ,階地發(fā)育差 ,階 面狹窄 ,與江北地貌形成鮮明對照。 長江水系的形成變遷 中國大陸經(jīng)歷了首次長達 120余萬年活動強烈的新構(gòu)造運動 階段后 ,斷塊運動明顯減弱 ,山地和緩抬升。而此時的長江三 峽是一個以奉節(jié) 巴東為中心的不對稱的構(gòu)造穹形上 升區(qū) ,自遵義到宜昌北東軸向 ,長約

15、 650 km。其新構(gòu)造隆起 西部重疊于川東燕山期北東向緊密皺折和向斜構(gòu)造 ,東部重 疊在燕山期北東軸向的黃陵背斜上 ,而巴東是該穹形隆起幅 度最大的地區(qū)。巴東隆起后的地表水系 ,是以巴東穹形隆起 為分水嶺的西部古金沙江水系和東部的古長江水系。 早更新世末期至中更新世早期 ,堆積作用從江漢平原四周往 中心發(fā)展。太湖斷隆以西的西部來水進入虢亭以東的沉降區(qū) 后 ,未能越過太湖斷隆高地,而在高地以西轉(zhuǎn)向東南 ,經(jīng)松滋縣 沙道觀和公安縣南平流入洞庭湖。從這時期“ 古長江 ” 堆 積的砂礫物主要來自黃陵背斜及以東地段分析 ,當時黃陵背 斜地區(qū)可能存在一區(qū)域分水嶺 ,“ 古長江 ” 只不過是這一分 水嶺東

16、部的一條往東流的短程河流。中更新世中期的第三間 冰期 ,古長江開始越過太湖斷隆 ,并在現(xiàn)荊沙市附近形成一規(guī) 模較小的沖積扇 ,主流出沖積扇后 ,在湖北省監(jiān)利和調(diào)關(guān)之間 沉積了多條東南延伸的條狀河槽粗粒沉積物。從帶狀粗粒沉 積物粒度有向洞庭湖方向變粗的趨勢推斷，這時洞庭湖開始 向江漢盆地泄水。雛形長江在越過太湖斷隆之后已接近現(xiàn)代 長江位置。而長江三峽地區(qū)經(jīng) 0 . 73MaB. P .大幅度地形切割 和斷裂差異活動階段后 ,具備了古金沙江和古長江水系溯源 貫通的構(gòu)造條件。0 . 20MaB. P .或 0 . 15MaB. P .以來 ,新構(gòu)造 運動十分強烈 ,古長江朝西向三峽方向溯源侵蝕,切割

17、了當時 的巴東穹形隆起 ,并同倒流的古金沙江東支流和三峽古湖貫 通。這從中更新統(tǒng)上段的物源主要來自黃陵背斜以西就可以 看出。這時的長江已經(jīng)與古長江有了本質(zhì)區(qū)別。 晚更新世早期第四間冰期時 ,由于氣候轉(zhuǎn)暖和洞庭盆地 相對江漢平原的上升 ,使太湖斷隆東西兩側(cè)高差趨于消失 ,區(qū) 內(nèi)再次形成更大規(guī)模沖洪積層。雛形長江主流大致在今荊沙 市南部一帶穿越太湖斷隆后 ,形成規(guī)模遠大于中更新世 的 洪 積扇 ,其主河槽位置在今荊沙以南 ,比其在中更新世末期更進 一步南移。晚更新世晚期第五冰期 (即末次冰期 )時,長江進 一步分化為 3支:南支在今長江以南 ,沿南漳 荊 門 石首斷裂帶流入洞庭湖;北支大致經(jīng)太湖

18、荊州城北 草市一帶進入江漢平原;中支早期比南北兩 支弱 ,而后成為雛形長江主支 ,也流入江漢平原。 全新世早期 ,雛形長江的 3支格局結(jié)束 ,到先秦時長江分流 ,北 有揚水 ,南有夏水和涌水。揚水廢棄最早 ,春秋后期 ,楚國利 用它的古道開鑿運河以通漢水 ,故得知當時的長江主河道大 致由枝江縣出山 ,由江陵灘橋橫貫平原而東流 ,其東端大致為 現(xiàn)在漢水河道的位置。涌水是魏晉之后逐漸枯竭的 ,至北魏 時代 ,涌水上游已完全斷流 ,下游為南移的夏水所取代。夏水 是當時江漢平原地區(qū)最大的分流河道 ,直到明清時才完全廢 棄。江北分流河道的消亡 ,說明歷史時期河道不斷南遷。明 清以后 ,荊江開始向洞庭湖分

19、洪 ,進而轉(zhuǎn)為向洞庭湖分流。 4 漢江水系的形成變遷 晚白堊紀以來形成的連接南陽盆地和江漢盆地的荊襄夾道到晚第 三紀時候 ,已經(jīng)變成河流環(huán)境。此時南陽一帶的河流來自秦嶺南 麓 ,通過荊襄夾道而流入江漢盆地 ,可能是漢水的前身。但是漢水 直到晚更新世才與長江連通。晚更新世末期漢水以鐘祥為界 ,在 其以北流路與今日漢水接近 ,鐘祥以南分為南北 2支:北支由縣城南 下 ,經(jīng)京山楊家峰、永隆鎮(zhèn) ,然后由天門縣的漁新鎮(zhèn)往南經(jīng)楊家?guī)X , 轉(zhuǎn)天門而向東流;南支大約在現(xiàn)代漢水的位置。早全新世時 ,因武 漢長江水位升高而產(chǎn)生的頂托作用 ,漢江搬運來的泥沙沉積在漢 口和東西湖區(qū) ,漢江水位隨之升高。在北部盆地邊緣

20、自北向南掀 斜式抬升和科氏力的作用下 ,漢江逐漸西遷移到平原中部 ,形成向 南凸出的弧形河段 ,開始發(fā)育洪泛沉積。在明代以后漢江分支的 北支規(guī)模逐漸減小 ,南支規(guī)模逐漸增大而成為干流。同時南岸不 斷潰口 ,形成新的南流分支 ,如東荊河、 通順河等進入長江。這些 分支在很多地方是利用了古長江的江北分支故道。 三 水引發(fā)的工程地質(zhì)問題 水影響土的特性：黑土水影響土的特性：黑土 黃土黃土 紅土紅土 軟土等。軟土等。 水引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害：滑坡水引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害：滑坡 泥石流泥石流 崩塌崩塌 地震液化等。地震液化等。 水引發(fā)的工程問題：潛蝕水引發(fā)的工程問題：潛蝕 管涌管涌 流砂，地下水位的升降，對流砂，地下水位的升降，對 隧道的溶蝕作用。隧道的溶蝕作用。 相應(yīng)對策：邊坡相應(yīng)對策：邊坡-支擋結(jié)構(gòu)支擋結(jié)構(gòu) 地基：排水固結(jié)法碎石樁法地基：排水固結(jié)法碎石樁法 換填法換填法 地下結(jié)構(gòu)地下結(jié)構(gòu)-防：防滲帷幕（混凝土）防：防滲帷幕（混凝土） 排：自流排：自流 機械排水（井點降水等）機械排水（井點降水等） 截：截水溝截：截水溝 截水導(dǎo)坑截水導(dǎo)坑 堵：注漿堵：注漿 嵌填嵌填 四四 水資源的開發(fā)與利用水資源的開發(fā)與利用 水利（建筑工程）水利（建筑工程） 農(nóng)業(yè)灌溉農(nóng)業(yè)