刘楚文
(云南省水文水资源局保山分局,云南 保山 678000)
邦腊掌温泉位于龙陵县城西北8 km 香柏河南北两岸,泉水出露区长约1 km,有120 余眼热泉,水量在0.005~1.500 L/s之间,水温在摄氏40~95℃之间,面积约为0.2 km2,海拔高程1241~1303 m。温泉位于“歹”字型构造体系的高黎贡山—三台山弧形构造带,断裂近南北向发育,百华山—新寨压扭性断裂(F15)、龙塘—楠木桥压扭性断裂(F14)和泸水—瑞丽压扭性大断裂(F11)自北向南延伸。三大断裂倾向为南西西,倾角较陡(40°~50°),都具有强烈的破碎带、糜棱岩带,片理、片麻理发育,说明变质带曾受到强烈的挤压和动力、热力变质作用[1]。
先后对邦腊掌泉群的水量、水温进行了认真细致的调查,现场取样对代表性泉眼的水质进行检测分析,另外有龙陵县地震局邦腊掌地震观测站1976年4 月以来长期的观测资料,观测项目有水量、水温、降水和氡等部分微量元素。
2.2.1 资料可靠性分析
邦腊掌地震观测站由龙陵县地震局于1976 年4 月设立,资料系列迄今长达31 年,观测项目有水温、水量、水质,平行观测有1#、2#两个泉眼,由专职人员负责定点、定时观测,各类资料的观测、统计均符合国家有关行业标准和规范要求,质量可靠,经过分析比较,选邦腊掌地震观测站资料作为邦腊掌泉群水文分析的基础资料[2]。
2.2.2 资料代表性分析
邦腊掌地震观测站1976年4月开始观测,资料系列长31 年,根据《水利水电工程水文计算规范》(SL/T 278-2020)中相关规定,资料年限满足水文分析计算要求。
根据邦腊掌区域水文地质资料分析,地质构造和水文地址条件相同,泉水出露条件内因相同,热源相同。
以邦腊掌地震观测站年平均水量均值模数Kx、变差系数模数Kcv和差积曲线∑(Ki-1)作为指标对资料的代表性进行分析,按逆时序计算年降水量的Kx和Kcv值,绘制Kx、Kcv、∑(Ki-1)过程线,计算结果表明,系列是一个完整的、包含多个丰、枯水年的年际过程,样本具有较好的代表性。
2.2.3 资料一致性分析
邦腊掌地震观测站泉眼基本维持天然状况,用水都是靠自流引水到调节池进行分配,泉水区下垫面没有大的人为改变,流域基本保持天然状态,因此邦腊掌地震观测站1976—2006 年间资料的一致性没有发生明显改变。
邦腊掌地震观测站1997 年开始增加降水观测项目,下游4 km 处设有腾龙桥水文站,收集了自1958 年以来近60 多年的水文资料。根据邦腊掌地震观测站泉水观测资料与腾龙桥水文站同期降水资料对照分析,邦腊掌泉群出流量与大气降水的关系不密切,说明邦腊掌泉群水量是由深层地下水补给,与地表径流的大小没有大的关系,邦腊掌地震观测站年平均流量与年降水量关系见图1。邦腊掌地震观测站自1976年以来31年实测泉水量资料系列符合“三性”要求,根据《水利水电工程水文计算规范》(SL/T 278-2020)相关规定,用邦腊掌地震观测站实测资料可以作为邦腊掌温泉水文分析计算的基础资料。
图1 邦腊掌地震观测站年平均流量与年降水量关系曲线图
2.4.1 统计参数推求
由邦腊掌地震观测站实测年径流资料组成样本系列,系列长31 年,经验频率用数学期望公式计算,均值和变差系数用矩法初步估计,计算公式为:
计算得到邦腊掌地震观测站年平均流量均值为0.011 L/s,变差系数Cv值为0.16。根据流域特性取Cs/Cv=6.0,以P—Ⅲ型曲线为线型进行适线确定统计参数。经适线,得到邦腊掌地震观测站1#泉眼年平均流量均值为0.011 L/s,变差系数Cv值为0.18。下游腾龙桥站年平均流量变差系数Cv是0.16,符合本流域水文特性,计算时采用0.18,参数取用合理。
2.4.2 现状年产水量推求
根据《水利水电工程水文计算规范》(SL/T 278-2020)有关规定,邦腊掌温泉产水量可直接采用邦腊掌地震观测站成果按同倍比放大推求,统计参数Cv和Cs值直接引用邦腊掌地震观测站成果[3]。邦腊掌温泉产水量统计参数见表1。
表1 邦腊掌旅游开发区产水量统计参数表
按表1所确定的统计参数,经计算,邦腊掌温泉丰水年(P=10%)日平均产水量为1 229.9 m3;平水年(P=50%)日平均产水量为959.2 m3;枯水年(P=90%)日平均产水量为792.6 m3。
2.5.1 年内变化
从邦腊掌地震观测站1976—2006 年实测资料多年平均月径流变化情况可以看出,邦腊掌径流区热泉出流量年内变化规律为1~5月依次减小,5~7月依次增大,7~10 月依次减小,10~12 月依次增大,最大值出现在7 月,最小值出现在10 月。径流的年内变化见图2。
图2 邦腊掌温泉径流区代表站出流量年内变化过程线图
2.5.2 年际变化
根据邦腊掌地震观测站1976—2006 年实测资料绘制逐年水量变化过程(见图3)。由图3可以看出,自1980 年开始,水量的年际变化存在明显的周期性变化,变化周期为8~9 年,这对今后开发区的水量运用和调度有较好的指导意义。
图3 邦腊掌径流区代表站水量和水温年际变化过程线图
2.6.1 年内变化
邦腊掌径流区代表站泉水温度年内变化见图4。由图4可以看出,邦腊掌热泉水温从1~9月逐月升高,9~12 月逐月下降,与气温的变化相对应,平均最高温度发生在9月,平均最低温度发生在1月。
图4 邦腊掌径流区代表站泉水温度年内变化过程线图
2.6.2 年际变化
邦腊掌径流区代表站泉水温度年际变化见图3。由图3可以看出,邦腊掌泉群水温的年际变化与水量的年际变化互相对应,水量大的年份平均水温也相应高,反之,水量小的年份水温也相应的低,水温的年际变化同样具有很明显的周期性,变化周期也为8~9年。
根据邦腊掌泉群的水量、水温实测数据,从下游到上游选择了具有代表性的60个泉眼,依次点绘其水温、水量随空间的变化情况(见图5)。由图5可以看出,邦腊掌泉群水量和水温随空间的变化规律不明显,水温的高低与出水量的大小无明显的规律可循,只是比较靠近河床区域的泉眼水温较低,可能是与有部分河川地表水的渗入有一定的关系。
图5 邦腊掌泉群水量和水温随空间变化过程线图
邦腊掌泉群中含有钠、钾、钙、镁、钼、锌、砷、硅、锰、硒、碘等十几种微量元素,对人体能量代谢、自我复制、神经调节具有重要的作用。对邦腊掌温泉水的综合水质情况进行取样检验分析,检验结果与《食品安全国家标准饮用天然矿泉水》(GB 8537-2018)比较,结果见表2,地热水中氟、砷、臭和味指标超过标准限值,不符合卫生要求,不能作为饮用[4]。
表2 邦腊掌温泉水质检验结果mg/L
邦腊掌温泉水有医疗价值指标测定值见表3。邦腊掌温泉水虽然不符生活饮用要求,但符合“医用矿泉主要特征要求”,根据我国医疗矿泉水标准和医用矿泉分类方法,邦腊掌地热水属于低温、弱碱性的CNaⅠ型矿泉水。水的硬度比较小、碱度比较大,味微咸。硫化氢、氟、偏硅酸、偏硼酸含量均较高,达到有医疗价值的浓度,属于比较好的复合性医疗矿泉水[5]。
表3 邦腊掌温泉水有医疗价值指标测定值mg/L
邦腊掌泉群总流量9.282 L/s,合计日产水量802.0 m3,经分析,多年平均日产水量990.5 m3,水量年内分配较均匀,年际变化较大,丰水年(P=10%)日产水量1 229.9 m3,平水年(P=50%)日产水量959.2 m3,枯水年(P=90%)日产水量792.6 m3。邦腊掌温泉水中含有多种有益人体健康的成分,温泉水硫化氢、氟、偏硅酸、偏硼酸含量均较高,属医疗矿泉水,若用原矿水洗浴,有一定医疗作用,如按每人每天使用0.5~1.0 m3温泉水计算,邦腊掌温泉区每天可容纳990~1980 人,因此邦腊掌温泉区具有很高的开发价值。
(责任编辑:刘征湛)