隧洞区所处的河湾地带为一个半封闭的岩溶水文地质单元，汇水面积约30km2；此岩溶水文地质地块以南分布有穹隆状安然背斜岩溶水文地质含水体，其岩溶水均以暗河水形式流出。隧洞区岩溶水文地质示意图如图1.4.2-1所示。

1.4.2.1　水文地质条件

（1）含水介质划分。根据岩溶发育程度和含水特性，可将隧洞区含水层划分为：

1）强岩溶化含水层：T2b厚层、中厚层夹少量薄层白云质灰岩和灰质白云岩。

2）中等岩溶化含水层：T2q1至T2q6厚层、中厚层夹少量薄层白云质灰岩和灰质白云岩。

3）弱岩溶化含水层：T1yn22、T1yn1-2中厚层、薄层状白云岩、泥质白云岩和白云质灰岩。

4）岩溶裂隙含水层：T2j4薄层、中厚层灰岩和少量的厚层角砾灰岩夹砂岩、页岩。

（2）地下水位特征。根据隧洞区岩溶发育特征及隧洞内各涌水点的分布及其涌水动态特征并结合钻孔水位，隧洞水文地质纵剖面示意图及暗河系统划分图如图1.4.2-2所示。

隧洞沿线地下水位线的特点是：凸峰和凹槽相间出现，凹槽为岩溶暗河管道所在位置，沿部分岩溶管道涌水较大；凸峰洞段为各暗河间横向分水岭地段，隧洞内干燥。枯水期地下水位线以主要岩溶管道为中心形成一个个相间分布的凹槽带，其中2+040大溶洞段及8+200桠杈沟溶洞群洞段地下水位低于隧洞底板，其余洞段地下水位均高于隧洞。雨季临时地下水位较光滑，仅在排泄条件较好的岩溶主管道附近洞段出现微弱的凹谷，有时两个相对独立的暗河系统间在一定高程可能并不存在地下分水岭；枯、雨季隧洞沿线地下水位在低槽带变幅可达几十米甚至几百米。

地下水位线出现凸凹不平及枯、雨季地下水变幅大的原因是由于隧洞沿线各洞段岩溶发育的不均一性及岩溶的水平与垂直分带性造成的。隧洞区各大暗河系统由于其岩溶管道的通畅程度不一、地下水的补给条件不同，各暗河系统范围内的地下水位变化亦不一样。

岩宜暗河系统为浅层岩溶含水系统，地下水位线形状在枯、雨季变化不大，雨季地下水位线抬升也不是很高；根据纳贡暗河段出口勘察及暗河纵坡分析，纳贡暗河下游存在多段倒吸虹管，且龙须暗河及打劫洞暗河系统由于距暗河出水口极远，暗河管道排泄不通畅，与纳贡暗河系统暗河主管道间可能尚存在制约地下水排泄通畅程度的“瓶颈”洞段，枯水季局部地下水位低于隧洞底板，但雨季地下水位短时内大幅度抬升，暗河管道部位地下水线由原来的凹谷变为凸峰，此段是整个隧洞中地下水位变幅最大的洞段，也是隧洞根据开挖后揭露的岩溶发育情况及涌水情况，结合前期勘探钻孔水位绘制的地下水位，与前期根据勘探钻孔及地表岩溶发育情况及区内构造条件绘制的地下水位线的主要差别所在。

在下坝暗河系统及周家洞暗河系统区，隧洞处在暗河系统的源头地区，由于地下水补给来源丰富，但地下水排泄不甚通畅，地下水位在雨后也有较大幅度抬高，水位线形状变化不是很大；同属朱家洞暗河系统的大庆湾暗河与周家洞暗河相比，虽均处于暗河源头区，但其处在尼拉背斜的下游转折端，导水构造裂隙极发育，地下水排泄条件极好，地下水位较低，雨后地下水位抬高也不大。桠杈沟暗河系统处岸坡地下水位季节变动带上部，枯、雨季地下水位均低于隧洞底板。

（3）隧洞区岩溶水化学特征。地下水与自然地质环境相互作用的结果，表现为地下水对可溶岩层的溶滤作用及相应的水化学成分变化情况，地质构造的开启性愈好，岩层的导水能力愈强，地形切割愈强烈，地下水径流与水交替条件愈迅速，岩层经受的溶滤作用便愈充分，保留的易溶盐类就愈贫乏，地下水矿化度就越低，难溶离子的相对含量也越高；因此，研究隧洞区地下水的化学成分在不同条件的变化情况，可反映隧洞区的地下水径流条件。隧洞区地下水及河水水质分析见表1.4.2-1。

表1.4.2-1　隧洞区地下水及河水水质分析表

注　表中（L-+T+）、游离CO2、侵蚀CO2的单位均为mg/L。

枯水期各水样的水化学组分含量对比见表1.4.2-2。

表1.4.2-2　各水样的水化学组分含量对比表

注　表中A、B、C、D、E分别代表表1.4.2-1中的纳贡泉水、岩宜泉水、钻孔水样、坝索河水及厂区河水水样。

纳贡暗河泉水总矿化度在汛期比枯水季小，但变化幅度不大，说明纳贡暗河地下水虽径流途径较长，但补给量较充足且相对稳定，该岩溶管道系统有一定贮水调节能力。

岩宜泉水地下水的化学成分含量在枯、雨季相差较大，尤其是总矿化度及游离CO2的含量在汛期大幅度降低，反映了暗河径流途径较短，水交替迅速，水化学成分含量对降雨入渗补给的灵敏度高，同时也反映了该暗河系统为浅层岩溶系统，岩溶含水介质贮水空间小，可调节能力不大。

钻孔水样各类离子含量及总矿化度较泉水及河水差别较大，表现在总矿化度、Na++K+及总硬度均较高，而pH值却较低，水样呈微酸性，这反映了钻孔水样所在地区的水径流条件差，岩溶不发育，水交替条件不好；钻孔水样及各泉水水样化学组分含量间存在较大的差异，也反映了补给区与排泄区在水动力条件上的差异。但各暗河泉水及钻孔水样均为矿化度小于0.5g/L的HCO3-Ca型水，在很大程度上也说明了隧洞区总体上岩溶水交替较强烈，岩溶发育具有较好的水动力条件。

（4）地下暗河的分布及其特征。根据引水隧洞前期地质资料，以及Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号隧洞及排水洞开挖揭露情况，隧洞区主要发育有岩宜、龙须、下坝、打劫洞、朱家洞、大庆湾、桠杈等7条暗河，7条暗河分属岩宜、纳贡、朱家洞、桠杈4条暗河系统。隧洞区暗河特征见表1.4.2-3。

表1.4.2-3　隧洞区暗河特征简表

续表

1.4.2.2　岩溶发育的基本特征及规律

在一定的气候背景下，各种自然地理及地质因素主要通过影响地下水的径流而控制岩溶的发育，当地层岩性、构造与地形地貌的配合有利于汇集大量降水补给碳酸盐岩块，并有地下水排泄通道时，地下水径流强烈，岩溶也就发育。因此，根据隧洞开挖后揭露的隧洞沿线岩溶发育情况并结合隧洞区岩溶与水文网演化过程、地形地貌及岩性、构造特征进行系统的分析，也就不难找出岩溶发育的规律。

隧洞沿线较大规模的溶洞主要发育在3+100桩号以上洞段，7+144桩号以下洞段以宽缝状溶洞、溶缝为主，桠杈沟洞段则以呈树枝状、网格状分布的溶洞（管）群较发育。3+100～7+144桩号洞段内鲜见大溶洞发育，以溶缝、溶隙为主，局部沿裂隙见有串珠状小溶洞发育。较大规模溶洞多有黏土等充填。

大型溶洞主要发育在T2j复杂岩、泥岩透镜体与灰质白云岩等的接触部位或断层部位，厚层灰岩中以无充填或半充填的小溶洞及晶洞为主，沿断层或裂隙发育溶缝或宽缝状溶洞，局部小溶洞成群发育，T2j角砾岩内充填黏土的小溶洞发育，白云岩、灰质白云岩洞段沿裂隙发育串珠状小溶洞。

（1）岩溶发育的分带性。根据隧洞开挖揭露的岩溶发育情况，沿线岩溶可分为河谷岸坡岩溶水文地质地带、岩溶分水岭地区及龙须、打劫洞继承性岩溶系统三大岩溶特征地带。

1）河谷岸坡岩溶水文地质地带。此区以上游的岩宜暗河系统及下游的桠杈暗河系统为代表。

岩宜暗河发源于坝索右岸的岩宜村附近，排向坝索南盘江河段，径流较短，为浅层岩溶系统，岩溶发育型式以溶管、小溶洞及沿结构面发育的溶缝为主，近河岸部分沿结构面发育溶缝或溶洞，向下游方向至分水岭洞段则以小溶洞、溶孔或晶洞为主，表明分水岭部位地下水径流条件不好。岩溶发育及展布方向主要受岩性及地形地貌的控制。

桠杈暗河分布在隧洞的下游洞段，岩湾岩溶洼地为其补给源之一。该暗河虽距南盘江较近，但由于地形陡切，坡度变化大，岩溶地下水为适应南盘江排泄基面的下切而急剧向下切蚀，隧洞高程正处于地下水位垂直变动上，岩溶发育以竖直溶管、溶缝为主。

此两段岩溶发育型式均以小溶洞、竖管状或网格状溶洞（管）或溶洞群为主，发育在T2b厚层灰岩或角砾状灰岩中，主要影响因素为岩性、岩性相变线及构造线展布情况。

2）岩溶分水岭地区。主要包括除龙须暗河及打劫洞暗河以外的下坝暗河、周家洞暗河及大庆湾暗河洞段。控制此区岩溶发育的主要因素是水动力条件。

此区地表分布F4、F6大断层。根据前期勘测资料推测，沿F4、F6断层发育有下坝、周家洞岩溶暗河系统，隧洞开挖后将揭露较大规模的溶洞，并可能发生岩溶大涌水。但开挖后揭露的情况恰相反，包括排水洞在内的4条隧洞开挖后，除在Ⅰ号隧洞5+106桩号发育一狭缝状溶洞外，其余均未发现有相对较大的溶洞、溶管；且仅沿F6断层下游断层破碎带附近有少量涌水、渗水，并没有大量涌水出现。

分析认为，此洞段在隧洞高程岩溶不发育、地下水不活跃的主要原因是该洞段处在上坝暗河系统与川眼树暗河系统的分水岭部位，以及周家洞暗河的源头区，其岩溶发育主要受水交替条件的控制；此部位处于隧洞区河湾状岩溶水文地质单元的“中心”部位，北侧距南盘江排泄基准面约3000m，南侧作为隧洞水文地质边界的相变线在4000m以上，地下水排泄途径长，水交替条件差，故隧洞所在洞段岩溶发育微弱。周家洞暗河的源头虽分布在隧洞区的南侧，暗河管道越过隧洞向北纳入朱家洞暗河系统，地表沿周家洞岩溶洼地及推测暗河管道附近发育一些小溶洞，但隧洞高程岩溶并不发育，分析认为暗河管道已由隧洞顶部通过。(www.daowen.com)

大庆湾暗河洞段隧洞高程并未见大跨度溶洞发育，而是以横向联系差但排泄条件极好的溶缝、溶隙组成群集型狭缝状排水通道，构成大庆湾暗河的源头。此洞段处在尼拉背斜的下游转折部位，受区域次生构造应力的影响，N40°W一组剪张裂隙最为发育，延伸长，连通性好，导水性极好，地表沿此组裂隙发育纵向的溶沟、溶槽，大庆湾岩溶洼地即沿此组裂隙发育。下部暗河通道与地表岩溶洼间由于此组导水性极好的构造裂隙的联系，补给条件极好，但并没有有利的贮水构造存在，雨后涌水滞时短，涌水量极大。另外，强导水性裂隙的存在也是此段隧洞部位未揭露大型溶洞的主要原因之一，因为，在这种情况下地下水来得猛、去得快，溶缝、溶隙等储水空间中并未存储大量可供续补的地下水源，实际上大部分时间溶缝是处在无水状态，即使在雨季补给时间较多的情况下，溶缝储水亦不饱和，在无充分溶蚀介质存在的条件下，岩体的溶蚀过程较缓慢，现存的溶缝、溶管主要由雨季大量补给水源机械冲刷、溶蚀而形成。

3）单一岩溶暗河系统的水平分带性。隧洞沿线此类型分带性主要表现在岩宜暗河及桠杈暗河系统洞段，反映了由补给区至排泄区水动力条件由差变好的过程及岩溶发育逐渐增强的特点。

岩宜暗河近南盘江岸坡部分岩溶型式以溶管、小溶洞及沿结构面发育的溶缝为主，向分水岭方向则过渡为以小溶洞、溶孔或晶洞为主。

桠杈暗河系统则以其距南盘江的远近可划分为强岩溶带、岩溶发育带及弱岩溶带；强岩溶带主要分布在8+165～+350桩号洞段，岩溶发育型式以群集型溶洞、溶管为主，部分溶管较大，且与地表岩溶洼地相连通。岩溶发育带主要分布在7+500～8+165桩号洞段，沿F251、F250等断层稀疏发育呈长条形的小溶洞或溶管、溶缝。弱岩溶带则分布在6+700～7+500桩号洞段，地表对应发育岩湾岩洼地，隧洞高程溶洞零星发育在相对应岩溶洼地范围内或沿推测的岩湾岩溶管道两侧，多呈管状或竖管状。

4）隧洞区岩溶发育的垂直分带性。与岩溶发育的水平分带性相适应，隧洞区的岩溶发育尚具有垂直分带性，亦即随埋深增大，岩溶发育程度经历了一个弱—强—弱的过程，电站隧洞区前期勘探钻孔揭露情况表明，分水岭地区地表200m以下岩溶洞穴少见，隧洞高程仅见溶蚀裂隙及小溶洞。

在河谷岸坡地带，地下水径流从上到下依次划分为垂直循环带、季节变动带、水平循环带及深岩溶带，与之相应的岩溶发育程度从上至下可划分为中等岩溶发育带、强岩溶发育带、中等岩溶发育带、弱岩溶带；如桠杈暗河管道洞段，隧洞高程以上以竖直溶管为主，而在隧洞底板50m以下则转而以水平溶洞较发育。

实际上，隧洞区的岩溶分带性不能仅简单地按水平分带性及垂直分带性进行划分，而是以一个三维空间岩溶发育“壳”的形式存在于一定埋深以上，此“壳”的厚度受地层岩性、构造线展布及其导水性，以及隧洞区地下水径流条件的控制，有一定规律可循。但龙须暗河及打劫洞岩溶暗河管道系统的岩溶发育特征与演变规律是一个特例，受其发育T2j角砾岩分布的影响，并不完全遵循岩溶发育的一般规律。

5）龙须、打劫洞继承性岩溶暗河系统。隧洞高程在2+040～3+120桩号洞段内开挖揭露众多的溶洞、溶管，是隧洞沿线岩溶最发育的洞段，也是整个隧洞开挖及设计处理的主要难点洞段。

此段岩性为三叠统青岩组（T2q）厚层灰岩、灰质白云岩及永宁镇组（T1yn）厚层、中厚层灰质白云岩、白云岩，无大型区域性断层通过；但岩溶发育却以大型溶洞为主，且多沿T2j接触部分及小断层发育部位发育。溶洞跨度大，发育深，宏观上呈“斜管”状由排水洞向Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ号隧洞底逐渐倾伏。隧洞揭露情况表明，其影响因素主要是T2j复杂岩的分布及小断层的展布情况。隧洞区该洞段地表除遍布大小岩溶洼地外，无其他岩溶发育的特别特征标志显示在隧洞高程可能大规模发育溶洞，且隧洞区T2j复杂岩的分布无规律可循；故此类溶洞的发育规模及发育程度在一定程度上可预测，但较详细的发育位置却很难圈定。

此两岩溶系统处在整个河湾岩溶水文地质单元的岸坡与分水岭之间，打劫洞暗河系统基本处在分水岭上；根据一般水动力条件，很难形成如此大规模、大跨度成群存在的溶洞，这是岩溶发育宏观分带性的一个特例，最好的解释原因是其为沿“膏溶层”（T2j）古溶洞发育的继承性溶洞。根据隧洞区岩溶及水文网演化历史分析，此部分溶洞源于宽谷期形成的大吼貌、白家塘及龙须一带的大型岩溶洼地及古溶洞。第四纪以来，隧洞区地壳强烈上升，河流下切，隧洞区南盘江峡谷变为深陡的V形谷或U形谷，地表水及地下水系统为适应南盘江排泄基准面的下降，水力比降渐陡，纷纷向南盘江汇集，并迫使宽谷期形成的湖盆解体，正负地形分化，原有的溶蚀洼地加深加大并向深部发展，部分溶洞成为悬挂在陡壁上的“古”溶洞，另一部分溶洞则在沿早期溶洞存在有利于差异性溶蚀的特殊岩性构造条件下，继续往深部发育，以适应不断下降的基准面，并最终由于隧洞区不均匀掀升及南部纳贡暗河袭夺的结果，由排向雷公滩洞段南盘江转而接入纳贡暗河。

现代岩溶发育时期发育的溶洞规模多较小，隧洞沿线发育的2+040、2+860等大型溶洞多为继承型溶洞，受局部岩性变化或断层展布特征的影响，后期又继续发育扩大。此类溶洞的发育主要与地层岩性（尤其是T2j）及隧洞区构造运动有关，并在发育过程中受岩性及构造面的影响。

（2）隧洞区岩溶发育的影响因素。在一定气候背景下，各种自然地理及地质因素主要通过影响地下水的径流条件，进而控制岩溶的发育程度。

1）岩溶发育的格局受地形地貌的控制。如前所述，从中更新世早期以来，南盘江从宽谷期发育到峡谷期的演变，向北凸出的弓形河道逐渐下切成现在的河道，科风及坡洋沟流退缩，发展成现在的岩溶槽谷。大吼豹一带由原来的“江心岛”发展成现在的条形分水岭。此种中部高、四周低的地形条件下的水动力条件，控制了隧洞区岩溶地下水系的总体径流格局。

隧洞区深部岩溶的发育位置及发育程度、涌水情况与地表岩溶密切相关。根据隧洞开挖后揭露的岩溶发育及地下水活动情况，部分溶洞或溶管、溶缝分布在地表岩溶洼地的下方，且部分溶洞与岩溶洼地连通，在存在导水通道的情况下，地表降雨由岩溶洼地汇集并集中补给地下水，岩溶洼地通过地下水的补给强度及补给方向控制深部岩溶的发育，少数分布在分水岭下方的溶洞，其发育主要是受构造及局部岩性不均匀分布条件的影响或早期形成的溶洞。

2）岩性对岩溶的影响：T2b灰岩之中岩溶较发育，如岩宜暗河系统、桠杈暗河系统均发育在厚层灰岩中；在T2j紫红色复杂岩分布的地带发育溶洞，在T2j紫红色复杂岩与灰质白云岩接触部位及可溶岩与非可溶岩界面上常发育溶洞及管道，如桠杈沟暗河及2+060、2+870、3+058等大溶洞；局部泥岩透镜体及深部T1f砂页岩等隔水岩层的存在制约了隧洞区岩溶局部及整体向下切蚀发育的深度，同时也决定在这些接触部位岩溶非常发育。

3）断层及构造裂隙对岩溶的控制作用：隧洞区大部分地表岩溶洼地的发育受区内构造的控制极为明显。隧洞区沿F4、F6等大断层发育众多的长条形岩溶洼地，其他很大一部分岩溶洼地的发育及其形态均在一定程度上受断层构造的控制；隧洞开挖揭露的大部分规模稍大的溶洞也都与断层有关，岩溶发育受断层控制明显。另外，现代岩溶形成时期的地应力场的最大主应力方向为N20°～50°W，与最大主应力平行或近平行的剪张裂隙较发育，此类裂隙对隧洞区岩溶发育及地下水的活动影响也较大。因此，不论是地表岩溶洼地及隧洞中的溶洞，均具有明显的方向性；在隧洞中游的尼拉背斜的下游转折部位，地表N40°～60°W一组张性裂隙极为发育，延伸长，导水性好；此组裂隙在埋深450余米的隧洞中仍很发育，地表发育大庆湾岩溶洼地，张性长大裂隙为降雨入渗补给地下水的良好通道；但沿此组裂隙在褶皱部并没有形成大溶洞，这与岩性及近河大比降急剧排泄有关。

断层及导水性裂隙作为地下水良好的径流通道，有时直接连通地表岩溶洼地、落水洞与地下暗河管道，更进一步增强了岩溶的发育程度。

4）岩溶发育具继承性：岩溶水文网的演变是适应下游最低排泄基准面的结果，与河流发育史相似，本区岩溶发育受地壳运动的升降或停歇所控制，呈阶梯状特征，阶梯状岩溶特征的典型例子如纳贡暗河的K71溶洞，该溶洞纵剖面呈阶梯状向下游倾斜并与纳贡暗河相衔接，垂直洞段高而狭窄，水平洞段与阶地面、河流裂点高程基本吻合，其中在高程765m、720m等阶梯面上见有地下水流，多级阶梯面水流表明局部排泄基准面的存在；岩溶发育与地貌分期——阶地和夷平面的划分相对应，高原期岩溶多残留水平溶洞和洼地，峰林期岩溶发育适应向心水系，在大吼豹、白家塘及龙须一带的高程1100～1300m附近的溶洞多朝向岩溶洼地。

如前所述，不同时期的岩溶，彼此常相互联系，后期岩溶往往继承前期岩溶发育。如地表已成为纳贡暗河源头的小湾及坡洋条形洼地，高程分别为950m和850m，但它们是早在1100m以前的峰林期就业已形成；而隧洞开挖揭露的埋深在700m左右的2+040、2+860等大溶洞，根据隧洞区岩溶及水文网演化过程分析，它们是在第三纪末、早更新世初业已形成的溶洞基础上发育并扩大的结果。

5）岩溶暗河的袭夺性：河湾地带岩溶水文网演变过程表明，暗河互相袭夺为本区岩溶发育的重要特征之一。如前所述，纳贡暗河向科风、岩宜、龙须、打劫洞等暗河袭夺的结果，使隧洞区岩溶地下水系和安然背斜穹隆状岩溶地下水系互相连通。

6）岩溶发育的特殊性：雷公滩以下河段经历了“天然堆石坝”形成前后两个阶段。因而岩溶发育的特征也就截然不同，在“天然堆石坝”形成以前，岩溶发育已适应当时河水位（高程580m），坝址Zb-57号孔在孔深71.98～77.80m（高程550.61～554.79m）遇到直径为5.82m的溶洞，洞内充填砂砾石。“天然堆石坝”形成以后，河水壅高，在“天然水库”中沉积了砂卵砾石和坪子阶地，岩宜暗河（出口高程642m）当属此时发育的岩溶；由于这种特殊原因，在现代河水面以下70～80m深处尚发育有一个岩溶体系。天然堆石坝形成后，河水位抬高，原龙须、打劫洞等岩溶体系处于堆积阶段，水动力条件改变，向坝索峡谷发育的营力不复存在，并最终被纳贡暗河所袭夺。

7）岩溶发育与区域构造运动的关系。NW部强烈上升区的岩溶洼地多是在早期发育生成的洼地的基础上不断加深加大而形成，与原生岩溶洼地有着千丝万缕的联系，为继承性岩溶洼地，如龙须岩溶洼地等；与之相应的岩溶暗河管道也大多是在原有的基础上继续发育而成，大部分岩溶管道或溶洞原先规模较大，且为适应南盘江雷公滩“天然堆石坝”时期形成的抬升基准面，多形成水平溶洞；在后期由于地壳不均匀抬升的结果，大部分溶洞不断向下深切侵蚀发育，此部分溶洞多呈较宽的深槽状发育，不断下蚀发育的结果，造成隧洞顶部不断坍塌，以致在如2+860等溶洞中反复多层充填坍塌的块孤石等情况；此部分暗河主要分布在隧洞1+700～3+110桩号之间，形成如2+870桩号等大溶洞。

以在Ⅱ、Ⅲ号引水隧洞及排水洞揭露的2+870大溶洞为例，说明龙须支暗河系统的演变过程。根据隧洞区岩溶水文网的演变过程，2+870溶洞应在宽谷期沿T2j与T2q灰岩、白云岩的接触部位初步形成，宽谷期溶洞以白家塘及大吼豹岩溶洼地（或湖盆）为局部排泄基准面发育溶洞或溶管，属大吼豹—白家塘原始岩溶系统的一部分。

峡谷期地壳上升，岩溶系统由于环境的改变而趋于解体，地下水下潜，2+870溶洞为适应侵蚀基准面的下降而向下切溶蚀，溶洞不断向下切蚀发展，直至遇底部褐黄色泥岩透镜体，此过程中，由于溶洞不断加深加宽，导致临空面不断加大，溶洞壁发生坍塌，2+870溶洞的发育深度及宽度在雷公滩堆石坝形成前、中更新世末期就已基本形成。由于雷公滩堆石坝的形成，雷公滩河段河水位在一段时期内抬高，极大影响了该溶洞的下切溶蚀深度，因此，2+870溶洞在雷公滩堆石坝形成后，地下水流速变缓，已停止向下切蚀，溶洞处于堆积、沉积时期，在溶洞中存在的灰黑色粉砂质黏土即为此时期的静水或缓慢流水条件下的沉积物；同时溶洞壁仍在不时发生坍塌，导致灰黑色粉砂质黏土中不时包裹溶塌角砾岩及大孤石等，坍塌的黏土块碎石等与灰黑色黏土交替沉积；此期，岩溶管道水仍以排向南盘江雷公滩河段为主。之后，雷公滩天然堆石坝解体，河水位又复下降，但此时由于地壳持续不均匀上升的结果，大吼豹一带明显差异性隆起，深部隔水地层飞仙关组砂泥岩地层上升，地下水NW向排入南盘江的路径被切断，而在此时，南部纳贡暗河不断向NW向溯源侵蚀至龙须一带，暗河袭夺的结果，龙须岩溶暗河管道水则改而转向纳贡暗河排泄，原已濒临死亡的溶洞系统由于水动力条件的改善又趋复活，并于原溶洞下游边缘又形成狭缝状的现代暗河管道。

隧洞开挖揭露的2+040、2+870溶洞规模虽较大，但其与纳贡暗河之间联系管道由于形成时间短，接口洞段洞径应远小于隧洞开挖揭露的溶洞规模，可能存在“瓶颈”洞段；由于龙须暗河系统距纳贡暗河出口较远，两暗河系统间的联系暗河管道坡降较小，管道断面不大，排水不甚通畅，在枯水季，管道尚足以排泄正常汇集的地下水，但在雨季，由于地下水补给充沛，而排泄不通畅，地下水位在雨后很快升高，隧洞开挖后，在暴雨期沿2+040等溶洞往隧洞内涌水即是此种情况的反映。

1.4.2.3　隧洞区岩溶水文网演化

（1）宽谷期岩溶水文网的演变。此期地壳稳定，南盘江发育至高程1100m，向北凸出的宽谷河道基本定型。坡合场一带仍为南盘江南岸一个宽谷分流，大吼貌一带为“江心岛”，岛上发育大型岩溶洼地及向心水系，分在大吼豹、白家塘及龙须洼地以北地区的、高程在1320～1440m左右的水平、顺层溶洞及残塌溶洞即为此时期的产物，分布在大吼豹一带的大型岩溶洼地也是在此时期溶蚀发展而成，且为此期的江心岛上的局部侵蚀基准面。

（2）峡谷期岩溶水文网的演变。峡谷期从开始到现在，大约经历了70万年。

第四纪以来，隧洞区地壳强烈上升，河流下切，隧洞区南盘江峡谷变为深陡的V字形。地表水及地下水系为适应南盘江排泄基准面的下降，水力比降渐陡，纷纷向南盘江汇集，并迫使宽谷期湖盆解体，正负地形分化，原有的溶蚀洼地加深加大以适应不断下降的排泄基准面，部分则残留在分水岭上，如大吼豹岩溶洼地；原在宽谷期形成的排向大吼豹及白家塘一带岩溶洼（或湖盆）的部分溶洞由于其溶蚀发展与河流下切速度不相适应而悬挂在分水岭等部位，成为“古”溶洞。从这些溶洞现在所处的高程，可反推出该地区地壳隆起以来上升的高度在120～140m以上，与该地区南盘江在雷公滩河段180m的落差基本相适应。另一部分溶洞由于一些特殊原因（如有利于差异性溶蚀的T2j复杂岩的存在）而继续往深部发育以不断适应不断下降的基准面，并在向下切蚀的过程中发育形成2+040、2+870等大型溶洞。另外，从残留的古溶洞的分布特征也可发现，该区地壳抬升并非均匀隆起，而是NW部上升较SE部快，这种不均匀掀升对后期隧洞区岩溶地下暗河系统的演变发展影响非常大，极大扰乱了该岩溶水文地质单元的地下水渗流场，使地下分水岭与地表分水岭不相一致（从某种意义上说，地表分水岭已仅是地表汇水区域分界线，而并不与地下分水岭相对应）。在此过程中，可溶岩含水介质得到改造，空隙扩大，导水能力增强，差异性溶蚀使原来不均匀的裂隙系统变成更不均匀的裂隙管道系统；相对独立的裂隙含水系统联合成广大的统一的含水网络系统，并力求尽可能大范围内的地下水汇合起来集中排泄，从而形成隧洞区以各大岩溶暗河管道为中心的脉状水流系统，且造成该区南部地下暗河袭夺能力进一步增强，南部地下河系向N侧进一步扩展，N部暗河则不断萎缩，S、N暗河地下分水岭不断向N移动至目前的水淹塘一带。

宽谷解体后，河流急剧下切，地表水文网发生演变，也是造成隧洞区高程1100m以下岩溶强烈发育（表现为大量的宽谷期生成的残留溶洞），而此高程以上岩溶发育程度减弱的主要原因。

峡谷期岩溶水文网的具体演变如下：

1）袭夺初期。由于地壳急剧上升，河流下切，宽谷解体，干流水量大，下切迅速，支流水量小，只能溯源侵蚀，坡合宽谷分流退缩为沟流。此时隧洞区及安然背斜皆为放射状地表沟流，此期为河流的全盛时期，老龙良及张家坪等地高程850m、900m附近见砂砾石等古河床沉积物。

2）袭夺中期。地壳仍处于急剧上升之中，主流下切力强，支流水量减小，侵蚀能力相对减弱，溯源侵蚀与岩溶袭夺的结果，使区内岩溶水文网演变进入一个新的阶段，即由地表径流为主演变为以地表径流与地下径流并存为特征的水动力条件；此时纳贡暗河已颇具袭夺能力，并越过坡合垭口地下分水岭，袭夺了科风暗河部分地下水流。

此期可谓岩溶形态发育旺盛时期，地表岩溶洼地及落水洞发育，尼拉背斜南翼的部分洼地、落水洞中的地下水流已开始被纳贡暗河所袭夺，其理由是：位于尼拉背斜与安然背斜之间的拉线沟向斜核部的T2j砂泥岩为F4断层所切断，T2j最低约在高程800m左右。因此，尼拉背斜的P2w与尼拉背斜之T2b灰岩在高程800m以下是连通的（在F4断层附近地段），纳贡暗河支流溯源侵蚀使其北支流向尼拉背斜南翼扩展；坝索峡谷河段仅见岩宜暗河，且规模短小，水量不大。

3）袭夺晚期。随着纳贡暗河进一步向科风暗河袭夺，为纳贡暗河的支流——龙须、打劫洞等暗河系统的进一步发育创造了极好的条件。

（3）纳贡暗河与隧洞区各暗河间袭夺交汇口高程。暴雨期暗河水位因排泄不畅而短时涌高，最低交汇处恰似一个溢流口，超过此溢流口高程，地下水将向另一暗河排泄。因此，此交汇处为暗河水位涌高的最大限度，并由此推算最高暗河水位及各暗河系统之间的可能袭夺交汇口高程。

（4）纳贡暗河与尼拉背斜北东翼各暗河的袭夺交汇口高程。尼拉河谷背斜核部T1f隔水层出露最高高程为800m，推测在狮子口及周家洞一带T1f顶部最高高程亦为800m左右。因此，若存在袭夺交汇口的话，纳贡暗河与尼拉背斜北东翼诸暗河的袭夺高程应大于800m，若以T1yn13相对隔水层作为交汇口下限，则应大于高程1000m。

根据隧洞开挖后揭露的隧洞中的岩溶发育情况及地下水活动情况分析认为，龙须、打劫洞岩溶暗河系统虽被来自南部的纳贡暗河袭夺，但在其与主暗河管道之间尚存在限制地下水排泄量的“瓶颈”洞段，此类“瓶颈”洞段的存在在一定程度上限制了岩溶发育规模的进一步扩大，同时也极大地限制了各支暗河系统向分水岭方向的袭夺能力，龙须、打劫洞岩溶暗河系统的源头之一——大吼豹岩溶洼地越过尼拉背斜轴部是因为其为在宽谷期即已存在的“古”岩溶洼地，而主要不是暗河袭夺的结果。原推测沿F4、F6断层岩溶发育且地下水活跃，但隧洞开挖后发现在断层部位岩溶并不发育，且涌水量亦不大，说明这些岩溶系统发育较浅，应为年轻的岩溶系统，隧洞部位恰处于暗河系统分水岭地区，其岩溶地下水并没有被纳贡暗河袭夺，纳贡暗河与尼拉背斜NE翼的各暗河系统之间并无暗河袭夺现象存在。

（5）纳贡暗河与岩宜暗河的袭夺交汇口高程。岩宜暗河和纳贡暗河同处于尼拉背斜南西翼，两暗河间无隔水层分布，据流量观测，岩宜暗河规模较小，枯水期平均流量为0.0003m3/s，洪水期最大流量为0.34m3/s，分析其源头在岩宜村附近。岩宜暗河规模较小的原因可能是：

1）在峡谷期以来，岩溶水文网的演变过程中，尼拉背斜河段与下游河段差异上升，形成雷公滩河谷裂点，由于尼拉以上河段为差异上升河段，排泄基准面相对抬高，限制了岩溶管道的发育，因此，在尼拉至坝址河段之右岸很少见有溶洞发育；此外，尼拉背斜核部之T1f、P2c隔水层、相对隔水层的分布限制了岩溶的发育。峡谷期早、中期沿坝索峡谷无岩溶管道流发育，高程800～1150m为岩宜冲沟，早期的冲沟一直保留至今，为地表河流创造了良好的条件，因此峡谷期晚期形成的岩宜暗河规模较小。

2）沿岩宜暗河垂直南盘江方向无大的结构面发育。据岩宜暗河源头的钻孔NT-1水位观测，水位为940.27m岩宜暗河水力比降为30%左右。推测岩宜暗河为相对孤立的岩溶管道流，因此，龙须暗河往岩宜方向无“溢流口”，同时，在空间上造成岩宜暗河处浅部，龙须暗河处深部的多层岩溶系统。

（6）纳贡暗河与科风暗河的袭夺交汇口高程。由于纳贡暗河向NW溯源侵蚀，强烈地袭夺了科风暗河，使早期坡合水岭向W迁移4～5km，越过800m等高线，直达W部的水淹塘地区；此两暗河系统的地下分水岭推测高程在750m左右。