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來源：互聯網

地下河（Underground River；Subterranean River），亦稱暗河、伏流，指在巖溶發育地區沒入地表以下沿地下溶洞和裂隙而流的河流，是一種獨特的喀斯特現象，通常在巖溶地形地區出現，水流隱蔽在地下。地下河分布廣泛，規模不一，有的小規模只在特定區域流動，有的大規模可橫跨數百千米。

地下河是巖溶發展中的一種特殊產物，它的形成大致可分為強徑流帶演變、洼地發育、斷裂帶演變三類，其水質和水量還受地質構造、降雨量和人類活動的影響。按規模劃分，地下河可分為巨型地下河、大型地下河、中型地下河、小型地下河；按形態特征劃分，地下河可分為樹枝狀地下河、鋸齒狀地下河、線狀地下河、網狀地下河。

地下河作為獨特的溶洞現象，對生態環境和人類活動有重大意義。它參與了地質構造，供應了水資源，還可發展為旅游資源。在開發與利用地下河資源時，需要注重水資源的保護和合理管理，避免水質污染等問題，確保資源的可持續利用。

形成

形成過程

地下河是巖溶發展中的一種特殊產物，其演化形式受構造條件、地貌形態以及新構造運動的支配，因地而異。地下河的形成大致可分為強徑流帶演變、洼地發育、斷裂帶演變三類。

強徑流帶演變

這類地下河的形成與巖溶區古侵蝕溶蝕谷的發育過程關系密切，主要由河谷底部溶蝕裂隙發育的強徑流帶演變而成。在碳酸鹽巖的原始地形中，沿著地殼構造裂隙的路徑，小型溝谷開始形成，并逐漸成為地下水的集水區，河床下形成了密集的裂隙網絡，導致地下水流集中。隨著地殼的抬升和侵蝕基準面的降低，地表水流逐步轉入地下，形成潛流。同時由于地表水的逆向侵蝕速度跟不上侵蝕基準面的下降，河水開始轉入地下。地下水位的上升導致河道內出現落水洞和漏斗等巖溶特征，河道從下游向源頭方向逐步演變，最終河道干涸，形成封閉的谷地。隨著時間的推移，河道下方的地下河通道不斷發展，形成了完整的地下河系統。

洼地發育

地下河在洼地發育和演化的過程是一個由地表到地下、由小規模到大規模的連續發展過程，涉及地表水流的溶蝕、地下水的下滲以及管道的不斷擴大，可以分為溶蝕侵蝕-地表水下滲-管道擴大三個階段。第一階段，地表水流沿著原始地形運動，對可溶巖體表面進行溶蝕和侵蝕，形成溶溝、溶槽、石芽地形。地下水具有山區裂隙水的特征，由多個分散的泉水排泄。第二階段，地表水大量下滲，在裂隙密集的地段促使強烈溶蝕發生。在裂隙相交的地方，不同方向的剖面的裂隙有一定的張開度，地表水沿著這些薄弱地帶一面下滲一面溶蝕，并使巖體松動，崩落形成漏斗和飛霧洞。第三階段，隨著管道逐漸擴大，更多地下水通過，反過來又使漏斗不斷壯大發育形成洼地，吸收的大量水源不斷流入地下通道，使之有充足的地下水對巖體進行溶蝕，管道相繼擴大，流量不斷集中，地下河最終形成。洼地為地下河的發育提供了補給水源，而地下河則為洼地的持續擴大提供了排泄通道，二者相互促進，共同推動發展。

斷裂帶演變

有些地下河是直接由斷層和斷裂帶演變而來的。斷層和斷裂帶在碳酸鹽巖中的透水性為地下河的形成提供了重要的地質基礎，這些斷層和斷裂帶在碳酸鹽巖中充當著強滲透帶的角色，它們的存在促進了地表水向下的滲透，為地下水的流動提供了有利的地質構造。特定的河流在地表水潛入地下后，會直接通過斷裂帶流向主河谷，形成地下河的排水路徑。正斷層和逆斷層均具備形成地下河的條件。盡管逆斷層內部的構造巖膠結緊密，透水性相對較差，但其上方的裂隙密集帶卻具有較好的透水和導水性能，因此地下河的通道多發育在逆斷層的上盤。

影響因素

地下河的水流主要由地表降水沿巖層滲流或由地表河流經落水洞進入地下河組成，少數地下河水流由深源和遠源地下水補給。此外，地下河的分布還受巖性、地質構造和排水基準面的控制。在地層褶皺的軸部、裂隙和斷裂發育部位、可溶巖與非可溶巖的接觸外以及排水基準面附近，地下河易于發育。在溶巖地質區域，地下河可能形成于石灰巖溶洞中；而有些地下河則明顯受區域斷裂構造帶的制約，多沿斷裂構造帶發育。

主要特征

水文地質特征

地下河具有地表河流的主要特征，它擁有主流、支流組合的流域系統，以及可能的溶洞和裂隙介質。有時在同一含水層中，可發育多條不連通的地下河。大的地下河系統可形成地下水系，有的流域面積達1000平方千米以上。一條地下河通常具有單獨的補給、徑流與排泄條件。一般來說，地下河有地表流水注入，并可在適當地方流出地表。地下河的補給和排泄受到地貌的控制，如層狀夷平面地貌會影響地下河的補給和排泄方式。在地下河的出口一般具有明顯的洞穴通道和集中補給區，流量動態多屬劇變型。地下河的水文狀況隨地表河洪枯水期的變化而變化，其流量還與降雨量直接相關，在降水集中的月份，地下河流量較大。

地質構造特征

地下河的分布受到區域構造條件的影響，如斷裂、褶皺等地質構造特征，這些特征影響了地下河的發育和分布。不同的地貌部位，地下河發育的特征是不同的。在河流兩岸，地下河分布與地方侵蝕基準面相應時，其規模大，水量豐富；假如有隔水層的阻擋，或者第四紀地殼上升度大于溶蝕深度時，地下河則高于當地侵蝕基準面，形成懸掛式的地下河；在兩個相鄰溶蝕盆地間的山地，往往發育穿山式地下河。此外，地下河大多發育在碳酸鹽巖地區，如石灰巖和白云巖，這些地區的巖溶作用較為強烈，有利于地下河的形成和發展。

化學特性

地下河的化學成分因其具體地理位置和地質環境而異，人類活動也可能對地下河的化學成分產生顯著影響。地下河中常見的物質有碳酸根、硫酸鹽、硅酸鹽、氯離子、微生物等，以及可能含有溶解的二氧化碳等氣體。在特定地質條件下，地下河中還含有鉛、鎘等重金屬。此外，地下河中的硝酸鹽和其他污染物的濃度受人類活動的影響較大，如農業生產活動等。

主要分類

按規模劃分

指流域面積在1000平方千米以上，主流長度為數十千米，枯季流量大于1立方米每秒的地下河。這類地下河多產生于高原邊緣斜坡地帶，如分水嶺高原向主河谷過渡的地貌斜坡，在地貌上有較大的完整和連續性。巖溶層組類型為有利于巖溶發育的均勻狀石灰巖。在流域內地下河與地表河交替和轉換頻繁，水位和流量有較大的變幅，水位變幅可達上百米。巨型地下河出露標高低，大多數在主河谷岸邊，若在山區則形成一條山區河溪的源頭。

指流域面積在100~1000平方千米，主流長為十數千米或數十千米，枯季流量大于0.1立方米每秒的地下河。此類地下河多數出現在高原面上河流切割處或大型洼地、盆地、坡立谷內。碳酸鹽巖分布常受褶皺或斷裂影響而中斷，地下河出口常與斷裂構造有關，或常因地表河流切割而露頭。

指流域面積在數十至一百平方千米間，主流長十數千米，枯季流量大于0.01立方米每秒的地下河。這類地下河多分布在山區，碳酸根巖層分布面積有限，且常為斷裂破壞其完整性和連續性的地區；地表河流密度大，不容許地下管道有較長延伸機會。

指流域面積在十數平方千米以內，主流長度僅幾千米，枯季有斷流或僅有幾升每秒的流量的地下河。這類地下河常在地形起伏劇烈、山形支離破碎、整體性極差的地區，常常脫離含水層而懸掛狀存在于包氣帶中，是一種接近衰亡的地下河。

按形態特征劃分

寬向斜中發育一條或多條地下河，其主流不一定在軸部，支流順張性或低序次地壓扭性斷裂或層面發育，形如樹枝。

發育在窄向斜的地下河，一般沿橫張裂隙在軸部兩側擺動，形如方齒。

在狹窄的梳狀背斜地區沿背斜軸部張性裂隙發育的地下河，其上往往發育呈串珠狀落水洞或洼地等負地形。

沿一組扭張性和一組扭壓性裂隙發育的地下河，形如網格。

地理分布

世界分布

地下河分布在世界各地，具有不同的長度和特點，其中較為典型的地下河多分布在亞洲的越南、菲律賓、黎巴嫩、中國；歐洲的法國、斯洛文尼亞；北美洲的墨西哥、美國等地。

中國分布

中國的地下河總長度達數千千米，流量可達每秒幾米，主要分布于南方地區，具體包括秦嶺以南、云南省昆明以東、桂林宜昌一線以西的地區，涉及廣西壯族自治區、貴州省、云南省、四川省和湖南省五省。其中以黔桂溶洼-峰林地區、滇東黔西高原區、黔中高原區、長江和珠江分水嶺地帶、川鄂湘黔山區、廣西壯族自治區巖溶峰林平原地區的地下河發育最為顯著。

位于云貴高原向廣西盆地過渡的地貌斜坡地帶，包括滇東南、黔東南苗族侗族自治州、興德村部分地區。這里的地下河流程較長，匯水面積較大。其中，主流河段長達數十千米，匯水面積達數百平方千米。結構形態復雜，常見樹枝型地下河分布普遍，主流與支流清晰可見，管道明顯，規模壯觀；具有集中排泄量大的特點。這一地區巖溶水資源豐富，常為地表河的重要源頭。

位于云貴高原核心部分。高原面地形遼闊平坦，山巒多呈波狀起伏，形成了典型的溶原丘峰景觀。在溶原面上，地下河不發育，但在烏江上游的三岔河、六沖河以及紅水河上游的南盤江和北盤江深切處，地勢分別向東和向南傾斜，形成了峭壁陡谷的河谷。由于地形切割劇烈，地下河容易露頭，因此該地區沒有巨型地下河，主要以大型和中型地下河為主，如織金三塘地下河、赫章古達地下河、大方城西地下河等。

位于貴州高原中部。地下水埋深淺，地下河短小，以中小型為主，大型的則見于鳥江鎮及紅水河支流谷地內。從分水嶺到河谷，巖溶地貌由峰林-谷地向峰林-注地、丘陵漏斗、深切谷四類地貌單位逐漸過渡，部分地下河能穿越這些單元，一氣貫通，形成長達數十千米的大型地下河，如普定高羊地下河、鎮寧龍潭地下河。

包括貴州省中部都勻市到貴陽至安順市一帶，地形相對平坦，地下河表現為短流程、規模較小的特點。主流長度一般在數千米，少數超過十千米，匯水面積一般為數十平方千米。地下河流量較小，枯季流量大多為每秒幾百升。埋藏淺，水力坡度小，與地表河交替出現，形態多樣，襲奪頻繁。

包括川東南、黔北、滇東北、鄂西和湘西土家族苗族自治州部分地區。地形為條形谷地，地下河基本上沿構造線延伸，以單管型地下河為主，長度短小，一般在數千米范圍內。

位于廣西巖溶峰林平原地區。地下河埋藏淺，分支眾多，水力坡度平緩，出現虹吸承壓管道，地下河發育深度不受當地侵蝕基準面控制。

作用和影響

發生地質作用

地下河通過水流的侵蝕作用，參與地質構造的塑造和穩定，有助于維持地貌的長期演變。地下河的地質作用主要包括剝蝕作用、搬運作用和沉積作用。

分為機械潛蝕作用和化學溶蝕作用。機械潛蝕作用是指地下河在流動過程中，對土、石的沖刷破壞作用，可視為地表河流的沖刷作用。在長時間的機械潛蝕作用下，可以形成地下空洞，甚至引起地面陷落，出現落水洞和洼地，這種現象常見于黃土發育地區；疏松的鈣質粉砂巖也易受到沖刷破壞。化學溶蝕作用是指地下河可溶解可溶性巖石所產生的破壞作用，又稱巖溶作用，是地下河地質作用的主要形式。地下河中普遍含有一定數量的二氧化碳，能溶解碳酸鹽巖，使碳酸鹽變為溶于水的碳酸氫鹽，隨水流失。在碳酸鹽巖地區，化學溶蝕作用可產生一系列如溶溝、石芽、溶洼、溶柱、落水洞、溶洞和天峻石林等巖溶地貌。在鈣質或硫酸鹽含量較高的黏土巖中，巖溶作用可產生土洞、土林等地貌。

搬運作用是指地下河將其剝蝕產物沿垂直或水平運動方向進行搬運。一般只有流動在較大洞穴中的地下河才具有較大的機械動力，能搬運數量較多、粒徑較大的砂和礫石，并在搬運過程中稍具分選和磨圓作用，類似于地表河流。地下河主要進行化學搬運。化學搬運的溶質成分取決于其流經地區的巖石性質和風化狀況，通常以碳酸氫鹽為主，氯化物、硫酸鹽、氫氧化物較少。地下河的化學搬運物大部分會輸入河流、湖泊和海洋。

分為機械沉積作用和化學沉積作用。機械沉積作用是指地下河流到平緩、開闊的洞穴中，水動力減小，在這些洞穴中形成礫石、砂和粉砂等堆積。由于水動力較小，地下河的機械沉積物具有粒細、量少、分選性與磨圓性差的特征，沉積物中可能混雜有溶蝕崩落作用產生的呈角礫狀的崩積物。化學沉積作用是指含有溶解物質的地下河在運移中，由于溫度、壓力變化，水中化學物質發生沉淀。溶質在粒間孔隙內沉淀，可把松散堆積物膠結成致密的堅硬巖石；溶質在巖石裂隙內沉淀或結晶，可構成脈體，如由碳酸鈣組成的方解石脈等；溶質隨地下河流出地表，可在泉口處沉淀形成疏松多孔的泉華；飽含碳酸氫鈣的地下河沿巖石的裂隙或斷層流入溶洞，可沉淀為溶洞滴石，包括鐘乳石、石筍和石柱等。

改善生態系統

地下河中的化學物質利于高錳鋅、低銅鎘的優質土壤結構形成；其水溫可一年四季保持恒溫，能夠起到調節地面四季氣候的作用；此外，地下河及其洞穴系統為一些特殊生物提供了理想棲息地，許多世界上絕無僅有的珍稀動物和野生洞長植物都生長于此，有利于保護生物多樣性。

重要水資源

地下河是主要的地下水資源之一，可廣泛應用于人類生活用水和工業生產用水、農業生產用水等。此外，地下河水可以深入到人類無法涉足的地層深處，將許多有益于人體健康的礦物質成分及其微量元素帶出地表，供給人們直接飲用或進行農業灌溉。

影響土木工程

地下河對土木工程的影響分為兩個直接和間接兩個方面：一是地下河與建筑物發生物理化學作用，改變建筑物的物理力學性質，即直接作用。二是地下河的巖土體與地下河之間的物理化學作用，改變了建筑物的巖土環境，間接影響到建筑物的物理力學性質。地下河對土木工程特殊的不良影響主要包括對建筑材料的腐蝕、降低地下河導致的地面沉降、地下河流動誘發的流砂和潛蝕、對地下建筑物的浮托作用等。

開發與利用

引水灌溉

在適當的地方修筑地下水壩，可建立地下蓄水庫或抬高水位把地下河水引出地面加以利用，如用于農業灌溉等。在干旱地區，通過地下河進行農業灌溉既可保證農作物的的水分需求，提高農業產出，又可提高水資源的利用率。湖南云霄洞地下河便通過截流引水工程進行農業灌溉，解決了125公頃水田的旱澇問題。

水力發電

部分地區的地下河落差大、水量豐富，可利用地下河水發電。中國各省區興建地下河水電站，已積累了豐富經驗，如云南省的六郎洞水電站便是中國第一座用地下河發電的水電站。自1958年建成至今，六郎洞水電站的地下河來水量穩定，枯水期發電量1.8萬千瓦，雨季超負荷運行，發電量2.8萬千千瓦，還有多余水量排放。

旅游資源

一些地下河系統因其獨特的地質和生態特征成為了旅游景點。如在廣西都安，以地蘇地下河為連接紐帶，峰叢、峰林等各類地表喀斯特景觀有序、集中地分布在地下河系周邊，而通過天窗群、季節性地表河、豎井、落水洞等之間的相互聯系，世界地質公園內呈現出“一河、百窗、千谷”的形態。

污染與保護

地下河污染

地下河可能被多種化學物質污染，這些化學物質包括殺蟲劑、肥料、染料、藥物、干洗劑、油漆、泄漏的汽油和其他由人類活動釋放的化學物質。污染物通過地面滲入，經過非飽和帶過濾后，最終到達地下河中。例如，道路上的汽油泄漏最終會進入地下。由于水流動速度很慢，污染物會在地下河中形成污染區，即受污染的地下河區域。此外，受全球氣候變化和特殊巖溶地質條件影響，巖溶區干旱缺水、水土流失嚴重，石漠化面積大，而地下河污染具有隱蔽性，治理難度大。據統計，中國西南地區約有30%的地下河水質變差，對人民群眾身體健康及生態環境安全造成不利影響。

保護措施

科學研究

支持地下河的科學研究，深入研究地下河的形成、演化、生態功能等，為保護提供科學依據，如污染物在地下河中的行為、地下河的自凈能力、探測新技術等。同時還可研究和推廣既能保證農民收成又能保護地下河的技術方法，如利用豆科根瘤菌共生固氮作用減少化學氮肥用量。

公眾教育

普及巖溶科學知識和地下河保護的重要性，通過編寫科普材料、培訓教師、電視播放相關節目等方式提高公眾意識。還可在已修復的地下河地區建立教育設施，展示地下河的污染原因、治理過程和重要性，提高公眾保護意識。

監測立法

中國水利部印發的《地下水保護利用管理辦法》中提出，地下河的開發和利用必須以生態環境的保護和地下水資源的可持續利用為前提，務必避免對地下河系統造成不可逆的影響。在開發利用過程中，應當采取有效措施保護地下水生態系統的完整性和穩定性，確保地下河的水質和水量不受到污染和過度開采的影響。同時，需要進行全面的環境影響評價，制定科學的管理方案和監測措施，以確保地下河系統的健康發展和地下水資源的可持續利用。

探測方法

地下河的探測方法包括示蹤試驗法、地質學推斷法、洼地分析法、循跡追蹤法、水準測量法等，這些方法可以單獨使用，也可以結合使用，以提高地下河探測的準確性和效率。

當地下河在較長的距離上沒有露頭，或地下河有互相襲奪，或由集中到分散，地下河去向不明時，可通過使用示蹤劑來確定地下河的流向和位置。

利用地下河受巖性和構造控制的特點，從地質學角度分析推斷地下河的位置和發展趨勢。這包括考慮地下河對巖性的選擇性、接觸帶的控制性（層位接觸帶、斷層接觸帶、侵入接觸帶），以及褶皺構造的影響。

通過地貌學方法分析巖溶區洼地與地下河的關系，劃分為盲谷型洼地、天窗型洼地、漏斗狀洼地、盆形洼地和豎井狀洼地，這些洼地的生成與地下河的發育有不同程度的聯系。

在地下河可進入的情況下，沿河道進行實測，或者根據地下河的露頭點（如落水洞、天窗、豎井等）進行追蹤，通過水位標高和流量的變化來勾劃地下河的位置。

在地下河水力坡降小且露頭點雜亂的情況下，可以在枯水期對各露頭點實施水準測量，并制作地下水等水位線圖，以確定地下河主流的位置。

主要地下河

世界各地均分布有較為典型的地下河景觀，它們不僅因其長度和深度而聞名，還因其獨特的地質特征和通航能力而受到關注。例如墨西哥的Sistema Sac Actun地下河通向加勒比海，是世界上最長的地下河；菲律賓的Puerto Princesa地下河可通航，流向南海；美國的Santa Fe河地下河全長121千米，部分河段完全消失在地下，然后在5千米外的下游重新出現；法國的Labouiche地下河是歐洲最長的通航地下河；斯洛文尼亞的Kriznajama洞穴地下河長8.27千米，深度達到32米；中國的地蘇地下河則長達241千米，是中國長度最長、水量最大的一條地下河。

Sistema Sac Actun地下河位于墨西哥，全長約368千米，平均深度21米，最大深度120米，是世界上最長的地下河。它通向加勒比海，河段上分布有220余個地下河天窗。

Puerto Princesa地下河位于菲律賓西南部，全長8.2千米，其中4.3千米可通航，是世界自然遺產之一。它穿過東南亞常見的喀斯特景觀地形，由山流向南海，河流下游受潮汐影響。這里是生物多樣性保護區，包括了整個“山-海”生態系統以及一些非常重要的森林。

Labouiche地下河位于法國，深約60米，全長1.5千米，是歐洲最長的通航地下河。溶洞內氣候涼爽，景觀多樣。

連州地下河位于中國廣東，是一個亞熱帶喀斯特地貌溶洞暗河景觀。洞穴內可游覽面積達600平方米，遍布千奇百怪的鐘乳石、石筍、石柱、石幔等景觀，有廣東省地下第一河之稱。

地蘇地下河位于中國廣西，全長241千米，是中國長度最長、水量最大的一條地下河。河段上分布著300余個天窗，其中規模較大、形態典型的有136個，可進入性較好的達47個，是目前國內外分布密度最大、觀賞性極好的地下河天窗群，目前已探明世界級天窗9個。

參考資料 >

..2024-05-17

[科普中國]-地下河的形成原來并不簡單.科普中國網.2024-04-26

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中國典型地區巖溶水資源及其生態水文特性.中國地質調查期刊網.2024-05-17

..2024-04-24