都安地下河國家地質公園天窗
① 國家地質公園的建立意義
第一批國家地質公園資格名單（11家，2001年4月公布）
（主要地質特徵地質遺跡保護對象；主要人文景觀） 1雲南石林國家地質公園碳酸鹽岩溶峰叢地貌，溶洞；哈尼族民族風情，歌舞2雲南澄江動物群古生物國家地質公園寒武紀早期（5.3億年）生物大爆發，數十個生物種群同時出現；撫仙湖旅遊區3湖南張家界砂岩峰林國家地質公園砂岩峰林地貌，柱、峰、塔錐上植物奇秀，附近有溶洞和脊椎動物化石產地；土家族民族風情4河南嵩山國家地質公園完整的華北地台地層剖面，三個前寒武紀的角度不整合；七千年華夏文化，文物，寺廟集中，少林寺，嵩陽書院5江西廬山世界地質公園斷塊山體，江南古老地層剖面，第四紀冰川遺跡；白鹿洞書院，世界不同風格建築，中國近代史重大歷史事件發生地6江西龍虎山國家地質公園丹霞地貌景觀；古代道教活動中心之一，並有懸棺群和古崖葬遺址7黑龍江五大連池國家地質公園火山岩地貌景觀、溫泉，中國最近的火山噴發（1719-1712）8四川自貢恐龍國家地質公園恐龍發掘地多種恐龍化石密集埋藏，世界最早的超千米鹽井9四川龍門山國家地質公園四川盆地的西緣巨大推復構造；飛來峰，寺廟10陝西翠華山國家地質公園地震引起的山體崩塌堆積，古代名人碑刻11福建漳州國家地質公園濱海火山岩，玄武柱狀節理群火山噴氣口，海蝕地貌，沙灘，海濱休閑區，古炮台，寺廟 第二批國家地質公園資格名單（33家，2002年3月公布）
（主要地質特徵地質遺跡保護對象；主要人文景觀） 1安徽黃山國家地質公園花崗岩峰叢地貌；歷代名人蹤跡2安徽齊雲山國家地質公園丹霞地貌，崖谷寨柱峰洞；方臘寨3安徽淮南八公山國家地質公園7-8億年的淮南生物群，晚前寒武——寒武紀地層，岩溶；淝水之戰古戰場，古壽州城，劉安墓4安徽浮山國家地質公園火山岩風化作用形成特有洞崖；古寺廟5甘肅敦煌雅丹國家地質公園雅丹地貌，黑色戈壁灘；千佛洞石窟，月牙泉6甘肅劉家峽恐龍國家地質公園恐龍化石和足印；劉家峽電站及水庫7內蒙克什克騰國家地質公園在花崗岩峰林地貌，沙漠與大興安嶺林區接壤地，草原，達里湖，雲杉林；金邊堡，岩畫，蒙族風情8雲南騰沖國家地質公園近代火山地貌，溫泉，生物多樣性；古邊城，少數民族風情9廣東丹霞山國家地質公園丹霞地貌命名地10四川海螺溝國家地質公園現代低海拔冰川；藏族風情11四川大渡河峽谷國家地質公園雄奇險峻的大渡河峽谷及支流形成的障古，大瓦山及第四紀冰川遺址；藏族風情12四川安縣國家地質公園成片硅質海綿形成生物礁；廟宇13福建大金湖國家地質公園湖上丹霞地貌14河南焦作雲台山國家地質公園丹崖赤壁，懸崖瀑布，水利工程，岩溶；竹林七賢居地，寺，塔，古樹15河南內鄉寶天幔國家地質公園變質岩結構，構造；生物多樣性16黑龍江嘉蔭恐龍國家地質公園恐龍發掘地；中國最北部的自然景觀17北京石花洞國家地質公園石灰岩岩溶洞穴，各類石筍，石鍾乳，房山北京人遺址；北京西郊大量人文遺址18北京延慶硅化木國家地質公園原地埋藏的硅化木化石；延慶具有大量人文遺跡，如：古崖居19浙江常山國家地質公園奧陶系達瑞威爾階層型界線（GSSP）礁灰岩岩溶；太湖風景名勝20浙江臨海國家地質公園白堊紀火山岩及風化成的洞穴；東海海濱地球風情21河北淶源白石山國家地質公園白雲岩，大理岩形成的石柱，峰林地貌，泉，拒馬河源頭；古寺，古塔，長城，關隘22河北秦皇島柳江國家地質公園華北北部完成的地層剖面，海濱沙灘，花崗岩峰丘，洞穴；長城，度假區23河北阜平天生橋國家地質公園阜平群（28－25億年）地層產地；二戰和國內革命戰爭遺址24黃河壺口瀑布國家地質公園壺口瀑布25山東棗庄熊耳山國家地質公園灰岩岩溶地貌，洞穴，峽；古文化遺址，古戰場26山東山旺國家地質公園第三紀湖相沉積，脊椎、昆蟲、魚等多種化石27陝西洛川黃土國家地質公園中國黃土標准剖面，黃土地貌；洛川會議，黃土風情，風情文化28西藏易貢國家地質公園現代冰川，巨型滑坡，堰塞湖；藏族風情，青藏高原南部風情29湖南郴州飛天山國家地質公園丹霞地貌，崖，天生瞧，洞，峽；寺廟，碑刻，懸棺30湖南崀山國家地質公園丹霞地貌；古代名人和戰爭遺址31廣西資源國家地質公園丹霞地貌，瑤族風情32天津薊縣國家地質公園中國北方中晚元古界標准剖面；長城黃崖關，古塔，廟宇33廣東湛江湖光岩國家地質公園火山地貌，馬爾湖；古代人文，名人碑刻 第三批國家地質公園資格名單（41家，2004年2月公布）
（主要地質特徵地質遺跡保護對象；主要人文景觀） 1河南王屋山國家地質公園地質構造和地層遺跡；小浪底水利工程2四川九寨溝國家地質公園「層湖疊瀑」景觀；扎如寺，達吉寺3浙江雁盪山國家地質公園火山地質遺跡；寺廟4四川黃龍國家地質公園以露天鈣化景觀為主的高寒岩溶地貌，冰川；宗教寺廟，藏族風情，革命遺址5遼寧朝陽古生物化石國家地質公園古生物化石，鳳凰山地質構造；槐樹洞，熱水湯，古人類遺址6廣西百色樂業大石圍天坑群國家地質公園岩溶地貌，天坑群，溶洞，地下暗河，少數民族風情7河南西峽伏牛山國家地質公園恐龍蛋集中產地8貴州關嶺化石群國家地質公園關嶺古生物群，小凹地質走廊，布依族，苗族風情9廣西北海潿洲島火山國家地質公園火山，海岸，古地震遺跡，古海洋風暴遺跡；天主教堂，聖母堂，三婆廟10河南嵖岈山國家地質公園花崗岩地貌；歷史名人（施耐庵等）11浙江新昌硅化木國家地質公園硅化木12雲南祿豐恐龍國家地質公園古生物遺跡；古人類文化遺址，少數民族風情13新疆布爾津喀納斯湖國家地質公園冰川遺跡，流水地貌；蒙古族人圖瓦文化，圖魯克岩畫14福建晉江深滬灣國家地質公園海底森林，海蝕地貌15雲南玉龍黎明——老君山國家地質公園高山丹霞地貌，冰川遺跡；民俗文化16安徽祁門牯牛降國家地質公園花崗岩峰叢，怪石，岩洞及水文地質遺跡；千年古村，根據地遺址17甘肅景泰黃河石石林國家地質公園黃河石林，融合峰林，雅丹和丹霞等地貌特徵；明長城，五佛寺18北京十渡國家地質公園峽谷，河流地貌19貴州興義國家地質公園貴州龍動物群化石，岩溶地貌；古人類文化遺址，布依族、苗族風情20四川興文石海國家地質公園岩溶地貌，古生物化石；苗族風情21重慶武隆岩溶國家地質公園岩溶地貌，天生橋群，洞穴，天坑，地縫，峽谷；古崖新棧，吊腳樓，清代古墓22內蒙古阿爾山國家地質公園火山，溫泉，地質地貌；戰爭遺址，蒙族風情23福建福鼎太姥山國家地質公園火山，海蝕地貌；客家文化24青海尖扎坎布拉國家地質公園丹霞地貌；宗教，藏族風情25河北贊皇嶂石岩國家地質公園構造地貌26河北淶水野三坡國家地質公園構造——沖蝕嶂谷地貌，明、清長城摩崖石刻27甘肅平涼崆峒山國家地質公園丹霞地貌，斑馬山；道教發源地，佛教勝地28新疆奇台硅化木——恐龍國家地質公園硅化木，恐龍化石，雅丹地貌；古遺址，古地貌29長江三峽湖北宜昌、巴東，重慶）國家地質公園（河流、岩溶、地層；長江文明30海南海口石山火山群國家地質公園火山、岩溶隧道；火山文化，田園風光31江蘇蘇州太湖西山國家地質公園花崗岩、湖泊地貌；江南刺綉32寧夏西吉火石寨國家地質公園丹霞地貌，地史遺跡，水文景觀；石窟33吉林靖宇火山礦泉群國家地質公園火山，溫泉；近代人文景觀34福建寧化天鵝洞群國家地質公園岩溶洞穴35山東東營黃河三角洲國家地質公園河流三角洲地貌；勝利油田36貴州織金洞國家地質公園岩溶地貌，織金洞，峽谷；苗族風情37廣東佛山西樵山國家地質公園粗面質火山遺跡，明代採食遺跡，古文化遺址；佛家文化遺址38貴州綏陽雙河洞國家地質公園喀斯特洞穴，公館橋，金鍾山寺39黑龍江伊春花崗岩石林國家地質公園花崗岩地貌40重慶黔江小南海國家地質公園地震災害遺跡，岩溶地貌，革命歷史遺址41廣東陽春凌宵岩國家地質公園岩溶地貌，地層及構造遺跡，古人類洞穴遺址；摩崖石刻，碑帖，民族風情 第七批國家地質公園資格名單（2014年1月15日公示）（22處） 1湖北恩施騰龍洞大峽谷地質公園 2廣西都安地下河地質公園 3湖南通道萬佛山地質公園 4湖北長陽清江地質公園 5山東昌樂火山地質公園 6遼寧錦州古生物化石和花崗岩地質公園 7內蒙古清水河老牛灣地質公園 8湖南安化雪峰湖地質公園 9山西榆社古生物化石地質公園 10安徽靈璧磬雲山地質公園 11吉林四平地質公園 12福建清流溫泉地質公園 13福建三明郊野地質公園 14廣西羅城地質公園 15江西石城地質公園 16甘肅宕昌官鵝溝地質公園 17內蒙古四子王地質公園 18安徽繁昌馬仁山地質公園 19甘肅臨潭冶力關地質公園 20江蘇連雲港花果山地質公園 21黑龍江山口地質公園 22遼寧葫蘆島龍潭大峽谷地質公園 備註：信息來源於中華人民共和國國土資源部官方文件：《國土資源部辦公廳關於批准湖北恩施騰龍洞大峽谷等22處國家地質公園資格的通知》（國土資廳函〔2014〕24號）
② 烏蒙山國家地質公園的景區設置
烏蒙山國家地質公園包括兩大園區和五大特色景區。兩大園區即北盤江峽谷園區和碧雲洞溶洞群園區。北盤江峽谷園區以北盤江喀斯特大峽谷雄奇險峻的峽谷風光為主線，串聯起世界最深的喀斯特豎井，巨大的塌陷溶斗、地下河、高原喀斯特與山原等一系列奇特的地貌景觀，形成氣勢恢宏、震撼人心的喀斯特地質景觀。
該園區設置了水城峰林景區、玉舍國家森林公園、北盤江峽谷景區、野鍾黑葉猴自然保護區、發耳旋轉構造台地景區、坡上草原（玄武岩方山台地）景區、六車河峽谷景區和格所河峽谷景區。碧雲洞溶洞群園區以盤縣奇異的洞穴資源和喀斯特山地為特色，設置了丹霞山景區、碧雲洞景區和盤縣古城景區。 五大特色景區包括盤縣大洞古人類文化遺址、盤縣三疊紀海生物化石群落、金盆天生橋景區、韭菜坪黔之巔景區、阿勒河景區。盤縣大洞古人類文化遺址位於盤縣東南49公里的珠東鄉十里坪村。研究確定洞中古人類生活的時代為距今30萬年以前，有力地反駁了「非洲人在距今30萬年時期遷徙到東亞」的假說，為中國和東亞地區古人類獨立進化的理論提供了有力的證據。該景區主要景點有大洞舊石器文化遺址、大洞博物館、老廠竹海。盤縣三疊紀海生物化石群落位於六盤水市盤縣新民鄉羊圈村，保護區面積7平方公里。該地埋藏主要以魚龍為主，種類與興義頂效綠蔭村的相似，且化石形態相當完整。該景區主要景點有化石發掘現場、羊圈村海生爬行動物化石陳列館、羊圈村海生爬行動物化石研究工作站。金盆天生橋景區位於六盤水市水城縣金盆苗族彝族鄉，距市中心區71公里，面積約9.4平方公里。該景區主要景觀有天生橋、系列溶洞、喀斯特岩溶景觀、濃郁的民族風情。韭菜坪黔之巔景區位於六盤水市西北部鍾山區大灣鎮，距市中心區90公里，主峰海拔2900.3米，是烏蒙山的最高峰，也是貴州省的最高點，有貴州屋脊之稱。該景區主要景觀有貴州屋脊韭菜坪、石芽、杜鵑、箭竹、灌木叢、野生韭菜、夷平面、奇石。阿勒河景區位於六盤水市水城縣保華鄉與鍾山區月照鄉的交界處，距市中心區17.85公里，有干線公路直達，交通十分便捷。景區總面積20平方公里。主要地質景觀：喀斯特洞穴地貌、溶洞、群山簇擁，壁立千仞。該景區主要景點有水洞、旱洞、峽谷風光、洞中烏蒙山。
③ 馬山岩溶地下河流域概況
7.1.1 地理與地貌
7.1.1.1 地理位置
馬山岩溶地下河流域位於廣西壯族自治區馬山縣境內（圖7.1），流域地理位置約為東經108°10′～108°25′，北緯23°38′～23°50′，馬山岩溶地下河系全長50.5km，流域匯水面積約為300km2。馬山岩溶地下河系起源於大明山背斜北端，由主幹及加捐嶺和古寨兩條較大的支流組成。馬山岩溶地下河系水量主要通過位於紅水河中段的大完處排泄至紅水河，紅水河百龍灘水電站位於該排泄口上游約1km處。
圖7.1 馬山岩溶地下河流域位置示意圖
7.1.1.2 地貌
馬山岩溶地下河流域內碳酸鹽岩分布廣泛，質地純且厚，岩溶發育強烈，形成典型的岩溶地貌景觀。流域內發育的岩溶個體形態如溶蝕裂隙、溶溝、溶洞、岩溶管道、溶井、落水洞、溶潭、天窗等種類繁多。馬山岩溶地下河流域地處桂西山地與桂中盆地的過渡地帶，地貌類型以峰叢窪地和峰叢谷地為主。峰叢窪地是流域內分布較為廣泛的一種岩溶地貌類型，峰叢的個體形態為有著共同基座的若干個聚集在一起的山峰；窪地是分布在峰叢中間封閉的低窪之地，窪地底部一般呈鍋底狀或平坦的盆狀，常發育有溶井、溶蝕裂隙、落水洞或天窗等岩溶個體形態，大氣降水進入窪地並通過這些通道直接補給岩溶地下水。峰叢谷地多為有進出口的半封閉狀負地形，呈狹長形狀，兩側峰林陡峭，覆蓋土層較薄；谷底平坦，岩溶地下河常沿谷地發育，天窗、漏斗、溶井常有分布。
馬山岩溶地下河流域受構造和地層岩性的影響，整個流域地勢由東南向西北方向逐漸走低，並向紅水河方向傾斜，形成紅水河流域內的一個谷地地形。
7.1.2 氣象與水文
7.1.2.1 氣象條件
馬山岩溶地下河系地理位置靠近北回歸線，屬亞熱帶季風型氣候，夏季以南風為主，冬季以偏北風為主，受季風氣候影響非常明顯。全年日照充足，溫暖濕潤，常年氣溫高，濕度大，年平均氣溫在21℃左右，5～10月份較熱，最高氣溫可達39℃，12月～次年2月份較冷，月平均氣溫在10～13℃，最低氣溫一般出現在1月份，最低氣溫可低至零下1.8℃。受亞熱帶季風氣候的影響，雨熱同期，年降雨量為1245.8～2060.3mm，雨季為4～9月份，雨季降雨量佔全年總降雨量的80.4%左右，連續最大四個月（4～7月）的降雨量佔全年降雨量的67%左右，降雨主要集中在夏季；枯季為10月～次年3月份，枯季降雨量僅佔全年總降雨量的19.6%左右（圖7.2）。
圖7.2 馬山地區月平均降雨量情況
7.1.2.2 水文條件
馬山岩溶地下河系位於屬珠江水系幹流的紅水河流域，馬山岩溶地下河系的全部水量排泄至紅水河。根據紅水河遷江水文站資料：該站上游集水面積128165km2，最高水位高程為85.44m，最低水位高程為57.47m。一般枯季水深35～45m。廣西航道工程局在遷江附近河段測量，河床最大深度達到海拔-30m，枯期最大水深可達80～90m。多年平均流量2.11×103m3/s，徑流模數為16.5L/（s·km）2，流量在（2.22×102～1.76×104）m3/s之間，年平均含沙量0.16kg/m3，輸沙率0.581kg/s，水力坡度約為0.3。隨著紅水河惡灘水電站的修建，馬山岩溶地下河系出口被紅水河淹沒，無法取得馬山岩溶地下河系的水文資料。
7.1.3 地質背景
7.1.3.1 地層岩性
馬山岩溶地下河流域內地層主要以泥盆系和石炭系為主（表7.1；圖7.3）。
表7.1 馬山岩溶地下河流域分布地層概況]1]
7.1.3.2 區域地質構造
馬山岩溶地下河流域地處都安-馬山構造亞區，該區位於大明山構造亞區西北側，為北西走向的擠壓帶，主要由緊密褶皺和區域性的大斷裂組成（表7.2；圖7.3）。
表7.2 馬山岩溶地下河流域主要地質構造簡況[1]
岩溶地區地下水與環境的特殊性研究
1—地下河；2—地下河流域邊界；3—地層界線；4—正斷層；5—逆斷層；6—河流；7—地下河天窗；8—縣政府所在地；9—鄉鎮；10—下二疊統茅口組；11—下二疊統棲霞組；12—上石炭統；13—中石炭統；14—下石炭統大塘組；15—下石炭統岩關組；16—上泥盆統；17—中泥盆統東嶺組上段；18—中泥盆統東嶺組中段
7.1.4 岩溶水文地質條件及岩溶水化學特徵
根據地層岩性、岩性組合特徵、岩溶發育程度以及含水特徵，馬山岩溶地下河流域內碳酸鹽岩可劃分為兩個含水層組，即厚層狀灰岩及白雲質灰岩含水層組，主要由D3、C3、P1m等岩組組成；中厚—厚層灰岩含水層組，主要由D2、C2、T2、C1y、P1q組成。各含水層組的劃分及水文地質特徵見表7.3。
表7.3 馬山岩溶地下河流域岩溶含水層組的劃分[1]
續表
岩溶地下水在循環和運移過程中，通過與圍岩介質的相互作用，水的化學組分及離子濃度隨作用條件的變化而變化；在一定的地理、地質、水文地質和地球化學條件下，形成特定的水化學特徵。它的形成作用主要是溶濾作用和混合作用，其作用的強弱與溶解體（圍岩介質）的性質、溶劑的黏滯性和運移速度有關。影響岩溶地下水水化學特徵的主要因素是：大氣降水、地面水、地形、土壤、植被和岩石介質等，它們均能直接或間接地影響地下水化學成分的形成並引起水化學組分的變化。
馬山岩溶地下河流域是具有溫濕氣候環境，以及地表水與地下水相互轉化的開放型地球化學系統條件，通過岩溶地下水出露和賦存條件的調查，水化學取樣測試，結合水化學成因條件分析，馬山岩溶地下河流域水化學特徵見表7.4。
表7.4 馬山岩溶地下河流域水化學特徵[1]
圖7.4 馬山岩溶地下河流域水質觀測點主要陽離子分布圖
圖7.5 馬山岩溶地下河流域水質觀測點主要陰離子分布圖
綜上岩溶地下水組分含量特徵，平水期馬山岩溶地下水絕大部分屬HCO3-Ca型水。總的來看，一方面馬山岩溶地下河系的水文地球化學特徵的形成與峰叢窪地和峰叢谷地區岩溶水的形成條件有一定關系；另一方面也反映出馬山岩溶地下河流域的物質基礎與環境條件。
7.1.5 馬山岩溶地下河系結構與功能分析
7.1.5.1 馬山岩溶地下河系的發育與展布
馬山岩溶地下河系由古寨、加捐嶺兩條主要支流和主幹組成（圖7.6），全長50.5km。馬山地下河系出口位於百龍灘水電站下游1km處的河漫灘上，僅洪水期有水流出，其餘時間斷流（紅水河多級水電站修建前）。該出口具有雙層通道結構，下層出口位於紅水河枯期水位以下無法觀測，上層出口僅在枯期出露，隨著紅水河多級水電站的修建，馬山岩溶地下河系雙層出口均被紅水河淹沒，無法直接取得監測流量數據，需要通過其他觀測站點的資料推算該排泄口的流量。此外，馬山岩溶地下河上游主幹西側有一條向西流入馬山谷地的排洪通道，該排泄口位於流域上游區，規模較小，排泄水量很小，僅在洪水期排泄少量水量經姑娘江最終注入紅水河。因其排泄水量極小，在後面的研究中為了便於計算忽略其水量。
圖7.6 馬山岩溶地下河流域水文地質簡圖
D2d2—中泥盆統東嶺組中段；D2d3—中泥盆統東嶺組上段；D3—上泥盆統；C1y—下石炭統岩關組；C1d—下石炭統大塘組；C2—中石炭統；C3—上石炭統
（1）加捐嶺支流
加捐嶺支流發源於石炭系岩關組（C1y）地層中，岩性以薄、中厚狀灰岩為主，岩溶發育良好，洞穴規模較大，水位埋深較大。該支流流經石炭系大塘組（C1d）地層，岩性特徵與石炭系岩關組（C1y）地層岩性相似，以灰岩為主，岩溶發育較好。該支流匯水范圍內有較大范圍的上泥盆統（D3）地層分布，其岩性特徵是下部為厚層狀白雲岩、白雲質灰岩，上部為厚層狀灰岩。該支流在發育展布過程中，受白雲岩及白雲質灰岩岩溶發育較差的影響，支流展布受其阻礙向西發展。最後，該支流於合王處匯入馬山岩溶地下河主幹下游。
加捐嶺支流地處高位岩溶峰叢山區，沿途以峰叢窪地為主，極少有谷地分布，且規模較小。該支流沿石炭系地層順層發育，岩溶發育條件較好，水點出露較少，上游僅有較小天窗出露，枯水期水位埋深在30～60m之間，水力坡降約為4，水流形式以暗流為主，無明、暗流交替現象出現。
加捐嶺支流位於峰叢窪地區，出露水點少、水位埋深較大，該支流的匯水范圍內僅有一個水量觀測站——古奔地下河出口流量觀測站。
（2）古寨支流
古寨支流發源於大明山北側的中泥盆統東崗嶺組（D2d2）地層中，岩性以中厚層狀灰岩、白雲質灰岩為主。大明山東西兩側的泥盆系東崗嶺組地層特徵為向南灰岩沉積逐漸減少，以頁岩、硅質頁岩夾硅質岩為主。古寨支流先向南發育一段，後轉向西發育，其主要原因是該處泥盆系地層中岩性以厚層狀白雲岩、白雲質灰岩為主，岩溶發育較弱，限制了古寨支流的展布，水流部分溢出地表，由地下暗流轉為明流。古寨支流流經石炭系岩關組（C1y）石炭系大塘組（C1d）地層時，因該地層岩性以薄、中厚層狀灰岩為主，岩溶發育良好，水流再次轉入地下，形成暗流。最後，古寨支流於龍河處匯入馬山岩溶地下河主幹。
古寨支流匯水范圍內東南角有一北西—南東走向的逆斷層分布，沿該斷層形成了約10km長的狹長形谷地，谷地內地勢較為平坦，有較薄的土層覆蓋。古寨支流位於馬山岩溶地下河系的中、上游地段，僅發育淺層通道，以峰叢谷地為主，沿途有眾多規模不等的半封閉谷地分布，其水點、洞穴規模較小，水位埋深小於10m，水力坡降約為10。
古寨支流匯水區域內有兩個天窗水位觀測站——弄落、龍河天窗水位觀測站，一個水量觀測站——古寨地下河出口流量觀測站，一個雨量觀測站——古寨雨量觀測站。
（3）馬山岩溶地下河系主幹
馬山岩溶地下河系主幹始於古寨支流的匯入點——龍河天窗，由南向北，於大完處注入紅水河。該主幹穿越龍河-甘灣大斷裂，發育於該大斷裂西側並與之平行的一支較小的正斷層帶內，自南向北最終注入紅水河。該主幹流經地層主要有石炭系中統（C2）、石炭繫上統（C3）地層，岩性特徵以中厚層狀灰岩、白雲質灰岩、白雲岩分布為主。龍河天窗至馬山谷地的排洪通道發育有深層通道，龍河至合王天窗段無明顯下層管道，據連通試驗，該段內地下水運移速度為94m/h[2]。
合王天窗以下下遊河段發育有深層通道，沿途出露水點皆為淺層通道水點，枯水期乾涸或僅存積水。馬山岩溶地下河流域內淺層、深層雙層管道發育的特徵為：馬山岩溶地下河系排泄通道及靠近紅水河的主幹下遊河段雙層通道發育明顯，其餘河段一般只有淺層管道發育。
7.1.5.2 流域邊界條件
馬山岩溶地下河流域西北側為紅水河，接納馬山岩溶地下河系所有水量，因此流域西北側為河流（排泄）邊界；流域西面與姑娘江相鄰，該河自南向北流經馬山谷地，注入紅水河，因而流域西側存在地表分水嶺；流域西南部與碎屑岩分布區相鄰，因此流域西南側為岩溶區與碎屑岩區之間的隔水邊界；流域南部與古零盆地之間存在地下水分水嶺；流域東部與大龍洞岩溶地下河系相鄰，故流域東側存在地下分水嶺；流域北部為相對隔水邊界（圖7.6）。
綜上所述，馬山岩溶地下河流域邊界較為完整，地表分水嶺邊界清楚；地下分水嶺邊界較長，不存在地下分水嶺隨季節或降水變化而移動的情況；其餘為較穩定的隔水邊界、相對隔水邊界。馬山岩溶地下河流域水資源補給來源基本來自於上邊界的各種補給（主要是降雨），沒有邊界的側向補給，基本不存在越流補給。
7.1.5.3 流域補給、徑流、排泄特徵
（1）補給條件
岩溶地下河系水量主要補給來源是大氣降水。其補給方式主要是：大氣降水落到地面後，一部分消耗於表層土壤、填窪、植被截留；另一部分以坡面流（當雨強大於下滲速度時）形式直接通過地表岩溶通道（溶溝、溶漕、落水洞、地下河天窗、溶隙等）直接灌入或緩慢滲入地下，補給岩溶地下水。對岩溶地下水補給量大小，受地形地貌、斷裂構造、岩溶發育程度、土壤植被及降水量、降雨強度等因素的制約。據前人工作歸納：流域平均降水入滲系數分別是岩溶發育強烈區（C2、C3、D3）0.443和岩溶發育中等區（C1y、C1d、D2）0.348。
（2）徑流條件
受岩溶含水介質類型及地形條件的制約，岩溶地下水在各種條件綜合影響下，具有不同徑流方式，本流域內岩溶地下水主要有分散滲流和集中管流兩種徑流方式。
1）分散滲流。當雨水到達地面，除滿足植物截留、包氣帶持水後下滲補給岩溶地下水，其徑流方向依地勢由高向低運動，岩溶地下水無固定水面，潛水面變化大，但基本與地形坡度一致，徑流途徑短，且補給區與徑流區基本一致。
2）集中管流。主要出現在岩溶強烈發育的岩溶含水層中。雨水及地表徑流通過地表岩溶通道，如落水洞、漏斗、地下河天窗等直接灌入地下，地下水沿岩溶裂隙、管道集中徑流及排泄，其流動速度的快慢取決於補給水量的大小、管道的形態和管道底板坡度等。
岩溶地下水受細小岩溶裂隙等含水介質控制時，始終沿細小岩溶裂隙運動，流速較慢，流量平穩且動態變化小，水流呈現出慢速線性層流流態；而岩溶地下水在坡度較陡、岩溶洞穴管道較大中流動，地下水流速相當快，流量動態變化劇烈，且極不穩定，並呈現出瞬時洪峰向岩溶地下河出口快速徑流排泄，水流呈現出非線性紊流流態。
（3）排泄條件
紅水河自西向東流經馬山岩溶地下河流域北部，是其最低排泄基準面，其內大部分岩溶地下水運動均以集中管流方式匯注入紅水河；同時，受構造控制，流域內岩層走向主要為南北向，對流域內岩溶地下水向紅水河排泄也提供了有利的地質條件。
7.1.5.4 流域岩溶發育規律及其控制因素
岩溶發育受多種因素所制約，但最主要的因素有岩性結構特徵、地質構造及水文地質條件等。馬山岩溶地下河流域岩溶發育具有如下特徵。
（1）岩溶發育受岩性影響明顯
流域除西南角有少量碎屑岩分布外，流域內碳酸鹽岩分布最為廣泛，岩溶發育受岩性影響明顯。馬山岩溶地下河流域內出露地層主要有中、上泥盆統和中、上石炭統。根據岩石取樣分析結果（表7.5），灰岩中CaO/MgO比值遠遠高於白雲岩中CaO/MgO的比值，在碳酸鹽岩分布區CaO/MgO比值能夠反映出岩溶發育的強烈程度，因此馬山岩溶地下河流域內灰岩分布區岩溶發育強烈，白雲岩分布區次之。
表7.5 馬山岩溶地下河流域岩石化學成分分析統計結果[1]
（2）岩溶發育受構造影響
馬山岩溶地下河流域地處大明山構造亞區，大明山背斜北部斷裂構造較為發育，其中北西走向的楊圩至馬山擠壓帶，規模較大，由南往北越過紅水河。受該構造影響，馬山地下河主幹由南向北延伸，方向與區域構造線基本一致。
（3）馬山岩溶地下河系發育受區域水文地質條件制約
馬山岩溶地下河系位於紅水河流域，所有水量均向紅水河排泄，流域內地下水由南向北運動。紅水河作為流域內最低排泄基準面，其枯期水位很低，河流下切深度較大，致使岩溶地下河系水力坡度加大，形成深埋藏型岩溶地下河，同時岩溶地下河的發育規模和岩溶地下水的匯集程度也相應增大。
隨著紅水河多級水電站的修建，紅水河水位抬升，淹沒馬山岩溶地下河系的出口，導致馬山岩溶地下河系的排泄基準面上升，水力坡度下降，流域內岩溶地下水的運動與匯集速度也隨之減緩。
（4）岩溶類型與岩溶發育程度相關
馬山岩溶地下河系發育在以峰叢窪地和峰叢谷地為主的地區。峰叢窪地中岩溶發育較強，溶洞、落水洞分布密集，垂向岩溶發育較為強烈，岩溶地下河系在峰叢窪地區埋深較大；峰叢谷地中岩溶發育的各向異性明顯，順谷地的長軸方向，分布區的岩性以白雲岩居多，岩溶發育垂向深度不大，岩溶地下河系在峰叢谷地區埋深一般較淺，沿地下河發育的天窗多為溶潭和溶井。在不同類型區岩溶發育程度是有差異的，一般而言，峰叢窪地區的岩溶發育深度較峰叢谷地區大，而峰叢谷地區的橫向發育程度較峰叢窪地區大。