巖溶水

補(bǔ)給源主要是大氣降水。在可溶性巖層裸露于地表的補(bǔ)給區(qū)，有兩種方式：

1、灌式補(bǔ)給。

在低洼處匯集一定量的降水，通過(guò)漏斗或落水洞灌入地下，有時(shí)，整條河流通過(guò)這類洞穴潛入地下。

2、滲入式補(bǔ)給。

通過(guò)地面上微小的裂隙，較緩慢地滲入地下，匯入巖溶通道和地下河系之中。

在巖溶地區(qū)，往往在幾百乃至上千平方千米之內(nèi)，巖溶水可通過(guò)一個(gè)泉或泉群集中排泄。而補(bǔ)給區(qū)則成為地表水缺乏，巖溶水又埋得很深的缺水地區(qū)。呈現(xiàn)出巖溶水空間分布極不均一的奇特現(xiàn)象。

集中排泄，排泄量大。

1、北方巖溶水，集中以巖溶大泉形式排泄。

2、南方巖溶水，主要向河、泉排泄。

根據(jù)巖溶水的出露和埋藏條件不同，可將巖溶水劃分為3種類型：

裸露型巖溶水

巖溶化地層廣泛出露地表。 特點(diǎn)是以潛水為主。其主要接受降水入滲補(bǔ)給，地下水循環(huán)交替快，常以泉河地下河形式排泄。動(dòng)態(tài)變化大、水化學(xué)成分簡(jiǎn)單、礦化度低。

覆蓋型巖溶水巖溶含水層之上有松散巖層覆蓋厚度不同，分為兩個(gè)亞型。 1、淺覆蓋亞型：上覆第四紀(jì)堆積物，厚度一般不超過(guò)30m。

其特點(diǎn)是：賦存潛水，但有承壓現(xiàn)象；埋藏受基巖面幾地貌控制；接受降水、地表水和淺部地下水補(bǔ)給。有類似裸露型的徑流、排泄及動(dòng)態(tài)特征，但變化幅度小。

2、深覆蓋亞型：第四紀(jì)覆蓋層厚度大于30m。

其特點(diǎn)是：分布范圍較大，賦存承壓水或部分自流水。補(bǔ)給來(lái)源廣泛，徑流條件復(fù)雜，天然排泄點(diǎn)少。地下水動(dòng)態(tài)對(duì)降水反應(yīng)滯后，水化學(xué)成分稍復(fù)雜，但礦化度仍較低。

巖溶含水層被固結(jié)的巖層覆蓋。常以向斜、單斜等蓄水構(gòu)造等形式出現(xiàn)。

其特點(diǎn)是：埋藏、徑流主要受構(gòu)造控制，賦存承壓水或自流水。補(bǔ)給主要來(lái)源于相鄰的其他含水層，徑流緩慢，極少見(jiàn)有天然排泄點(diǎn)，動(dòng)態(tài)變化幅度小，水化學(xué)成分復(fù)雜。

巖溶化的巖體廣義上有多重含水介質(zhì)，其中既有巖塊中的孔隙、分割巖塊的裂隙，又有孔隙受巖溶化改造形成的溶孔、溶穴，裂隙溶蝕而成的溶隙，甚至形成宏觀巨大的巖溶管道網(wǎng)絡(luò)、溶潭、地下暗河等，構(gòu)成了不同規(guī)模的巖溶儲(chǔ)水形式：

1、裂隙巖溶儲(chǔ)水形式，地下水沿町溶巖層面裂隙和節(jié)理裂隙流動(dòng)產(chǎn)生溶蝕作用。裂隙的寬度被逐漸拓寬，從而形成裂隙巖溶儲(chǔ)水形式。

2、溶腔溶潭儲(chǔ)水形式，存強(qiáng)巖溶發(fā)育地區(qū)，潛藏的溶腔溶潭往往可以儲(chǔ)存大水的量的靜態(tài)水。

3、斷層巖溶儲(chǔ)水形式，斷層面兩側(cè)巖石比較破碎，不僅具有一定儲(chǔ)水空間，也是匯集附近巖體裂隙水、孔隙水和巖溶水的通道，尤其是活動(dòng)性斷層，其未膠結(jié)構(gòu)造帶和派生構(gòu)造帶常常形成斷層含水構(gòu)造。

4、地下河及巖溶管道儲(chǔ)水形式，在混流帶巖層的層面和破碎帶在地下水的溶蝕和侵蝕作用下．經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代可以形成規(guī)模巨大的巖溶絡(luò)管道網(wǎng)絡(luò)和地下河儲(chǔ)水形式。

5、層問(wèn)巖溶儲(chǔ)水形式。類似于斷層分隔型儲(chǔ)水形式，主要由層問(wèn)巖溶溶蝕而形成一定的儲(chǔ)水空間結(jié)構(gòu)。

中國(guó)西南八?。▍^(qū)、市）巖溶面積達(dá)78萬(wàn)平方公里。由于巖溶發(fā)育強(qiáng)烈，地表水漏失嚴(yán)重，導(dǎo)致石漠化、1700萬(wàn)人缺水和224個(gè)貧困縣等經(jīng)濟(jì)環(huán)境問(wèn)題，解決西南地區(qū)干旱缺水和石漠化以及“三農(nóng)”問(wèn)題成為國(guó)家極為關(guān)注的問(wèn)題。

從1999年始，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局開展了1：25萬(wàn)西南巖溶石山地區(qū)地下水資源與生態(tài)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià)項(xiàng)目，對(duì)西南巖溶地區(qū)地下水進(jìn)行重新評(píng)價(jià)論證，掌握了巖溶地下水有效開發(fā)利用的潛力。調(diào)查區(qū)地下水年天然資源量1762.82×108立方米，巖溶水年允許開采量615.70×108立方米，地下水年資源潛力517.38×108立方米。調(diào)查區(qū)有2863條地下河，已開發(fā)利用的地下河138條，占4.82%。

2012年5月，北京市出臺(tái)的《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)水務(wù)改革發(fā)展的意見(jiàn)》，也將巖溶水利用納入戰(zhàn)略規(guī)劃并抓緊落實(shí)，北京計(jì)劃開采巖溶水作為應(yīng)急水源。

巖溶含水系統(tǒng)一般水量豐富、水質(zhì)優(yōu)良，常作大中型供水源。開發(fā)時(shí)要注意掌握其垂直方向的分帶規(guī)律。無(wú)論是巖溶潛水或巖溶承壓水都有相當(dāng)大接受地表水補(bǔ)給的能力，因此石灰?guī)r裸露山區(qū)不僅缺乏地表水，而且地下水露頭也很少，常表現(xiàn)出嚴(yán)重的“缺水”景象。缺水有兩種情況：

1、地下水位埋藏很深，不易開采；

2、地下徑流條件極好，大都流失不易存儲(chǔ)。

巖溶水是良好的供水水源，但位于巖溶水分布地區(qū)的礦坑和地下建筑工程施工，容易產(chǎn)生突然大量涌水，甚至造成淹礦事故。因此大量抽取巖溶水時(shí)要注意防治地面塌陷。

巖溶水的基本特點(diǎn)是：水量豐富而不均一，在不均一之中又有相對(duì)均一的地段；含水系統(tǒng)中多重含水介質(zhì)并存，既具有統(tǒng)一水位面的含水網(wǎng)絡(luò)，又有相對(duì)孤立的管道流；既有向排泄區(qū)的運(yùn)動(dòng)，又有導(dǎo)水通道與蓄水網(wǎng)絡(luò)之間的互相補(bǔ)排運(yùn)動(dòng)；水質(zhì)水量動(dòng)態(tài)受巖溶發(fā)育程度的控制，在強(qiáng)烈發(fā)育區(qū)，動(dòng)態(tài)變化大，對(duì)大氣降水或地表水的補(bǔ)給響應(yīng)快；巖溶水既是賦存于溶孔、溶隙、溶洞中的水，又是改造其賦存環(huán)境的動(dòng)力，不斷促進(jìn)含水空間的演化。

1、巖溶水分布不均一。

巖溶水分布不均一性是指巖溶含水系統(tǒng)中不同地段富水的差異性和水力聯(lián)系的各向異性。它是由于巖溶發(fā)育過(guò)程中的分異作用造成的，而且其不均一程度取決于巖溶發(fā)育程度。

2、巖溶發(fā)育向深部逐漸減弱。

碳酸鹽巖巖溶水常有較高的方解石或白云石飽和指數(shù)。分為潛水或承壓水?？扇苄詭r層大面積出露的地區(qū)，巖溶水的上部常是潛水。由于巖溶發(fā)育不均勻，巖溶潛水分布亦不均勻。它既具有相互聯(lián)系的統(tǒng)一自由水面，又存在徑流相對(duì)集中的暗河通道。

巖溶強(qiáng)烈發(fā)育的山區(qū)，巖溶潛水比較集中于地下暗河系統(tǒng)中，地下水位較深，常形成地下富水而地表缺水的現(xiàn)象。在平原地區(qū)以及受某些地質(zhì)結(jié)構(gòu)控制所形成的匯水地區(qū)，由于暗河、溶蝕孔洞發(fā)育相連，巖溶潛水的分布比較均勻，水位較淺。

3、巖溶水水位動(dòng)態(tài)變化幅度大而且變化快。巖溶泉往往雨季流量急增，而雨后又驟減，呈現(xiàn)出巖溶水時(shí)間分布極不均一的奇景。巖溶水的不均一性不但給巖溶水資源的勘探和評(píng)價(jià)帶來(lái)困難，而且也控制了巖溶地區(qū)一些環(huán)境問(wèn)題的分布和發(fā)展，如過(guò)量抽取地下水引起的地面塌陷常沿抽水降落漏斗的長(zhǎng)軸方向延伸；污染質(zhì)在巖溶含水層中的擴(kuò)散暈，也常常表現(xiàn)出明顯的各向異性，甚至線狀分布。

1、層流與紊流并存。

2、有壓流與無(wú)壓流并存。

3、統(tǒng)一水流與孤立水流并存。

4、明流與伏流并存。

巖溶水的化學(xué)特征與水的補(bǔ)給交替強(qiáng)度密切相關(guān)，在補(bǔ)給區(qū)受降雨稀釋作用，一般礦化度較??；隨著向深部或排泄區(qū)運(yùn)動(dòng)，不斷溶解含水介質(zhì)壁上的巖石，礦化度不斷增大，最后每升可達(dá)數(shù)克，水型也可能轉(zhuǎn)變?yōu)镾O4-HCO3-Ca型水。

1、在裸露巖溶區(qū)，巖溶水的循環(huán)常以徑流交替為主。

從分水嶺到河谷的方向上，表現(xiàn)為由垂直運(yùn)動(dòng)為主的補(bǔ)給過(guò)程逐漸變?yōu)樗竭\(yùn)動(dòng)為主的徑流匯集與排泄過(guò)程，并且以集中徑流和集中排泄為特點(diǎn)。

2、巖溶水在河谷地區(qū)有較明顯的垂直分帶現(xiàn)象。

垂直滲入帶（Ⅰ）發(fā)育垂向溶洞，為雨水下滲的通道，有事出現(xiàn)上層滯水，旱季易干枯；水位季節(jié)變動(dòng)帶（Ⅱ）括高水位與低水位之間的范圍，垂直與水平溶洞均發(fā)育，旱季此帶干枯，豐水期可充滿潛水；水平循環(huán)帶（Ⅲ）于最低潛水位一下，主要發(fā)育水平溶洞，地下水在此帶中水平運(yùn)動(dòng)顯著，循環(huán)交替強(qiáng)烈，是開采利用的主要對(duì)象：深循環(huán)（Ⅳ）帶溶洞不發(fā)育，一般只有微小的溶孔，水量小，交替遲緩。

碳酸鹽巖地區(qū)并不一定都是巖溶含水層，在那些巖溶不發(fā)育，巖塊致密，仍以原生孔隙為主的地區(qū)或地段，實(shí)際上是碳酸鹽巖地區(qū)的“相對(duì)隔水層”。

巖溶水含水體中存在著溶蝕孔隙、微裂隙，層面等擴(kuò)散流介質(zhì)，溶蝕大裂隙含水介質(zhì)和管道流介質(zhì)，可以根據(jù)它們各自在巖體中所占的比例大小來(lái)劃分巖溶含水層類型。

巖溶含水體中多重含水介質(zhì)并存，所以導(dǎo)致巖溶水的運(yùn)動(dòng)非常復(fù)雜多變，總的來(lái)說(shuō)可以概括為四個(gè)并存：層流和紊流并存；在壓流和無(wú)壓流并存；統(tǒng)一水流與孤立水流并存；明流與伏流并存。

巖溶水的運(yùn)動(dòng)速度變化很大，因此其流態(tài)變化也很復(fù)雜。在溶孔、溶隙中，地下水緩慢地滲流，水流流態(tài)屬于層流狀態(tài)；而在溶洞、暗河等巖溶管道中，地下水流速大，最快可達(dá)2400m/h，處于紊流狀態(tài)；在介于兩者之間的大裂隙中則多顯示過(guò)渡的混合流狀態(tài)。

1、補(bǔ)給仍以緩慢地入滲補(bǔ)給為主，巖溶水量、水位等動(dòng)態(tài)滯后于降雨可達(dá)數(shù)月之久。

2、具有統(tǒng)一的地下水位面及較完整的降落漏斗，各個(gè)方向上滲透性及水力聯(lián)系相似。

3、地下徑流以擴(kuò)散流為主，排泄以大泉集中式排泄為主，動(dòng)態(tài)相對(duì)穩(wěn)定，年變幅小，不具備暴漲暴落的水文型動(dòng)態(tài)，泉水流量和數(shù)年前降水有關(guān)。

4、地下水動(dòng)態(tài)常具有多年周期性變化。

5、局部可以發(fā)育溶孔溶隙及小管道共同組成的強(qiáng)含水段。

在巖溶強(qiáng)烈發(fā)育地區(qū)，地下管道極其發(fā)育。管道水在整個(gè)巖溶含水體中占據(jù)重要地位并控制了區(qū)域水文地質(zhì)特征。由于管道含水空間較大，因此導(dǎo)致其水流特征完全不同于溶孔溶隙水。管道流在漏斗、豎井、落水洞、地下暗河入口，封閉洼地中接受集中式迅速的補(bǔ)給，以流入、灌入式補(bǔ)給為主，在管道中快速集中徑流，向地下暗河出口或以大泉形式排泄。

總體來(lái)說(shuō)，它的特征介于前兩種介質(zhì)之間，既有局部快速補(bǔ)給，又有大部分地區(qū)沿溶孔溶隙的緩慢下滲；既有管道中的集中流，又有其周圍裂隙溶隙中的擴(kuò)散流；既向排泄區(qū)運(yùn)動(dòng)，雙重介質(zhì)間也有側(cè)向運(yùn)動(dòng)，管道起疏水、導(dǎo)水作用，而溶隙則起儲(chǔ)水作用，不同季節(jié)互相補(bǔ)給，在水文過(guò)程線上，管道流代表峰值部分，溶孔溶隙流代表其基流部分。