Question

岩溶水系统资源环境特征

Answer 1

（一）岩溶水系统与主要岩溶含水层

调查表明，小平阳示范区位于红水河流域一级支流清水河与黔江支流达开河的分水岭地带，为桂中岩溶平原中岛状峰丛-峰林区与岩溶平原的过渡带，是小平阳地下水系统的补给区。补给区地下水由峰林、峰丛山区向平原区径流运移，在平原边缘，由于水力梯度变化，雨季部分地下水出露或以季节泉的形式排出地表。枯季则以地下潜流向下游运移（图5-8）。

图5-8 小平阳岩溶水系统水文地质略图

Fig.5-8 Sketch map of hydrogeology in karst water systems in Xiaopingyang

1—峰林、峰丛补给区；2—峰林平原不纯碳酸盐岩区，弱富水带；3—峰林平原纯碳酸盐岩区，强富水带；4—地下水系统排泄带；5—岩溶水系统山前内排带；6—地下水流向；7—红层埋藏岩溶区

区内主要含水层是强烈岩溶化的马平群（C₃Mp）和黄龙组（C₂h）灰岩，上覆为相对隔水的栖霞组（P₁q）灰岩，下伏为中等岩溶化大埔组（C₂d）白云岩。三层厚度都在300～500m。区内发育小型宽缓褶皱形态。示范区栖霞组灰岩位于一个不规则向斜的轴部，翼部岩层倾角10°～30°，向斜轴大致呈北西—南东向穿过示范区中部，把两翼含水层分为两个相对独立的岩溶水子流域：平塘子流域和青岭子流域。前者的排泄区在三洲凌，后者在沅陵、车潭凌和牛眼车凌一带。其中沅陵为主排泄点。浅层岩溶含水层厚20～30m，由埋藏石林和风化壳型土被复合而成。大致可人为分出上下两层。上层为相对连续的土层，厚0～10m；下层岩土犬牙交错，土被呈囊状产出，在较大溶槽处可厚10m以上。表生岩溶含水层借助埋藏漏斗和埋藏竖井与中下部岩溶缝洞发育带联通。

（二）岩溶水循环与动态

小平阳岩溶水系统为清水河流域补给区的次级地下水系统，降水补给是该系统水资源的惟一来源，受地形地貌、地质构造、岩溶发育和河流排泄基准面的控制，从岩溶石山裸露的峰林、峰丛补给区到峰林平原排泄区，地下水自北、东、南三面向西部地表河出境口方向运移、排泄。地下水位在区域上的变化显示出该地下水系统发育有沅陵、三洲凌两个排泄带，地下水位由补给区的96～97 m到排泄区降为86～88 m，区域地下水水位相差10m（图5-9）。在下游汇水排泄区，地下水的水力梯度较小，在补给径流区水力梯度较大。

图5-9 小平阳岩溶水系统等水位线图

（据陈伟海等，2005）

Fig.5-9 Contour map of water level in karst water systems in Xiaopingyang

受含水层介质的区域变化的影响，补给区与汇水盆地的地下水位出现高低2个水位平台，小平阳与平塘之间，沿地层走向发育导水性明显变弱的水文地质块段，地下水运移不畅，以致形成上游补给径流区的水位平台。据观测，该岩溶水系统的水位变化与降雨补给的关系密切（图5-10、图5-11），从年变幅看，地下水位变动一般在6～8 m，雨季地下水埋藏浅，枯季水位明显下降。在临近峰林补给区，地下水位的变化剧烈，即使在雨季，当缺少降雨补给时，月内水位变幅也可达5～6m。

图5-10 小平阳岩溶平原区地下水年动态曲线图

（据张之淦等，2005）

Fig.5-10 Curves of groundwater regime yearly in karst plain in Xiaopingyang

图5-11 小平阳岩溶平原—峰林过渡带地下水月动态变化曲线图

Fig.5-11 Curves of groundwater regime monthly in peak-forest plain transitional zone in Xiaopingyang

（三）岩溶储水构造特征

岩溶水蓄水构造的形成与含水层岩溶发育强烈有关，强岩溶带的分布又受岩溶发育因素支配。因此，蓄水构造的分布取决于岩溶发育因素的组合条件，并可在区域调查的基础上，通过分析岩溶发育带形迹和岩溶发育因素区域配置关系进行预测。控制蓄水构造分布的区域岩溶发育因素主要有构造、岩性、地貌、流场和古岩溶。根据地下水勘探资料分析，该区岩溶地下水蓄水构造归纳为8种类型（表5-7）。在宏观形态上有脉状、层状和和漏斗状（柱状）三种。断裂带型和白云砂囊型沿构造裂隙溶蚀而成，具明显的脉状产出特征；埋藏漏斗（竖井）多发育在两组裂隙交汇处，沿构造方向串珠状排列，单体呈漏斗状（筒状）；白云砂层和红层底砾构造宏观上为层状，但其上又叠加了沿构造断裂形成的脉状富水构造，即宏观层状微观脉状。上述脉状构造，向深部单条裂隙宽度逐渐减小，总体空隙度下降。物探方法容易识别的深度多在100～200m以内。

表5-7 小平阳岩溶蓄水构造类型及特征一览表　Tab.5-7 Types and characteristics of storage structures in Xiaopingyang