0 前 言

 

  在我國(guó)的西南地區(qū),巖溶石山分布廣泛。這里的氣候條件有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。但由于地表地下巖溶發(fā)育,地表面附近淺部巖石破碎,導(dǎo)致水土流失嚴(yán)重,地表水資源匱乏?！吧蕉嗤辽?雨多地漏”的惡劣環(huán)境,嚴(yán)重制約著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。缺水干旱問(wèn)題已成為巖溶石山地區(qū)長(zhǎng)期處于貧困和落后的主要原因之一。表層巖溶帶地下水作為巖溶水有效開(kāi)發(fā)利用資源的一部分,它已成為巖溶石山地區(qū)居民用水的重要水源之一。而表層巖溶帶地下水的資源量則與表層巖溶帶的水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)聯(lián)。因此,在巖溶石山區(qū)開(kāi)展表層巖溶帶水文地質(zhì)條件研究,有著重要的理論和實(shí)際意義。

 

  1 自然地理、巖溶及水文地質(zhì)概況

 

  洛塔地區(qū)位于湘、鄂、黔、渝四省市交界的湘西巖溶山區(qū)。屬亞熱帶季風(fēng)型濕潤(rùn)氣候區(qū),年平均氣溫13. 3℃ ,多年平均年降水量1649. 7mm。地貌上為一高聳于附近低山丘陵之上、軸向約北東35°的巖溶向斜構(gòu)造盆地,主要由二疊系及三疊系下統(tǒng)的碳酸鹽巖組成,厚度達(dá)880～ 1160m。其下為志留- 泥盆系巨厚的砂頁(yè)巖所墊托。

 

  區(qū)內(nèi)地表地下巖溶發(fā)育,巖溶形態(tài)類(lèi)型眾多。地表巖溶以洼地、漏斗、干谷、盲谷、峽谷、石林、石牙、溶丘、離峰等個(gè)體形態(tài)為主要特征; 地下巖溶則以溶洞、消(落)水洞、地下河管道、溶蝕裂隙等個(gè)體形態(tài)為主要特征。由于本地區(qū)經(jīng)歷多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng),巖溶發(fā)育具有多層性。

 

  洛塔屋檐洞地下河流域?yàn)橐贿吔绶忾]、獨(dú)立完整的巖溶水文地質(zhì)系統(tǒng)。根據(jù)巖溶地下水水動(dòng)力的垂向分帶特征,可將其劃分為表層巖溶帶水文地質(zhì)子系統(tǒng)、包氣帶巖溶水文地質(zhì)子系統(tǒng)和飽水帶巖溶水文地質(zhì)子系統(tǒng)。其中: 飽水帶巖溶水文地質(zhì)子系統(tǒng)以層樓式的地下河系統(tǒng)為其主要特征[1 ] ; 而表層巖溶帶水文地質(zhì)子系統(tǒng)則以淺表層分散潛流及表層巖溶帶泉域?yàn)槠渲饕卣?。在表層巖溶帶水文地質(zhì)子系統(tǒng)與其下部的飽水帶巖溶水文地質(zhì)子系統(tǒng)之間常存在一定厚度的巖溶弱發(fā)育帶,在局部通過(guò)少量深大的溶蝕裂隙或消(落)水洞等巖溶通道發(fā)生一定程度的水力聯(lián)系。

 

  在以往的工作中對(duì)飽水帶巖溶水文地質(zhì)子系統(tǒng)

 

  已有較多的研究,并已取得了比較成熟的認(rèn)識(shí);而對(duì)表層巖溶帶水文地質(zhì)子系統(tǒng)的研究,目前尚處于起步階段[3～ 11 ]。因此, 本文從巖溶水文地質(zhì)的角度出發(fā),對(duì)洛塔地區(qū)表層巖溶帶水文地質(zhì)特征及其水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)類(lèi)型進(jìn)行初步的研究和論述。

 

  2 表層巖溶帶水文地質(zhì)特征

 

  2. 1 表層巖溶帶含水空間結(jié)構(gòu)特征

 

  洛塔地區(qū)表層巖溶帶的含水空間主要由地面附近淺部的溶溝、溶槽、溶縫、溶管、溶隙、溶穴、溶孔、溶痕等巖溶空間形態(tài)構(gòu)成。它們?cè)诓煌膸r溶環(huán)境條件下可有著不同的組合形式。

 

  2. 2 表層巖溶帶水文地質(zhì)子系統(tǒng)水循環(huán)過(guò)程及特征2. 2. 1 表層巖溶帶水文地質(zhì)子系統(tǒng)水循環(huán)過(guò)程表層巖溶帶水文地質(zhì)子系統(tǒng)是巖溶水文地質(zhì)系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分(參見(jiàn)圖1)。它常常在巖溶水文地質(zhì)系統(tǒng)的淺部形成一系列相對(duì)獨(dú)立或半獨(dú)立的表層巖溶帶泉域,其水循環(huán)過(guò)程是巖溶水文地質(zhì)系統(tǒng)水循環(huán)過(guò)程的一個(gè)重要階段,且具有自己特定的水循環(huán)過(guò)程與特征。它對(duì)整個(gè)巖溶水文地質(zhì)系統(tǒng)的水循環(huán)過(guò)程具有重要影響,但在總體上它受巖溶水文地質(zhì)系統(tǒng)總體水循環(huán)條件的制約。洛塔地區(qū)表層巖溶帶水文地質(zhì)子系統(tǒng)水循環(huán)過(guò)程如圖2所示。

 

  由圖2可以看出,大氣降雨是區(qū)內(nèi)表層巖溶帶水文地質(zhì)子系統(tǒng)地下水的主要補(bǔ)給來(lái)源。但雨水降落到地表形成地面水后,在不同的巖溶區(qū)其循環(huán)特征也不一樣。( 1)在裸露巖溶區(qū),雨水通過(guò)具有高滲透能力的表層巖溶裂隙快速滲入表層巖溶帶的蓄水空間內(nèi)形成表層巖溶帶地下水。經(jīng)表層巖溶帶的調(diào)蓄后,除有一部分通過(guò)蒸發(fā)蒸騰返回大氣層外,余下的有一部分通過(guò)局部發(fā)育較深的溶蝕裂隙或落水洞等巖溶通道直接進(jìn)入下部飽水帶巖溶水文地質(zhì)子系統(tǒng)中,而另一部分則以表層巖溶帶泉或其它形式排向地表。而在排出地表的這部分表層巖溶帶地下水中,有一部分通過(guò)地表溝渠直接匯入地表河; 另一部分則再次入滲補(bǔ)給地勢(shì)相對(duì)較低的低位淺表層分散潛流系統(tǒng)及表層巖溶泉域。而在低位淺表層分散潛流系統(tǒng)及表層巖溶帶泉域中的地下水再次重復(fù)上述過(guò)程,最后都匯入地表河流(洛塔河)。( 2)在覆蓋型巖溶區(qū),雨水降落地面后一部分雨水形成坡面流,坡面流中的一部分入滲補(bǔ)給地勢(shì)相對(duì)較低的低位淺表層分散潛流系統(tǒng)及表層巖溶帶泉域,此后其水循環(huán)過(guò)程與裸露巖溶區(qū)淺表層分散潛流系統(tǒng)及表層巖溶帶泉域的水循環(huán)過(guò)程相類(lèi)似。

 

  坡面流的另一部分則通過(guò)地表溝渠直接匯入地表河;而另一部分雨水則首先要入滲到基巖上覆的第四系殘坡積層中,經(jīng)第四系殘坡積層孔隙介質(zhì)的調(diào)蓄后,除有一部分通過(guò)蒸發(fā)蒸騰返回大氣層外,其余部分緩慢下滲補(bǔ)給其下伏的淺表層分散潛流系統(tǒng)及表層巖溶帶泉域,其后的水循環(huán)過(guò)程與裸露巖溶區(qū)淺表層分散潛流系統(tǒng)及表層巖溶帶泉域的水循環(huán)過(guò)程相類(lèi)似,在此不再贅述。

 

  2. 2. 2 表層巖溶帶水文地質(zhì)子系統(tǒng)水循環(huán)的基本特征( 1)補(bǔ)給條件與補(bǔ)給方式

 

  ①補(bǔ)給來(lái)源及補(bǔ)給動(dòng)態(tài)

 

  如前述,區(qū)內(nèi)表層巖溶帶水文地質(zhì)子系統(tǒng)地下水的補(bǔ)給來(lái)源主要是大氣降雨,多年平均年降雨量達(dá)1649. 7mm。水量充沛但在時(shí)間上分布不均勻,其補(bǔ)給動(dòng)態(tài)在總體上明顯地受場(chǎng)雨的強(qiáng)度及降雨量在年內(nèi)分布的制約,具有非連續(xù)脈沖式補(bǔ)給的特征。

 

  ②補(bǔ)給面積與滲入路徑

 

  綜觀區(qū)內(nèi)眾多表層巖溶帶泉域,其補(bǔ)給面積大多在0. 05～ 0. 15km2 之間,區(qū)內(nèi)較大的表層巖溶帶泉域- 趙家灣S14號(hào)泉泉域,其補(bǔ)給面積也僅0. 408km2 ; 而構(gòu)成區(qū)內(nèi)表層巖溶帶水文地質(zhì)子系統(tǒng)透水層的是表層巖溶帶及其上覆第四系殘坡積層,其總厚度一般小于10m。故區(qū)內(nèi)表層巖溶帶水文地質(zhì)子系統(tǒng)接受補(bǔ)給的條件具有補(bǔ)給面積小、滲入路徑短的特征。

 

  ③補(bǔ)給方式

 

  大氣降雨對(duì)區(qū)內(nèi)表層巖溶帶地下水的補(bǔ)給主要

 

  有直接快速補(bǔ)給和間接慢速補(bǔ)給兩種方式: 在裸露區(qū),雨水通過(guò)較密集且開(kāi)啟的表層溶蝕裂隙等巖溶通道快速入滲補(bǔ)給表層巖溶帶地下水,以直接快速補(bǔ)給為主要特征; 而在覆蓋區(qū),由于第四系孔隙介質(zhì)的調(diào)蓄,降雨入滲補(bǔ)給以間接慢速為主要特征。

 

  ( 2)徑流特征

 

  按水動(dòng)力條件類(lèi)型的不同,區(qū)內(nèi)表層巖溶帶水文地質(zhì)子系統(tǒng)內(nèi)地下水的徑流形式可分為匯流狀(區(qū)內(nèi)絕大多數(shù)表層巖溶帶泉域內(nèi)地下水的徑流形式屬之)和散流狀二種類(lèi)型。地下水的流向在總體上受區(qū)內(nèi)總地勢(shì)的控制。主要特征表現(xiàn)為: ( a)水力坡度大,在向斜東翼的干河豬場(chǎng)BK2鉆孔及S19泉一帶水力坡度約為35% ,而在向斜西翼趙家灣的BK4鉆孔及S14泉一帶約為12% ; ( b)徑流途程較短,一般在百余米至數(shù)百米之間; ( c)徑流路徑通暢,徑流速度主要受地形坡度和表層巖溶帶含水空間結(jié)構(gòu)的制約,以快速——中速流[ 12]為主要特征,但徑流量普遍較小。

 

  ( 3)排泄特征

 

  ①排泄方式

 

  調(diào)查結(jié)果表明,區(qū)內(nèi)表層巖溶帶地下水露頭點(diǎn)在盆地底部周邊高程約700m的坡腳地帶至高程1450余米近峰頂部位不同高程的斜坡上均可見(jiàn)有分布,具多級(jí)排泄的特征。排泄方式主要有集中排泄和分散排泄兩種。對(duì)屬于匯流狀水動(dòng)力條件類(lèi)型的表層巖溶帶水文地質(zhì)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),其地下水常以集中排泄方式出露地表,形成表層巖溶帶泉,如趙家灣的S14泉、云峰塔的S12泉及黃家灣S26泉等都是區(qū)內(nèi)表層巖溶帶地下水集中排泄的典型代表; 而對(duì)屬于散流狀水動(dòng)力條件類(lèi)型的表層巖溶帶水文地質(zhì)系統(tǒng),其地下水常以分散排泄的方式排向地表,如飛躍洞附近表層巖溶帶地下水的排泄是區(qū)內(nèi)表層巖溶帶地下水分散排泄的典型代表。

 

  ②動(dòng)態(tài)特征

 

  根據(jù)2000年4月1日至2003年5月1日對(duì)區(qū)

 

  內(nèi)干河豬場(chǎng)S19泉、趙家灣S14泉、小路灣S1 泉、黃家灣S26泉、宋家坡S18泉和干河豬場(chǎng)BK2、BK3 鉆孔及趙家灣BK5 鉆孔表層巖溶帶地下水動(dòng)態(tài)進(jìn)行長(zhǎng)觀所獲數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析,區(qū)內(nèi)表層巖溶帶地下水的動(dòng)態(tài)特征見(jiàn)表1和表2。

 

  由表1可以看出,在區(qū)內(nèi)進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)的5個(gè)表

 

  層巖溶帶泉中,有3個(gè)泉出現(xiàn)完全斷流,每次斷流時(shí)間在10至32天不等,占觀測(cè)泉總數(shù)的60% ; 有1個(gè)泉在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)接近斷流,占觀測(cè)泉水總數(shù)的20% ; 而趙家灣溝S14號(hào)泉雖未出現(xiàn)斷流且在枯水季節(jié)仍有一定的流量(約0. 1 l /S) ,但其不穩(wěn)定系數(shù)也達(dá)1264。

 

  而由表2中也可以看到,區(qū)內(nèi)表層巖溶帶地下水位年內(nèi)變化幅度達(dá)2. 39～ 6. 70m。可見(jiàn),洛塔地區(qū)表層巖溶帶地下水的流量和水位都具有動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定、變化幅度較大的特征。此外,根據(jù)區(qū)內(nèi)主要表層巖溶帶泉觀測(cè)資料的分析,其流量動(dòng)態(tài)變化表現(xiàn)出對(duì)降雨的反應(yīng)非常敏感(流量峰值比降雨峰值的滯后時(shí)間一般在1～ 3h之間)、與降雨基本同步的特征。

 

  2. 3 表層巖溶帶水文地質(zhì)子系統(tǒng)的調(diào)蓄功能

 

  如前述,表層巖溶帶水文地質(zhì)子系統(tǒng)常常在巖溶水文地質(zhì)系統(tǒng)內(nèi)的淺表層形成一系列相對(duì)獨(dú)立或半獨(dú)立的表層巖溶帶泉域,且它們對(duì)表層巖溶水具有一定的調(diào)蓄功能。主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面: 一是積蓄功能,表現(xiàn)在表層巖溶帶水文地質(zhì)子系統(tǒng)對(duì)地下水水量上的調(diào)蓄作用,即積蓄部分降雨入滲補(bǔ)給及“鄰域”補(bǔ)給量; 二是濾波功能,表現(xiàn)在水流過(guò)程上的調(diào)蓄作用,即通過(guò)表層巖溶帶水文地質(zhì)子系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的濾波作用將降雨的脈沖輸入補(bǔ)給形式轉(zhuǎn)換成連續(xù)波狀輸出的排泄形式(圖3) ,同時(shí)延遲降雨入滲補(bǔ)給及“鄰域”

 

  補(bǔ)給水量在表層巖溶帶水文地質(zhì)子系統(tǒng)內(nèi)部滯留的時(shí)間。表層巖溶帶泉域在水量上的調(diào)蓄能力與泉域內(nèi)含水空間(或體積巖溶率)、泉域的規(guī)模、第四系覆蓋層的厚度與結(jié)構(gòu)、地形地貌條件等因素有關(guān),但主要取決于泉域內(nèi)表層巖溶帶的含水空間(或體積巖溶率)與泉域規(guī)模。一般來(lái)說(shuō): 對(duì)于泉域內(nèi)表層巖溶帶的含水空間(或體積巖溶率)總量大(高)、泉域規(guī)模較大、第四系覆蓋層厚度較大且結(jié)構(gòu)松散、處于地勢(shì)較平緩或低洼地帶的泉域,其在水量上的調(diào)蓄能力較強(qiáng)。如區(qū)內(nèi)向斜西翼趙家灣一帶的S14泉泉域,其含水空間以較大型的溶溝、溶槽為主體且非常發(fā)育,據(jù)現(xiàn)場(chǎng)估測(cè),體積巖溶率約35% ,泉域面積為0. 408km2 ,第四系覆蓋層厚度1～ 5m不等(局部大于10m)且結(jié)構(gòu)較松散,具有良好的蓄水空間,所處的地貌部位地勢(shì)較為平緩,總體上縱向地形坡度約12°,使該泉域?qū)λ烤哂休^強(qiáng)的調(diào)蓄能力,致使該泉長(zhǎng)年不斷流且流量較大, 一般流量在3～ 5 l /s 之間, 最大流量101. 12 l /s,枯期流量仍可達(dá)0. 08 l /s(圖4)。對(duì)泉域內(nèi)表層巖溶帶的含水空間(或體積巖溶率)總量小(低)、泉域規(guī)模較小、基巖裸露、處于地形坡度大或凸起部位上的泉域,其對(duì)水量的調(diào)蓄能力則表現(xiàn)出非常微弱。如區(qū)內(nèi)向斜東翼干河豬場(chǎng)泉附近的S19泉泉域,其含水空間以淺小的溶溝、溶槽及少量溶隙及溶痕等為主體,體積巖溶率較小(現(xiàn)場(chǎng)估測(cè)約20% ) ,其面積為0. 132km2 ,基巖裸露,處于地形坡度較大(約40°)的地貌部位,致使該泉域在水量上的調(diào)蓄能力相當(dāng)微弱,一般流量在0. 1 l /s左右,最大流量11. 2 l /s,枯水期出現(xiàn)長(zhǎng)達(dá)32天的完全斷流。

 

  表層巖溶帶泉域?qū)λ鬟^(guò)程的調(diào)蓄能力與表層

 

  巖溶帶含水空間的結(jié)構(gòu)、表層巖溶帶水文地質(zhì)子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、第四系殘坡積層及植被覆蓋情況等因素有關(guān),但主要取決于表層巖溶帶的含水空間結(jié)構(gòu)和第四系殘坡積層及植被覆蓋情況。一般而言,含水空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜或是以細(xì)小溶隙為主體,第四系殘坡積層及植被覆蓋情況良好的表層巖溶帶泉域,其對(duì)水流過(guò)程的調(diào)蓄作用較為顯著,致使巖溶水流在內(nèi)泉域經(jīng)過(guò)較好的濾波作用和具有較長(zhǎng)的滯留時(shí)間,形成時(shí)間較長(zhǎng)且舒緩的波狀輸出過(guò)程。如區(qū)內(nèi)向斜東翼銀峰塔一帶的S12泉泉域,其含水空間為由淺溶溝、溶縫、溶隙、溶管、溶孔等組合構(gòu)成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),具有由1～ 2. 5m厚的表層巖溶帶和0. 5～ 2. 0m厚第四系殘坡積層及覆蓋率大于95%的準(zhǔn)原始森林所構(gòu)成多重介質(zhì)的復(fù)雜結(jié)構(gòu),其系統(tǒng)面積雖僅為0. 076km2 ,但由于上述的原因而導(dǎo)致水流在系統(tǒng)內(nèi)得以經(jīng)過(guò)較好的濾波作用且具有較長(zhǎng)的滯流時(shí)間,使該泉具有流量雖小(一般約0. 1 l /s,最大流量約2 l / s)但不斷流,形成長(zhǎng)年不干且較平緩的輸出過(guò)程。對(duì)發(fā)育于三疊系下統(tǒng)不純碳酸鹽巖中的表層巖溶帶泉域(如S24泉) ,其含水空間系以細(xì)小溶隙為主體,子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)單一,但其對(duì)水流過(guò)程的調(diào)蓄也具有與S12泉域相當(dāng)?shù)淖饔煤湍芰? 而對(duì)于表層巖溶帶含水空間以溶溝(槽)或溶縫為主體、子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、基巖裸露的泉域,其對(duì)水流過(guò)程的調(diào)蓄作用就不明顯,致使巖溶水在子系統(tǒng)內(nèi)滯留的時(shí)間短暫,且難于形成較平穩(wěn)的波狀輸出過(guò)程。具體表現(xiàn)為對(duì)降雨滯后時(shí)間短,出流時(shí)間短且流量動(dòng)態(tài)極不穩(wěn)定。如區(qū)內(nèi)向斜東翼的干河豬場(chǎng)至車(chē)信灣一帶,沿公路邊坡分布的多處間歇性表層巖溶帶泉(或出水點(diǎn)) ,其含水空間以淺小溶溝溶槽或溶縫為主體、泉域內(nèi)基巖裸露且僅為部分灌、草叢覆蓋,子系統(tǒng)及含水空間的結(jié)構(gòu)均較簡(jiǎn)單,從而導(dǎo)致水流在系統(tǒng)內(nèi)滯留時(shí)間短暫,出流時(shí)間短且流量動(dòng)態(tài)極不穩(wěn)定。暴雨效應(yīng)觀測(cè)結(jié)果表明,在大、暴雨開(kāi)始后不足10min 內(nèi),這些間歇性的表層巖溶帶泉(或出水點(diǎn))均開(kāi)始出流且流量較大,而一般在雨后15～ 50h的時(shí)間內(nèi)先后完成其水流的全部衰減過(guò)程而完全斷流。

 

  由上述可見(jiàn),查明表層巖溶帶水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)是研究表層巖溶帶水文地質(zhì)子系統(tǒng)調(diào)蓄能力的關(guān)鍵所在。

 

  3 表層巖溶帶水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)類(lèi)型

 

  表層巖溶帶的水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)包括表層巖溶帶含

 

  水空間結(jié)構(gòu)和表層巖溶帶水文地質(zhì)子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)二個(gè)層次。表層巖溶帶含水空間結(jié)構(gòu)是指表層巖溶帶含水空間的形態(tài)、規(guī)模及其不同的組合形式; 而表層巖溶帶水文地質(zhì)子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是指表層巖溶帶水文地質(zhì)子系統(tǒng)內(nèi)表層巖溶帶、土層和植被與表層巖溶帶水動(dòng)力單元在空間上的組合關(guān)系。

 

  3. 1 表層巖溶帶含水空間結(jié)構(gòu)類(lèi)型

 

  根據(jù)表層巖溶帶各種含水空間形態(tài)在區(qū)內(nèi)的組

 

  合特征,可劃分為: ( 1)以較單一的溶溝溶槽構(gòu)成其主要含水空間的結(jié)構(gòu), ( 2)以復(fù)雜的溶縫、溶管、溶隙、溶孔網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成其主要含水空間的結(jié)構(gòu), ( 3)以較單一的小型溶隙網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成其主要含水空間的結(jié)構(gòu)三種類(lèi)型。

 

  3. 2 表層巖溶帶水文地質(zhì)子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)類(lèi)型

 

  表層巖溶帶水文地質(zhì)子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由表層巖溶帶、土層、植被三部分的不同組合形式構(gòu)成。根據(jù)它們?cè)趨^(qū)內(nèi)的組合特征,可劃分為: 一元結(jié)構(gòu)(表層巖溶帶)、二元結(jié)構(gòu)(表層巖溶帶- 土層、表層巖溶帶- 植被)和三元結(jié)構(gòu)(表層巖溶帶- 土層- 植被)三種類(lèi)型。

 

  3. 3 表層巖溶帶水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)類(lèi)型

 

  根據(jù)表層巖溶帶的水動(dòng)力條件類(lèi)型、含水空間結(jié)構(gòu)類(lèi)型、碳酸鹽巖類(lèi)型及第四系土層覆蓋情況等,區(qū)內(nèi)表層巖溶帶水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)可歸納為12個(gè)具體類(lèi)型,其分布如圖6所示,其主要特征見(jiàn)表3。它們各自有其特定的水文地質(zhì)特征、水動(dòng)力條件、調(diào)蓄能力及開(kāi)發(fā)利用條件。

 

  4 結(jié)論與建議

 

  ( 1)表層巖溶帶含水空間主要是由地面附近淺部的溶溝、溶槽、溶縫、溶管、溶隙、溶穴、溶孔、溶痕等巖溶空間形態(tài)構(gòu)成。它們?cè)诓煌膸r溶環(huán)境條件下可有著不同的組合形式。

 

  ( 2)表層巖溶帶地下水以接受降雨非連續(xù)脈沖式補(bǔ)給為主,且具補(bǔ)給面積小、滲入路徑短的特征。補(bǔ)給方式主要有直接快速補(bǔ)給和間接慢速補(bǔ)給兩種。

 

  ( 3)表層巖溶帶地下水的徑流形式主要有匯流狀和散流狀類(lèi)型,徑流途程短,徑流路徑通暢,且以快速- 中速流為主要特征。

 

  ( 4)表層巖溶帶地下水具多級(jí)排泄的特征。排泄方式主要有集中排泄和分散排泄兩種形式。流量和水位變化幅度較大、動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定、對(duì)降雨的反應(yīng)非常敏感。

 

  ( 5)表層巖溶帶水文地質(zhì)子系統(tǒng)在水量上的調(diào)蓄能力與系統(tǒng)內(nèi)含水空間(或體積巖溶率)、系統(tǒng)的規(guī)模、第四系覆蓋層的厚度與結(jié)構(gòu)、地形地貌條件等因素有關(guān),但主要取決于系統(tǒng)內(nèi)表層巖溶帶的含水空間(或體積巖溶率)與系統(tǒng)的規(guī)模; 表層巖溶帶水文地質(zhì)子系統(tǒng)對(duì)水流過(guò)程的調(diào)蓄能力與表層巖溶帶含水空間的結(jié)構(gòu)、表層巖溶帶水文地質(zhì)子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、第四系殘坡積層及植被覆蓋情況等因素有關(guān),但主要取決于表層巖溶帶含水空間的結(jié)構(gòu)和第四系殘坡積層及植被覆蓋情況。

 

  ( 6)表層巖溶帶含水空間結(jié)構(gòu)可劃分為: ①以較單一的溶溝溶槽構(gòu)成其主要含水空間的結(jié)構(gòu),②以復(fù)雜的溶縫、溶管、溶隙、溶孔網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成其主要含水空間的結(jié)構(gòu),③以較單一的小型溶隙網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成其主要含水空間的結(jié)構(gòu)三種類(lèi)型。

 

  ( 7)表層巖溶帶水文地質(zhì)子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可劃分為:

 

  一元結(jié)構(gòu)(表層巖溶帶)、二元結(jié)構(gòu)(表層巖溶帶- 土層、表層巖溶帶- 植被)和三元結(jié)構(gòu)(表層巖溶帶- 土層- 植被)三種類(lèi)型。

 

  ( 8)根據(jù)表層巖溶帶的水動(dòng)力條件類(lèi)型、含水空間結(jié)構(gòu)類(lèi)型、碳酸鹽巖類(lèi)型及第四系土層覆蓋情況等,對(duì)表層巖溶帶水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行類(lèi)型劃分,可較好地反映出它們各自固有特定的水文地質(zhì)特征、水動(dòng)力條件、調(diào)蓄能力及開(kāi)發(fā)利用條件。但要建立科學(xué)系統(tǒng)的分類(lèi)體系,尚需進(jìn)一步的研究和完善。

 

  ( 9)在一定巖溶水文地質(zhì)環(huán)境條件下,表層巖溶帶具有一定的地下水資源量,它們作為巖溶石山地區(qū)深埋主體水資源(飽水帶巖溶地下水)的輔助資源,為解決巖溶石山地區(qū)分散居民的生活及生產(chǎn)用水困難將起到很大的作用。

 

  ( 10)鑒于表層巖溶帶地下水在巖溶水文地質(zhì)學(xué)中的意義及其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的特殊作用,在今后的生產(chǎn)及科研工作中,應(yīng)進(jìn)一加強(qiáng)對(duì)表層巖溶帶水文地質(zhì)條件的調(diào)查和研究。