什么是岩溶承压水?岩溶水有哪些特征?

贮存于可溶性岩层中的溶蚀洞穴和裂隙中的水称岩溶水。岩溶水就埋藏条件而言,可以是上层滞水,也可以是潜水或承压水。岩溶上层滞水的形成与岩溶岩层中透水性极小的个别透镜体有关。这些透镜体可以是不透水夹层,也可以是溶蚀残余物充填了裂隙和溶洞而成。当岩溶岩层大面积出露地表时,贮存并运动于其中的岩溶水主要为潜水。如我国云贵高原石灰岩区及广西的石灰岩低山丘陵区,广泛发育着岩溶潜水。当岩溶岩层被不透水岩层覆盖,并被地下水充满后,便形成岩溶承压水。我国北方奥陶纪石灰岩和南方石炭、二叠及三叠纪石灰岩中都埋藏有岩溶承压水。

一、岩溶水的分布特征

岩溶含水层,是一种极不均匀的含水介质,因此,岩溶含水层的富水性无论在水平方向或垂直方向都变化很大。有的地段可能无水,而有的地段则可形成水量极为丰富的岩溶地下水脉或岩溶地下暗河。所谓岩溶地下水脉,就是岩溶发育比较强烈的、呈脉络状的富水条带。如水通过众多的裂隙和小溶洞汇流于巨大的岩溶通道之中,则成为岩溶地下河。其流量可达每秒数立方米到数百立方米或更多,流动速度也较其他类型地下水快,此类地下水也具有重要的开采价值。

我国北方的气候条件和地质条件与南方不同,北方的地下岩溶含水空间也有溶洞,但主要是大量分布的溶蚀裂隙,较少像南方那样发育完整的地下水通道系统。岩溶地下水脉虽然没有像南方的岩溶地下水那样完整的洞穴通道系统,它与两侧岩溶发育程度较弱的岩层之间也没有明显的截然分界,是逐渐过渡的,但也有一些与南方岩溶地下水相似的特征。例如,岩溶地下水脉是富水性较强的条形地带,也是地下水运动比较通畅的强径流带。

二、岩溶水的补、径、排特征

由于沿地下水脉地下水径流通畅,所以这里的水位比两侧的水位低,一般都形成相对低的水位带。在横截面上地下水位呈槽谷形,地下水脉的下游直接或间接通向地下水排泄口——岩溶泉。

由于岩溶地下水脉上接补给区,下通排泄区,所以在天然条件下,地下水的动态年变化幅度较小;而在地下水脉的上游及两侧年变幅则较大。

岩溶水在可溶岩层与非可溶岩层的接触处,在从山区、丘陵区流到山前地带以后,岩溶承压水在其排泄区,特别是一些沿构造断裂的排泄地带,往往在地表出露巨大的泉群。我国许多有名的大泉,多数是这类岩溶泉。例如北京的玉泉山泉、济南的趵突泉、山西的晋祠泉、云南的六郎洞泉等。这些泉或泉群溢出地表后,往往形成大小河流或湖泊,例如六郎洞泉形成的六郎洞河,玉泉山泉补给昆明湖等。这类泉都是重要的灌溉和供水水源。

岩溶水由于含水层的埋藏不同,其水量变化也不一样。裸露的岩溶岩层中流出的泉水量,在一年中变化较大,从每秒数十升、数百升甚至达到每秒数十立方米;半裸露的岩溶岩层中泉的流量比较稳定,隐伏岩溶岩层中的出水量则更为稳定。这主要因为补给区较远而又宽阔、岩溶水系统具有较强的调蓄能力的缘故。

三、岩溶水的水化学特征

岩溶水的化学成分通常比较稳定,水质好,大多为HCO -Ca型水,但有时也有SO -Ca型水。在某些岩溶地区的深部岩溶地层中,也有Cl-Na型的高矿化水。在自流盆地或自流斜地中,在一定条件下,水的化学成分也表现有垂直分带的现象。但由于岩溶水交替条件较好,在同样条件下,这种垂直分带现象有一定程度的减弱。

寻找岩溶水在于找到岩溶水的富集条件。实际上岩溶发育且有富集的构造条件的地方一般即为岩溶水富集的地段。因此,褶皱轴部、断裂带、接触带、厚层纯灰岩分布区、岩溶水的排泄区等,都可能是岩溶水的富集地段。

地表河流进入岩溶发育地区,往往通过落水洞等垂直的吸水通道,潜入地下形成伏流。因此,在岩溶发育地区,地表水相对贫乏,地下水丰富。

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