贵州省岩溶地区地下水系统类型及特征分析

江瑞萍

（贵州省地矿局第二工程勘察院有限公司，贵州 遵义 563000）

贵州省喀斯特地貌（岩溶地貌）分布广、面积大，其主要分布在碳酸盐岩出露地区。受岩石构造及溶蚀作用的影响，碳酸盐岩中存在溶孔、溶隙、溶洞、管道等基本含水的岩溶空间，但不同类型的碳酸盐岩中，溶蚀空间组合类型差异较大。溶孔-溶隙组合是白云岩中的典型组合类型；溶洞-管道是以石灰岩为主的地层中溶蚀空间组合形态；溶隙-溶洞的组合则主要发育于白云质灰岩、白云岩与石灰岩互层等地层中。根据含水介质的组合及水动力特征，岩溶水可分为溶孔-溶隙水、溶洞-管道水、溶隙-溶洞水三个亚类。下面结合贵州省岩溶地区岩溶含水岩组富水性，分析研究区地下水系统类型及特征。

1 岩溶含水岩组富水性

岩溶含水岩组指赋存岩溶水的碳酸盐岩层组单元，根据岩性差异及组合形式的不同，分为纯碳酸盐岩含水岩组和不纯碳酸盐岩含水岩组两个大类。其中，根据纯碳酸盐岩含水岩组的含水介质特征，它又进一步分为白云岩溶孔-溶隙含水岩组、石灰岩溶洞-管道含水岩组、白云质灰岩或白云岩与石灰岩互层的溶隙-溶洞含水岩组三个亚类。

研究区内不同含水岩组的富水性存在一定规律，石灰岩溶洞-管道含水岩组富水性最好，其中，二叠系栖霞组与茅口组、石炭系黄龙组与马坪组、寒武系清虚洞组富水性强，地下河发育条数多，单个水点流量大。三叠系嘉陵江组、石炭系上司组富水性中等至强，地下河及岩溶泉数量多。

2 岩溶地下水系统类型

岩溶地下水系统是指具有完整的补给、径流、排泄体系的独立岩溶水文地质单元。根据地下水的赋存、水动力条件及排泄方式，贵州省岩溶地下水系统分为3种类型：表层带岩溶水系统、集中排泄岩溶水系统和分散排泄岩溶水系统。

2.1 表层带岩溶水系统

表层带岩溶水系统是指岩溶地区地表以下，表层岩溶带中形成的一种规模小、连续性差的地下水系统。在传统的水文地质分带中，这类地下水系统被划分在包气带中。尽管如此，在地形强烈切割、地表水资源严重匮乏、含水层饱水带深埋的岩溶峰丛洼地区，其表层带地下水对解决农村分散饮水问题、生态环境改善仍具有重要意义。

2.2 集中排泄岩溶水系统

集中排泄岩溶水系统主要包括地下河系统、岩溶大泉系统两个亚类。地下河系统及岩溶大泉系统的补给来源有大气降水、地表水。补给界线不明显，岩溶地区整个流域范围内均接受大气降水补给，流域内发育的落水洞、伏流入口、竖井、岩溶洼地等都是汇集大气降水、地表水入渗补给地下水的通道。一般来说，系统内上游地段地下水埋藏较深；中游地段地下水埋藏较浅，岩溶化在水平方向扩展；下游地段岩溶发育深度加大，岩溶向深部逐渐加强，地下水水位加深，水力坡度加大。

2.3 分散排泄岩溶水系统

含水岩组以白云岩为主，含水空间多为小型岩溶孔洞、裂隙、网状溶蚀裂隙组合，规模较大的溶洞、裂隙及岩溶管道少见。岩层中空间总体上较均匀，断裂带和节理密集带往往是含水空间最发育的地带。分散排泄岩溶水系统内，地下水的补给来源主要是大气降水，其次是地表水、农田灌溉水。地表岩溶洼地、落水洞等不发育，岩层中发育的溶隙、裂隙是大气降水向地下入渗的主要通道。

3 岩溶地下水发育特征

西南地区是我国最大的岩溶分布区，岩溶地下水的赋存与岩溶有着密切的关系。贵州省岩溶水主要赋存于岩溶裂隙、溶蚀孔洞，其接受大气降水补给，主要通过地下岩溶管道运移，在运移过程中溶解岩石中的可溶成分，在地势低洼及泉点处排泄至地表。岩溶水在地表以岩溶泉、地下河、岩溶竖井等形式出露。岩溶水涌水量跟岩石裂隙发育、可溶岩的成分有关，岩溶发育较好的含水层常由导水性好的岩溶管道和渗透性较低的岩石裂隙组成，是具有不同水力性质的双重介质系统。岩溶泉流量的变化规律十分复杂，其时间序列具有明显的尺度效应和多重分形特征。岩溶泉流量有多个影响因素，气温和相对湿度对其亦有明显影响。

4 岩溶地下水运动特征

岩溶地下水的出露形式有岩溶泉、地下河、岩溶竖井等。岩溶泉是岩溶水出露最普遍的形式，与岩石裂隙发育密切相关，在石灰岩、白云岩、含泥质的碳酸盐岩中均有出露；地下河多见于质纯的石灰岩中，以二叠系、三叠系石灰岩中最为发育；岩溶竖井主要发育于石灰岩中，其水面往往代表当地的地下水位。下面分析贵州省岩溶地区岩溶地下水的运动特征。

一是岩溶水浸润曲线具有“反平衡”剖面特征。研究区内河流切割作用强烈，碳酸盐岩区峡谷地貌发育，为适应新的侵蚀基准面，岩溶水的水力坡度由分水岭向峡谷两岸急剧增大。河流溯源侵蚀波及区岩溶水下蚀力强，垂直岩溶形态发育，而河流溯源侵蚀波及区之外恰恰相反。二是岩溶水与地表水互补。区内的乌江、石阡河、松桃河及其主要支流的河道急剧下切，河谷沿岸为地下水的主要排泄带，地下水补给地表水。三是岩溶水的排泄基准面随河流的下蚀而下移。受河流溯源侵蚀作用影响，河道急剧下切，为了适应不断下切的侵蚀基准面，岩溶下蚀作用加强，岩溶水排泄通道在垂直方向上不断下移。

5 结论

贵州省岩溶地区具有供水价值的地下水含水地层主要有：寒武系娄山关群，奥陶系桐梓组、红花园组与宝塔组，二叠系栖霞组与茅口组，三叠系夜郎组第二段与茅草铺组。寒武系娄山关群、奥陶系桐梓组白云岩含溶孔-溶隙水，地下水主要靠大气降水补给，白云岩含水性相对均匀，岩溶水多呈流量小的泉分散排泄；石灰岩溶洞-管道发育，岩溶水多呈地下河或岩溶大泉集中排泄。