中国北方岩溶地下水的研究进展

中国北方中上元古界和下古生界碳酸盐岩含水层连续沉积厚度大、分布面积广,其中储存着丰富的岩溶地下水资源,在国民经济建设中发挥着举足轻重的作用,是国家战略性水资源。结合对北方岩溶水的调查研究经历,就岩溶水系统及水文地质条件、环境问题发展演化趋势与成因、岩溶水开发利用与保护、生态修复以及调查研究的技术方法等方面的进展与不足,做初步的总结,致以中国地质大学建校70周年、《地质科技通报》创刊40周年的贺礼,并为广大北方岩溶水水文地质同行提供参考。     

济南张夏组灰岩岩溶地下水供水潜力探讨

济南南部广布巨厚张夏组灰岩,其中赋存优质丰富的岩溶地下水。出露众多泉水,其流量为800～8000m3/d。该文通过简述济南地区张夏组灰岩岩溶地下水的赋存条件与水文地质特征,概略计算与评价其资源量,论证开发利用这一新水源的可行性,以期为济南供水与保泉开辟新途径。     

从研究岩溶地下水角度分析评价岩溶塌陷的危险性——以南宁坛洛塌陷为例

南宁市是广西岩溶地面塌陷危害十分严重的城市之一。2012年6月2日突发的岩溶地面塌陷主要集中分布在坛洛镇南西方向,形成塌陷坑19个,地裂缝17条,威胁62户共232人,潜在经济损失约870万元。坛洛塌陷多形成于松散盖层厚度小于15m,地下水位埋深小于20m,地下岩溶强发育的区段。碳酸盐岩岩溶发育、松散盖层厚度较小和水动力条件(降水、地表水和地下水)复杂为岩溶塌陷产生的必要条件,尤以地下水的作用对岩溶塌陷的形成起至关重要的作用。通过对坛洛地下水动态观测与岩溶塌陷的调查研究确定地下水强径流带,分析评价岩溶地面塌陷的危险性,为岩溶地区的岩溶塌陷危险性勘察、评价工作提供一定指导意义。     

长治市岩溶地下水构造控水作用浅析

通过对长治市水文地质条件及基本构造形态的分析,结合岩溶水水井出水量情况,找出了构造形态对岩溶地下水的基本控制作用.为岩溶地下水的进一步开发利用提供基本的地质依据.我们的结论是:长治市不同的构造形态对岩溶地下水的运移和富集起着控制作用.断层破碎带、背斜轴部以及构造复合部位,有利于岩溶地下水的富集;而向斜轴部则不利于岩溶地下水的富集.     

桂林市岩溶地下水对酸、碱的缓冲作用

本文根据测试和实验资料,探讨了桂林市岩溶地下水对酸碱的缓冲作用。认为:基岩裂隙水缓冲平衡系统对酸的缓冲作用小,岩溶水和混合水(孔隙水和岩溶水混合)缓冲作用较大,孔隙水介于前二者之间;无论是哪类地下水缓冲平衡系统对碱的缓冲作用都较弱。指出了地下水缓冲平衡系统对酸碱的缓冲作用与原水中游离CO_2有关并起决定作用。还对桂林地下水酸、碱容量和污染进行定量和半定量环境质量评价。     

泰安市城区岩溶地下水水化学特征及成因分析

岩溶地下水是泰安市城区重要供水水源,近年来随着气候环境变化和人为活动的影响,岩溶地下水水化学特征日趋复杂,但其水化学特征及成因尚不明晰。为识别研究区地下水水化学特征、成因机制,本文采用数理统计方法、离子比值、水化学图解等方法,研究了该区岩溶地下水的水文地球化学特征。结果表明：研究区内岩溶地下水水化学类型主要为HCO3Ca型、HCO3·SO4Ca 型、HCO3·SO4·ClCa型。地下水水化学成分主要受水岩相互作用控制,以溶滤作用为主,地下水中的Ca2+、Na+、HCO-3、SO2-4主要来源于方解石、白云石的碳酸盐岩及石膏、盐岩等蒸发岩的溶解,且存在逆向的阳离子交替吸附作用,导致Ca2+含量增加,Na+含量减少,人为活动影响导致地下水中Cl-、NO-3浓度增加。研究成果为研究区内岩溶地下水的合理开发与保护提供了依据。     

广西岩溶石山地区地下水开发利用建议

为了解决广西岩溶石山区人畜饮水和农田用水问题 ,需对丰富的地下水资源进行详细勘查和合理开发 ,采取有效措施 ,就能实现岩溶石山区人民的脱贫目标。     

环境同位素在平顶山矿区岩溶地下水污染研究中的应用

通过对平顶山矿区地下水、地表水及大气降水中的氢氧重同位素组成和变化规律分析,结合区域环境水文地质条件及岩溶地下水的一般化学特征,论述岩溶地下水的形成时间、径流途径及径流速度。最后确定岩溶地下水的污染源、污染途径,推断岩溶地下水污染发展的速度。     

岩溶水系统地下水资源保护区划研究——以聊城东阿岩溶水系为例

针对地下水水质恶化的现象,以东阿岩溶水系统为研究区域,建立地下水资源保护区划模型,对水系统内浅层和岩溶地下水分别进行水资源保护区划,结果表明:浅层地下水无自然防护区,均需要人为防护与治理,重点防护区占总区域面积的1/2;岩溶地下水下马头水源地以及其影响区域为重要水源地防护区,一般防护区占总区域面积的60%,重点防护区占23.66%,刁山坡监测点以及其影响区域为浅层和岩溶地下水的修复治理区。     

鲁中南典型岩溶水系统地下水污染预警评价

地下水污染预警是区域地下水资源保护的重要手段.山东双村岩溶水系统是典型的鲁中南单斜构造型岩溶水系统之一,现开采量39.848万m3/d,为特大型岩溶水源地.30余年的水质监测数据表明,岩溶水水质逐渐变差、水化学类型变复杂.在查明水文地质条件、污染源调查和长序列水质监测的基础上,构建了有针对性的地下水污染风险评价指标体系...     

典型西南岩溶地下水抗生素污染指示因子识别

我国南方岩溶地区是全球三大岩溶集中分布区之一,由于岩溶地区独特的含水层结构,其地下水极易受到地表污染。为了探明岩溶地下水中抗生素污染空间分布的主控因素,厘清抗生素浓度与水化学参数的相关关系,进而识别岩溶地区水环境中抗生素污染的指示因子,以西南典型岩溶地下河系统为研究对象,利用超高效液相色谱串联质谱联用仪(UPLC-MS/MS)分析了35种抗生素浓度。结果表明：研究区共检出了30种抗生素,包括3种四环素类(<检出限(MDL)～421 ng/L)、5种大环内酯类(28.3～884 ng/L)、9种磺胺类(2.50～30 ng/L)和13种喹诺酮类(19.5～1 807 ng/L)。其中,大环内酯类和喹诺酮类抗生素是研究区检出的主要抗生素,其空间分布特征主要受污染源和稀释作用控制。研究区水化学类型包括HCO₃-Ca·Mg型和HCO₃-Ca·Na·Mg型,抗生素浓度在不同的水化学类型中存在显著差异,HCO₃-Ca·Na·Mg型水样中抗生素浓度显著高于HCO₃-Ca·Mg型(2～10倍)(Mann-Wh...     

济宁地区北部岩溶地下水资源计算与潜力评价

济宁地区北部赋存有较丰富的岩溶地下水,目前已纳入当地开发利用规划。为防止过量开采引发不良环境地质问题,对该岩溶系统的资源潜力进行了科学评价。在查明济宁地区北部水文地质条件的基础上,利用水量均衡法与数值模拟法对该区岩溶地下水资源量进行了计算,通过分析地下水资源潜力模数,该区岩溶地下水资源潜力较大。     

宜昌长江南岸岩溶地下水中水生动物群落分布特征及其环境响应

为探究宜昌长江南岸岩溶区地下水中水生动物群落分布特征及环境响应规律,在2018年7月至8月对宜昌长江南岸15处表层岩溶泉及9处岩溶大泉中水生动物进行采集,同时对地下水理化指标进行测试。共采集到809个动物个体,共有13个亚纲,同时包括多个物种的暗层和非暗层种。结果发现：(1)不同动物在地下水空间分布上各异,在表层岩溶泉,Copepoda的暗层种和Ostracoda的暗层种大量存在(31.3%,23.7%),Trichoptera和Diptera少量存在(0.4%,2.9%);在岩溶大泉,Copepoda(非暗层种)和Amphipoda大量存在(25.0%,8.3%),Ostracoda的暗层种少量存在(2.2%)。(2)不同地下水的环境也表现出差异,区内岩溶大泉pH,Na⁺,Ca²⁺,Mg²⁺等指标的极差(分别为0.64,1.25,34.0,22.1 mg/L)小于表层岩溶泉(分别为2.45,5.68,59.6,33.4 mg/L),表现出更稳定的环境特征。(3)通过对各环境因子以及不同物种的逐步回归分析得出,表层岩溶泉...     

大武湖田水源地岩溶地下水污染现状及防治对策

主要阐述了大武湖田水源地岩溶地下水污染现状,地下水污染呈现：岩溶地下水无机组分含量普遍增长,其中硫酸根、硝酸盐、矿化度有明显增高;地下水有机污染则主要表现为卤代烃类检出率偏高。依据水源地污染现状从地下水污染特征入手,提出了防治措施。     

岩溶多重介质地下水模拟技术及应用进展

由于岩溶发育的极不均匀性和岩溶含水介质的多重介质性等特征,使得岩溶水系统的地下水运动规律呈现出复杂多变的特点,在孔隙或微小裂隙含水介质中岩溶水满足达西流,而在岩溶管道中可能出现非达西运动,这给岩溶区地下水模拟带来了极大挑战。系统地梳理了岩溶水流和溶质运移模拟的主要方法,总结了复杂岩溶多重介质系统地下水模拟技术的现状,并结合我国南方岩溶和北方岩溶各自的特点,提出岩溶水模型在实际应用中需要关注的要点。主要包括：需加强野外调查和观测,提高模型中对岩溶含水介质结构非均质性表征的精度;进一步深化对岩溶水运动机理的研究,刻画岩溶多重介质的水流特征以及水交换机理;针对北方岩溶水系统模拟,可选择等效连续多孔介质模型,重在耦合区域分布的岩溶溶孔-裂隙介质中慢速渗流与脉状分布的强径流带快速流;对于南方岩溶区,建议考虑建立分布式流域水文模型与能刻画集中管道流多流态变化的多重介质模型的岩溶地下水耦合模型。     

大同市万泉河流域玄武岩地下水开发研究

玄武岩为一孔隙、裂隙双重介质 ,在特殊的条件下 ,为良好的含水层。大同市万泉河流域玄武岩分布广泛 ,其玄武岩地下水具有良好的开发前景。根据该区玄武岩分布埋藏条件、地下水赋存规律 ,探讨了开发的可能性 ,并用解析法进行了水资源评价。     

西南岩溶地区地下水赋存规律浅析

2009年5月至2010年4月,由于持续的少雨高温天气,致使我国西南多个省份出现不同程度的干旱灾害。在全国支援西南抗旱、保民生促发展等工作全面开展之际,国土资源部根据国务院批示由中国地调局下达“西南严重缺水地区地下水勘查项目”。通过在云南省泸西县开展的地下水勘查工作,对区域岩溶地区地下水的分布有了一定的认识,根据工作成果,对岩溶地区地下水的赋存规律进行简单的分析和总结,为岩溶地区找水工作提供参考依据。     

禄新孤峰平原岩溶地质特征

禄新岩溶孤岭平原位于广西山字型构造盾地的东南缘。出露地层主要为上泥盆统及石炭系碳酸盐岩。断裂、裂隙发育。岩溶作用可划分为燕山晚期古岩溶和喜马拉雅期近代岩溶两个阶段。弧峰平原形成于喜马拉雅期，与新构造运动和以侧蚀为主的流水岩溶作用密切相关。     

邹城市双村岩溶水系统地下水环境质量现状评价

以双村岩溶水系统 18个代表性水质监测点的最新成果资料为基础 ,结合水文地质条件选取 10项评价因子 ,依据地下水质量标准 ,采用模糊数学理论对该系统的地下水环境质量进行了综合评价。评价结果表明 :该岩溶水系统大部分地区地下水的环境质量状况较好 ,局部地段较差 ;地下水环境质量的展布特征与区域水文地质条件及污染源的分布具有较好的相关性。     

枣庄市台儿庄区小龚庄岩溶地下水水源地允许开采量计算评价

科学有效的地下水资源评价是可持续开发地下水资源的关键,其中地下水资源可开采量的评价是地下水资源评价的核心内容。该文在对枣庄市台儿庄区小龚庄水源地水文地质条件、岩溶塌陷发育情况等进行详细分析的基础上,采用开采试验法对小龚庄水源地岩溶地下水允许开采量进行了计算,计算结果为11354m~3/d。根据已发生岩溶塌陷情况,设定岩溶塌陷预警水位,利用非稳定流Theis公式计算了安全开采量范围在11187～13150m~3/d之间,对开采试验法计算结果进一步进行评价。根据评价结果最终确定以11354m~3/d作为小龚庄水源地的允许开采量是可靠的,可以保证水源地最大限度的开采地下水资源,同时又保证水源地运行时不易引发岩溶塌陷的环境地质问题。该方法为同类型水源地地下水允许开采量的计算评价提供了一定的借鉴。