碳酸盐岩中喀斯特水的“多元”空隙研究

喀斯特水的特征与其他岩石中的裂隙水、孔隙水具实质性区别,主要原因是碳酸盐岩发育有多元空隙,导致喀斯特化岩体中的水介质复杂多样性。为便於深入研究,本文把喀斯特水运动归纳为两个类型:(1)不纯碳酸盐岩、结晶白云岩、中国北方的灰岩中的溶隙水,流态为层流运动;(2)中国南方的灰岩中的溶洞水(指Ⅲ水动力带),流态为紊流运动。     

岩溶水文地质结构

“岩溶水文地质结构”系指岩溶层组、岩溶水动力单元在空间上的组合关系。每一类岩溶水文地质结构都有自己的补给、径流,排泄系统,构成自己特有的水动力剖面。 岩溶水文地质结构的划分 根据我国碳酸岩沉积建造特点,归纳出七种岩溶层组类型(表1)。岩溶水动力单元系指在平面上有自己独立的补给、径流、排泄系统,它的边界是地下分水岭或隔水层,它的形式与褶皱变形有密切关系。根     

碳酸盐岩溶蚀机理研究

各类碳酸盐岩的溶蚀特点是喀斯特学研究的基础理论课题之一。近年来在国内开展的溶蚀实验研究中,出现了两种截然不同的观点。据张寿越等发表的实验资料表明白云石的溶解度高于方解石,国外文献中亦载有类似报导;但有一些研究说明碳酸盐岩的比溶蚀度随岩石中方解石含量的增加而升高,随白云石含量的增加而减小。我们采集了72块碳酸盐岩样品进行了有关溶蚀机理的实验室研究,试图通过各类碳酸盐岩的模拟实验,探索它们各自的溶蚀特点。实验研究内容包括:1)碳酸盐岩矿物成份与比溶蚀度(Kv)的关系;2)碳酸盐岩结构与比溶蚀度的关系;3)对各类碳酸盐岩进行了模拟实验并应用扫描电镜观察样品的溶蚀特点和溶蚀前后在岩石结构上的变化,探讨它们在溶蚀机理上的差异。     

喀斯特隙流水与管流水的耦合及转化关系研究

本文是以普定喀斯特水研究试验场为基地,应用人工放水脉冲和天然暴雨脉冲的观测资料,研究了马官—陈家庄地下河的空间结构;分析了水文、水化学动态,揭示了隙流水与管流水之间的耦合与转化关系。喀斯特水运动的主要模式是:降雨（扑）→隙流水（储）→管流水（排）,地下河主要起着排泄功能。只有在暴雨期,局部地段（落水洞,伏流）才出现“反补给”关系,这应属整体与局部的关系。      

喀斯特塌陷机理研究

由于过量开采地下水或矿山大降深排水,引起Ⅲ水动力带内天然流场的巨大变化,这种人为因素才是产生大面积塌陷的机理。在均匀状巨厚灰岩水动力剖面上存在四个水动力带,其中Ⅲ与Ⅳ带的水动力特征不同,两者之间存在“双层水位”关系。国内已有少数矿山排水疏干放在Ⅳ带,能起到疏干效益,所形成的降落漏斗对Ⅲ带的天然流场不发生太大影响,也就不致引起塌陷。     

关于碳酸岩“相对隔水层”问题

“相对隔水层”这一术语在我国水文地质界已广泛使用。在碳酸盐岩层分布地区寻找微弱的岩溶化岩层作为相对隔水层,对大比例尺水电工程地质测绘是具有实际意义的。例如广西红水河流域,大面积分布着厚层石灰岩及白云岩,很少见到碎屑岩夹层;从而寻找相对隔水层对论证水库、坝址渗漏是有特殊意义的。但是,如何确定相对隔水层?这个问题尚未得到解决。     

论喀斯特塌陷的水动力因素

对覆盖喀斯特区的塌陷形成模式的研究,得出塌陷的过程是潜蚀、吸蚀、气爆3种力的作用过程。引起塌陷的机理应是巨厚灰岩Ⅲ水动力带喀斯特管流水水动力场的变化,从而研究预防和治理措施也必须从这一主要方面入手,才能达到治本的效果。     

试论喀斯特水动力剖面模式

喀斯特水动力剖面模式反映种类水文地质结构中喀斯特水的埋藏，迳流条件和水动力特点，由于地下水排泄形式不同，处于不同地貌部位的各类水文地质结构发育了复杂多样的水动力剖面模式，以５种排泄形式为基础，重点研讨了中国境内一些典型水动力剖面模式。     

马家沟灰岩“古洞隙水带”研究

马家沟灰岩（Ｏ２）顶面发一层“古洞隙水带“，它在华北地台具区域稳定性。该富水带对水源地勘探和大水矿区的突水预报，均有直接关系，但，目前尚未引起学术界的足够重视。