趙琰+潘勇邦

摘要：廣西百色市隆林—樂業(yè)地區(qū)屬于右江水系及紅水河水系，可劃分為三個(gè)巖溶區(qū)：隆或巖溶區(qū)、平塘巖溶區(qū)和蛇場(chǎng)巖溶區(qū)，巖溶水系統(tǒng)可分為：地下河子系統(tǒng)、巖溶大泉子系統(tǒng)和基巖分散流子系統(tǒng)。本文首先分析各巖溶水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征，再根據(jù)巖溶區(qū)構(gòu)造特征和地下水的補(bǔ)給、逕流、排泄條件，最終提出隆林—樂業(yè)地區(qū)水系統(tǒng)循環(huán)概念模型。

關(guān)鍵詞：隆林—樂業(yè)；巖溶水系統(tǒng)；水系統(tǒng)循環(huán)

前言

巖溶地下水系統(tǒng)是西南巖溶石山地區(qū)最基本的水系統(tǒng)，從巖溶動(dòng)力學(xué)角度考慮，巖溶地下水系統(tǒng)是巖溶動(dòng)力系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)，是以水循環(huán)為主要形式的物質(zhì)能量傳輸系統(tǒng)。因受碳酸鹽巖巖性特征和巖溶發(fā)育程度的影響，巖溶地下水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能千差萬別。因此，巖溶地下水系統(tǒng)劃分是其演化規(guī)律研究的基礎(chǔ)，是正確評(píng)價(jià)和合理開發(fā)利用巖溶地區(qū)地下水資源的一個(gè)重要途徑。

百色市隆林—樂業(yè)地區(qū)由于地表河流不發(fā)育，并且在大多數(shù)地區(qū)沒有地下河天窗或地下河出口、泉水等穩(wěn)定的供水水源，而地下水埋深又較大沒有開發(fā)利用，形成地表水缺乏，枯季人畜飲水困難、農(nóng)田灌溉缺水的問題很突出。通過對(duì)該地區(qū)水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及概念模型進(jìn)行分析，為該地區(qū)進(jìn)一步開展地下水資源調(diào)查評(píng)價(jià)提供服務(wù)，對(duì)合理開發(fā)利用該地區(qū)地下水資源，解決當(dāng)?shù)赜盟畣栴}，具有積極意義。

1.巖溶水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.1巖溶水系統(tǒng)的劃分

隆林—樂業(yè)地區(qū)屬于右江水系及紅水河水系，按水利部門對(duì)水系統(tǒng)的劃分，右江及紅水河為三級(jí)水系統(tǒng)，即：珠江為一級(jí)水系統(tǒng)，西江為二級(jí)水系統(tǒng)，右江、紅水河為三級(jí)水系統(tǒng)，隆林—樂業(yè)地區(qū)在三級(jí)水系統(tǒng)劃分的基礎(chǔ)上，按區(qū)域分水嶺或局部分水嶺進(jìn)一步劃分地下水子系統(tǒng)（四級(jí)水系統(tǒng)）。據(jù)地下水含水介質(zhì)、地下水賦存條件，并結(jié)合地下水補(bǔ)逕排條件等，把地下水系統(tǒng)劃分為地下河子系統(tǒng)、巖溶大泉子系統(tǒng)、表層巖溶泉子系統(tǒng)、基巖分散流子系統(tǒng)。

隆林—樂業(yè)地區(qū)可劃分為三個(gè)巖溶區(qū)：隆或巖溶區(qū)、平塘巖溶區(qū)和蛇場(chǎng)巖溶區(qū)。發(fā)育有7條地下河，因龍沙地下河與半臘地下河在上游的者隆村一帶有共同的補(bǔ)給區(qū)，沒有明顯的地下水系統(tǒng)邊界，可劃為1個(gè)地下河系統(tǒng)，其它5條地下河均具有明顯的地下水系統(tǒng)邊界，劃為5個(gè)地下河系統(tǒng)，共劃分為6個(gè)地下河子系統(tǒng)，分別為：隴弄地下河系統(tǒng)（I1）、半臘地下河系統(tǒng)（I2）、龍?zhí)兜叵潞酉到y(tǒng)（I3）、小屯地下河系統(tǒng)（I4）、周洞地下河系統(tǒng)（I5）、水頭地下河系統(tǒng)（I6）。工作區(qū)內(nèi)有一個(gè)枯流量大于50 L/S的巖溶泉，因此劃分了1個(gè)巖溶大泉子系統(tǒng)。其余主要以基巖分散流形式排泄的區(qū)塊劃分為基巖分散流子系統(tǒng)，共劃分出17個(gè)基巖分散流子系統(tǒng)。因此，地下水系統(tǒng)可劃分為6個(gè)地下河子系統(tǒng)、1個(gè)巖溶大泉子系統(tǒng)、17個(gè)基巖分散流子系統(tǒng)（圖1）。

1.2地下河水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征

地下河是由一條主流和數(shù)條支流或是無數(shù)裂隙脈流匯流組成的具有統(tǒng)一補(bǔ)給、逕流、排泄條件的巖溶地下水系統(tǒng)，隆林—樂業(yè)地區(qū)地下河較發(fā)育，共有7條地下河，劃分出了6個(gè)地下河子系統(tǒng)。其具有明顯的以區(qū)域分水嶺或局部分水嶺為邊界，地表分水嶺與地下分水嶺基本一致。在不同區(qū)段，由于地質(zhì)條件不同，地下河的結(jié)構(gòu)特征存在差異，在平面上，地下河呈單管型或樹枝型，在剖面上，呈階梯型或呈緩坡型，在谷地區(qū)地下水流較平緩，水力坡度較小，在斜坡地帶，地下水流較急，水力坡度較大。

1.3巖溶大泉系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征

巖溶大泉的結(jié)構(gòu)以巖溶裂隙、溶洞為主，面狀補(bǔ)給，無明顯的巖溶管道，地下水沿巖石裂隙逕流、匯集，最后以大泉的形式集中排泄。隆林—樂業(yè)地區(qū)只發(fā)育了1個(gè)巖溶大泉，即隆桂下降泉，其枯流量達(dá)88L/S。巖溶泉有明顯的泉域界線，即以局部地表分水嶺為泉域界線。

巖溶大泉的結(jié)構(gòu)主要受構(gòu)造及水動(dòng)力條件的影響。出露的隆桂巖溶泉屬下降泉，其出露在峰林谷地中，補(bǔ)給區(qū)為碳酸鹽巖及碎屑巖夾碳酸鹽巖區(qū)，匯水面積較大，植被較發(fā)育，南面一帶為阻水?dāng)鄬樱纬闪肆己玫母羲吔?，有利地下水的匯集。該巖溶大泉流量較穩(wěn)定，動(dòng)態(tài)變化較小。

1.4分散流系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征

分散流系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以風(fēng)化裂隙、構(gòu)造裂隙、巖溶裂隙及小溶洞為主，面狀補(bǔ)給，無明顯的巖溶管道，大部分無集中排泄口，多以下降泉或散流的形式直接或間接排出地表。地下水系統(tǒng)的劃分結(jié)果為17個(gè)基巖分散流子系統(tǒng)。

1.5地下水之間以及地下水與地表水的水力聯(lián)系

1.5.1地下水之間的水力聯(lián)系

由于受巖溶含水介質(zhì)各向異性的影響，在橫向上，各地下水系統(tǒng)之間具有明顯的隔水邊界，所以地下水水力聯(lián)系差。在縱向上，由于各巖溶水系統(tǒng)地下水排出地表后均排出于工作區(qū)外，不存在上游地下水系統(tǒng)地下水補(bǔ)給下游的巖溶水系統(tǒng)的情況。

表層巖溶水與下部地下河的水力聯(lián)系主要有兩種方式，一種是表層巖溶水通過深部裂隙或深部溶隙垂直下滲補(bǔ)給下部的巖溶水系統(tǒng)，另一種是表層巖溶水沿表層巖溶帶底部的相對(duì)隔水層匯集、逕流，以表層巖溶泉的形式排出地表后，再通過落水洞及溶蝕裂隙等補(bǔ)給下部巖溶水系統(tǒng)。

1.5.2地下水與地表水的水力聯(lián)系

隆林—樂業(yè)地區(qū)地表河流少，且多為一些季節(jié)性溪溝，因此巖溶地下水與地表水的水力聯(lián)系不密切，多數(shù)地區(qū)只有在豐水期時(shí)才有地表水補(bǔ)給巖溶地下水，局部地區(qū)在枯水期時(shí)有地表水補(bǔ)給巖溶地下水，但水量很小。在巖溶峰叢洼地地區(qū)，由于地面形成封閉洼地，缺乏完整的地表水文網(wǎng)，尤其是在豐水期，地表水通過裂隙、溶隙、落水洞、天窗等補(bǔ)給巖溶地下水，常造成管道式地下河流量的暴漲暴落，造成內(nèi)澇。據(jù)調(diào)查，工作區(qū)枯水期時(shí)地表水（碎屑巖區(qū)溪溝水）補(bǔ)給巖溶地下水的總流量約112.4L/S。

2.巖溶水系統(tǒng)概念模型

巖溶地下水的循環(huán)途徑總體上是，巖溶地下水在接受大氣降雨入滲補(bǔ)給、基巖裂隙水側(cè)向補(bǔ)給后，在巖溶區(qū)沿?cái)鄬悠扑閹?、?jié)理裂隙、或巖層層面等逕流，最后主要通過地下河管道、巖溶泉集中排泄出巖溶區(qū)，局部呈分散流形式排出巖溶區(qū)，少部分地下水則向下入滲參與巖溶地下水深循環(huán)。整個(gè)過程中地下水、地表水都會(huì)有部分通過蒸發(fā)又進(jìn)入大氣層，再通過大氣降雨重回到巖溶水系統(tǒng)，進(jìn)入新一輪的巖溶水循環(huán)過程。

其中，隆或巖溶區(qū)和平塘巖溶區(qū)均為穹窿構(gòu)造，巖溶地下水的補(bǔ)給、逕流、排泄條件類似，巖溶水系統(tǒng)的概念模型相同。蛇場(chǎng)巖溶區(qū)為背斜構(gòu)造，巖溶地下水的補(bǔ)給、逕流、排泄條件也基本與穹窿構(gòu)造巖溶地下水的補(bǔ)給、逕流、排泄條件類似，其巖溶水概念模型與穹窿構(gòu)造巖溶水系統(tǒng)的概念模型類似，因此，三個(gè)巖溶區(qū)的巖溶水概念模型可以概括為同一類巖溶水概念模型。

隆林—樂業(yè)地區(qū)巖溶水系統(tǒng)的水循環(huán)過程，總體是：接受大氣降雨補(bǔ)給以及基巖裂隙水側(cè)向補(bǔ)給后，通過巖溶系統(tǒng)內(nèi)部的調(diào)蓄作用，大部份地下水沿巖溶裂隙、巖層層面、地下河管道等逕流，最后主要以地下河出口的形式集中排泄出巖溶水系統(tǒng)，進(jìn)入地表河流轉(zhuǎn)成為地表水。少部分地下水則向下入滲參與巖溶地下水深循環(huán)。部分地表水通過蒸發(fā)又進(jìn)入大氣層，再通過大氣降雨重回到巖溶水系統(tǒng)，進(jìn)入新一輪的巖溶水循環(huán)過程。

工作區(qū)為包容型巖溶區(qū)，為穹窿、背斜構(gòu)造，周圍均為地勢(shì)較高的碎屑巖山區(qū)，巖溶水系統(tǒng)水循環(huán)過程可概化為以下的概念模型，見圖2。

補(bǔ)給源：主要為大氣降雨補(bǔ)給以及外圍基巖裂隙水側(cè)向補(bǔ)給。

逕流途徑：主要以穹窿核部、背斜軸部為地下水分水嶺，地下水分別向背斜兩翼及穹窿外側(cè)通過巖溶裂隙、巖層層面、地下河管道等逕流。

排泄方式：主要沿灰?guī)r與碎屑巖接觸帶以地下河出口形式集中排泄流出巖溶區(qū)。少部分地下水則向下入滲參與巖溶地下水深循環(huán)。

3.結(jié)語

廣西百色市隆林～樂業(yè)地區(qū)位于云貴高原向廣西盆地過渡的斜坡地帶，為典型的峰叢洼地谷地、峰林谷地區(qū)，地下河較發(fā)育，巖溶區(qū)大面積分布，主要巖溶地貌類型為峰叢洼地谷地、溶嶺谷地。巖溶較發(fā)育，地下河較發(fā)育，共有地下河7條，流程較短，枯流量為5L/S～170L/S，枯總流量626.36 L/s。根據(jù)地域分布可劃分出6個(gè)地下河子系統(tǒng)、1個(gè)巖溶大泉子系統(tǒng)、17個(gè)基巖分散流子系統(tǒng)。在谷地區(qū)地下河、天窗發(fā)育，地下枯水位埋深一般小于30m，巖溶地下水開發(fā)利用條件較好，但在峰叢洼地區(qū)，地下水埋深較大、富水性較差，地下水開發(fā)利用的條件較差。

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