貴州巖溶地區(qū)地下水系統(tǒng)劃分淺析

羅瑋瀟，王若帆

(貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局114地質(zhì)大隊(duì)，貴州 遵義 563000)

0 引 言

地下水系統(tǒng)是水文地質(zhì)學(xué)的研究重點(diǎn)之一，也是地下水開發(fā)利用、污染防治、礦區(qū)地下水等研究的基礎(chǔ)。特別是在西南巖溶地區(qū)，地形起伏多變、巖性、構(gòu)造復(fù)雜，為地下水系統(tǒng)的劃分帶來了較大的難度。因此，找尋巖溶地區(qū)地下水系統(tǒng)劃分的方法尤為迫切。

雖然目前對(duì)地下水系統(tǒng)的劃分沒有統(tǒng)一的定論，但是對(duì)地表水的流域劃分是得到了世界的公認(rèn)，其原則是以河流、溪溝地表水文網(wǎng)為基礎(chǔ)，以相鄰?fù)?jí)流域間的最高點(diǎn)連線(即地表分水嶺)為界，其考慮的出發(fā)點(diǎn)是大氣降水對(duì)各級(jí)流域的歸屬問題(集水單元)。目前依照貴州的實(shí)際情況，筆者認(rèn)為在水利部門劃分的地表水流域的基礎(chǔ)之上，細(xì)分至五級(jí)流域，在五級(jí)地表水流域的基礎(chǔ)之上劃分地下水系統(tǒng)，較為符合目前的研究現(xiàn)狀，也能實(shí)現(xiàn)地表水流域和地下水系統(tǒng)的統(tǒng)一。

1 巖溶地下水系統(tǒng)分析

傳統(tǒng)的巖溶地下水系統(tǒng)類型劃分方法主要有：按照碳酸鹽巖石的裸露程度劃分為裸露型、覆蓋型、埋藏型3類；按照巖溶地下水的出露條件劃分為集中排泄的地下河系統(tǒng)、巖溶泉系統(tǒng)以及分散排泄系統(tǒng)。第一類劃分較好的反映了巖溶水系統(tǒng)的補(bǔ)給條件，第二類劃分則集中反映出了系統(tǒng)中地下水的水動(dòng)力條件和排泄條件。因?yàn)槎看_定含水巖組的類型、富水性、厚度、空間分布特征等，成為現(xiàn)階段和未來水文地質(zhì)領(lǐng)域的發(fā)展方向，所以按照巖溶地下水的出露條件劃分更為合理。

那么劃分地下水系統(tǒng)的關(guān)鍵就是找準(zhǔn)地下水系統(tǒng)的邊界，筆者通過對(duì)貴州省1：50 000水文地質(zhì)圖編圖工作，總結(jié)了地下水系統(tǒng)邊界劃分的兩大要素，即地表分水嶺和地質(zhì)邊界2大類，見圖1。

圖1 地下水邊界劃分分類Fig.1 Classification of groundwater boundary division

該次研究基于貴州省1：50 000水文地質(zhì)圖編圖松桃幅。松桃幅位于貴州省北東角，涉及包括貴州省銅仁市和重慶市在內(nèi)的9個(gè)行政鄉(xiāng)鎮(zhèn)。在1：50 000水文地質(zhì)圖編圖過程中，將松桃幅一共劃分為11個(gè)地下水系統(tǒng)，見表1，圖2。

表1 巖溶地下水系統(tǒng)劃分統(tǒng)計(jì)表Tab.1 List of karst groundwater system division

根據(jù)水利部門對(duì)地表水流域的劃分資料，將該圖幅劃分為松桃河和梅江河2個(gè)四級(jí)流域，在此基礎(chǔ)之上將2個(gè)四級(jí)流域細(xì)分為4個(gè)五級(jí)流域，即松桃河干流、響水洞河、大路河、梅江河干流，并對(duì)其進(jìn)行編號(hào)。因?yàn)槲寮?jí)流域的河流為其流域范圍內(nèi)的排泄基準(zhǔn)面，所以以此為框架，進(jìn)行地下水系統(tǒng)的劃分。

2 地表分水嶺作為系統(tǒng)邊界

最典型的為松桃幅內(nèi)的四級(jí)流域界限，該界限由圖幅北部延伸至圖幅西南部，為該圖幅梅江河(F070320)和松桃河(F070330)的地表分水嶺，同時(shí)也作為地下水的分界線，地下水分別向東西兩側(cè)的排泄基準(zhǔn)面排泄。

1.河流及溪溝；2.水庫；3.四級(jí)流域界線；4.地下水系統(tǒng)界限；5.地下水系統(tǒng)界限；6.地下水系統(tǒng)代碼及名稱；7.縣駐地；8.鄉(xiāng)(鎮(zhèn))駐地；9.村駐地圖2 流域及巖溶地下水系統(tǒng)劃分圖Fig.2 Division of basins and groundwater systems

3 地質(zhì)邊界作為系統(tǒng)邊界

3.1 斷層作為系統(tǒng)邊界

以斷層作為系統(tǒng)邊界的條件是該斷層為深大斷裂，且為阻水?dāng)鄬印Ｉ吓锏叵潞酉到y(tǒng)較為典型，該地下河系統(tǒng)位于圖幅北部東方紅水庫周邊，系統(tǒng)代碼F070320-1-3，面積9.81 km2，見圖3。該系統(tǒng)南部邊緣為新華斷層，新華斷層為一挽近期活動(dòng)斷層，該斷層為平移斷層，本圖幅內(nèi)長19.05 km，斷距為200～1 500 m。受新華斷層的阻隔，在斷層處發(fā)育有地下河出口，該系統(tǒng)的地下水在此處排泄，因此以該斷層作為系統(tǒng)的邊界。

1.四級(jí)流域界線；2.地下水系統(tǒng)界線；3.下降泉；4.地下河道及出口；5.伏流入口；6.挽近期活動(dòng)斷層圖3 上棚地下河系統(tǒng)示意圖Fig.3 Map of Shangpeng ground stream systems

3.2 相對(duì)隔水的地層作為系統(tǒng)邊界

天塘山地下河系統(tǒng)位于圖幅北東部長興堡鎮(zhèn)東部一帶，系統(tǒng)代碼F070330-2-3，面積5.20 km2，見圖4。系統(tǒng)內(nèi)含水巖組為寒武系第二統(tǒng)清虛洞組(∈2q)，巖性為灰、深灰色中厚層灰?guī)r。巖溶管道發(fā)育。而東西兩側(cè)為寒武系第三統(tǒng)高臺(tái)組(∈3g)，巖性為粉砂質(zhì)、泥質(zhì)粘土巖夾泥質(zhì)白云巖，該地層中泥質(zhì)成分多，為清虛洞組灰?guī)r的相對(duì)隔水層，因此東西兩側(cè)以相對(duì)隔水的地層作為系統(tǒng)邊界。

1.地下水系統(tǒng)界線；2.下降泉；3.地下河道及出口；4.落水洞；5.巖溶洼地圖4 天塘山地下河系統(tǒng)示意圖Fig.4 Map of Tiantangshan ground stream systems

4 結(jié) 語

(1)巖溶地區(qū)地下水系統(tǒng)的劃分是在地表水的流域劃分的基礎(chǔ)之上而來的。

(2)巖溶地區(qū)地下水系統(tǒng)主要分為集中排泄的地下河系統(tǒng)、巖溶泉系統(tǒng)以及分散排泄系統(tǒng)3大類。

(3)地下水系統(tǒng)的邊界主要由地表分水嶺和地質(zhì)邊界確認(rèn)。其中地質(zhì)邊界又包括斷層和相對(duì)隔水的地層2類。