岩溶水的补给、排泄、径流与动态

如题所述

岩溶水的补给来源主要为大气降水。岩溶化地表溶隙密集,通常大气降水以面状渗入式补给地下水。在高度岩溶化地区,发育溶蚀洼地、岩溶漏斗、落水洞等,大气降水以灌入式补给地下水。在这种地区,地下水位、流量动态变化十分强烈,如图8.14所示。

在带状岩溶出露区,岩溶水不仅接受本地大气降水的补给,而且接受上游非可溶岩地区地表水和地下水的补给,非可溶岩地区的补给量往往大于本地补给量。在岩溶覆盖区,大气降水或地表水通过上覆松散层间接补给岩溶水。

在裸露型峰丛、峰林岩溶山区,地下径流空间分布极不均匀,水流通道和断面变化无常,水力坡度瞬时变化,不同季节的流量、水位动态变化异常,因此,流态是多变的。根据流速范围和通道断面,一般超出层流区,流态多呈紊流或过渡流类型。但在岩溶平原、大型开阔谷地和隐伏岩溶平原区,主要由于循环系统特征相对均匀,水力坡度小,水力联系好,一般具有统一流场,流态显得较稳定,多呈过渡流和层流。

图8.14 克罗地亚Ombla岩溶泉流量动态(据Milanovic,1981)

总体来说,在水平方向上,从分水岭到河谷,地下水的交替由弱变强(图8.15)。在垂向上,地下水径流随深度增大而变弱,含水层透水性、地下水运动速度和地下水的溶蚀力随深度增大而降低。

图8.15 峰丛山区向岩溶平原过渡示意图(据北京大学等,1978,有改动)

岩溶水一般是以泉或暗河的形式进行排泄。有的排向地表然后流入河流,有的直接排入河流、湖泊或海洋,有的在地下排入其他含水层。岩溶水的水量一般很丰富,其他含水层容纳不了这么多的水量,在一些岩性变化的地带,往往引起地下水位壅水上升,又转向地表排泄,所以岩溶水排泄点的位置一般多在水文地质边界上,如岩性变化带、断裂带、河流或沟谷切割的地方。由于储水构造的不同,岩溶水有无压的和承压的,无压的被地形切割之后一般多以下降泉的形式排泄,承压的通常以上升泉的形式排泄。除了上升泉和下降泉之外,还可以偶尔见到泉水流量有周期性变化的多潮泉,流量时大时小,时断时流。周期的长短是随补给量的多少而变化。在雨季周期变短,旱季周期变长。这种泉的形成主要是由于岩溶管道复杂,补给量不足而产生的一种虹吸现象。当向洞穴充水时空气会被排走,至水面超过虹吸管最高点而虹吸管充满水时,水就向外排泄,当洞穴内水位低于虹吸管中的水位时虹吸管中又进入空气,水即断流。

由于岩溶的发育深度不受当地侵蚀基准面的限制,在有的地方可以低于当地侵蚀基准面以下很深,甚至可以低于海平面以下很大的深度。所以岩溶水不一定完全在当地排泄。

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