岩溶水源地的脆弱性

2025-03-12 20:35:05

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回答1：

为给岩溶水源地的合理开发利用和保护提供确切的地质环境依据。本书尝试以岩溶水源地类型为单元，综合考虑岩溶水源地的本质因素和人为因素，将岩溶水源地脆弱性等级相对地定性评定为极高、高、中、低4级，结合开发技术条件进行岩溶水的脆弱性评价。并选择了云南泸西小江流域的典型岩溶水源地进行研究。共取岩溶水化学分析样42 组，经过分析评价，岩溶水质量级别以较差和良好为主，各占41.03%和35.90%，较好和极差各占12.82%和7.69%，优良零星分布，占2.56%。主要超标项及旱雨季超标倍数见表2-2，主要为农业和生活污染所致。

表2-2 岩溶水主要超标项统计表

2.3.2.1 天然出露的岩溶水源地

(1)暗河：暗河补给区多分布于裸露岩溶山区，一般地形坡度大，植被覆盖率低，以大气降水补给为主。一方面大气降水通过落水洞、漏斗、竖井等垂直岩溶通道以点状灌入式补给，这是暗河接受补给的主要方式，并且少数暗河除大气降水补给外还有地表水直接灌入补给，由于其补给方式过于集中，补给速度快，单个补给点补给量大，导致大量的地表水未受任何阻滞作用就直接汇入暗河通道，污染物的迁移基本不受阻碍；另一方面暗河含水层多呈裸露状态，覆盖层一般为厚度小且分布不连续的粘土，阻止污染物渗透的能力弱，对地表的一部分面状渗入补给径流基本不能起到预防性的吸附、过滤作用。因此，暗河系统的污染防护功能极低。

暗河系统的导水、储水空间为溶洞、管道、溶隙系统，裸露的包气带和含水层岩溶高度发育。虽然包气带的厚度大，但垂直渗透性强，输水的有效空隙度大，而含水层中的径流又为集中的溶洞管道流，水动力条件好，为快速急变流，循环交替迅速，动态极不稳定。一旦发生岩溶水污染，污染物传播速度极快，一般来不及稀释或弥散就随水流到达暗河出口。因此，暗河的污染自净能力弱。

暗河水源地的脆弱性表现为动态不稳定，流量变幅很大，岩溶水卫生防护条件差，对污染十分敏感，自净能力弱，极易受污染。并且含水层的盖层多为结构松散的粘土，稳定性差，加上地下溶洞管道发育，容易在人类活动的影响下发生岩溶塌陷，产生新的污染途径。

泸西小江流域暗河分布区一般除有少量水库、水电站外，其他厂矿稀少，农业生产以旱作农业和少量畜牧业为主。但随着农业所用化肥、农药的增加，以及人口的增长带来的生活污染物的增加，目前所有暗河均受到一定程度的污染。随着人口的增加、工农业的发展，污染有加重的趋势。本次研究取暗河水样3 组，全部为 HCO₃-Ca·Mg型淡水，pH=7.63～7.97，矿化度211.38～297.84mg/L，总硬度213.77～257.47mg/L。暗河水质均为较差，水质旱雨季基本无变化。综合评价暗河水源地脆弱性等级为极高。

(2)泉：岩溶泉多分布于裸露岩溶山区及盆地、槽谷边缘，导水、储水空间为岩溶管道、裂隙系统，岩溶水补给源为大气降水，补给方式以面状入渗为主，水动力较强，径流主要为溶隙管道流，动态变幅较暗河小。由于溶隙系统对污染物有一定的净化作用，本质脆弱性表现为岩溶水遭受污染的程度较暗河小，但一旦遭受污染，污染物排出的时间较暗河缓慢。泸西小江流域岩溶泉域分布区现状条件多与暗河相同，所以，泉水也都受到了一定程度的污染。部分处于盆地、槽谷边缘的泉水，出口附近环境卫生条件差，有地表污水汇入或渗入，污染较严重。随着人口的增加、工农业的发展，泉水水源地的污染有加重的趋势。本次研究取泉水样13组，除岩溶盆地上游溶丘台地槽谷区的2个泉水为HCO₃-Ca型淡水外，其余全部为 HCO₃-Ca·Mg型淡水，pH=7.4～8.39，矿化度184.36～330.49mg/L，总硬度179.64～350.38mg/L，水质以良好为主，部分优良和较差。综合评价泉水水源地脆弱性等级为高。

(3)表层泉：表层泉主要分布于裸露型岩溶山区，泉域补给区导储水岩层表面只有极薄的松散粘土覆盖层或完全裸露于地表，含水层埋藏浅，基本不具备污染防护功能；其导水、储水空间主要为表层的网状或脉状溶隙系统，虽可以过滤部分污染物，但含水层厚度一般仅为2～30m，径流距离短，岩溶水储量有限，含水层的天然调节能力较差，动态不稳定，部分表层泉枯季干涸。加之汇水范围也小，补给量不大，污染自净能力弱，对污染敏感程度高。总体上表层泉易受污染，一旦遭受污染，污染物排出相对较慢。在泸西小江流域东部高寒山区取了3组表层泉水样，1个为HCO₃-Ca·Mg型淡水，2个为HCO₃-Ca型淡水，pH=7.65～8.87，矿化度126.53～350.22mg/L，总硬度131.26～265.01mg/L，水质均为较差—极差，主要受到了农业和农村生活污染。综合评价表层泉水源地脆弱性等级为极高。

2.3.2.2 隐伏的岩溶水源地

(1)饱水带富水块段：饱水带富水块段含水层上覆一定厚度的松散土层或隔水岩层、包气带，松散层岩性为粘土、粉质粘土，多呈可塑-硬塑状，力学强度较高，透水性弱。下伏岩溶含水层储水空间主要为溶蚀裂隙系统，细密的导储水空间使得径流为慢速的缓变隙流，岩溶水具有较强的污染自净能力。岩溶水接受周边山区的侧向补给，具有较大的储存量，犹如地下水库或湖泊，枯水期调节能力强，岩溶水水位和流量、水质动态变幅小。泸西小江流域饱水带富水块段主要分布于地势平缓的盆地底部平坝、槽谷区。盆地、槽谷边缘，松散土层薄，岩溶水易受污染，开采过程中易产生岩溶塌陷。盆地底部平坝、槽谷中部，人口密集，工农业发达，农业大量施用化肥，工业和生活“三废”排放量大。但由于存在稳定的隔水层保护，岩溶水不易遭受污染，但如遭受污染，污染物很难排出，对污染的处理十分困难。盆地底部平坝、槽谷中部已有较多的开采井，经多年开采未出现岩溶塌陷，预测在岩溶水的开采过程中，注意合理布井和合理核定开采量，出现岩溶塌陷、地面沉降等环境地质问题的可能性小。在饱水带富水块段内取水样7组，均取自于管井，5组为 HCO₃-Ca·Mg型淡水，2 组为 HCO₃-Ca型淡水，pH=7.46～8.34，矿化度119.26～756.78mg/L，总硬度113.52～454.51mg/L。水质以优良—良好为主，主要在盆地下游有部分含水层受到了由落水洞灌入的地表污水轻微污染，水质较差。综合评价饱水带富水块段脆弱性等级为低。

(2)表层带富水块段：主要分布于盆地底部或槽谷边缘的溶丘台地区，一般村庄规模小，人口密度较小，经济欠发达，污染源较少。除少数溶蚀残丘裸露外，多数地段被松散土层覆盖。含水层的导水、储水空间为表层岩溶带的溶隙和溶孔，岩溶水主要接受周边山区的侧向补给，少量为裸露岩溶区的垂直入渗补给，水位埋深浅，动态变幅较大。由于覆盖层厚度较小，岩溶水受污染的可能性较大。泸西小江流域表层带富水块段岩溶水化学类型为HCO₃-Ca·Mg型，pH=7.6，矿化度518.1mg/L，总硬度454.51mg/L，水质综合评价为较差。Ca²⁺、

含量较之一般岩溶水高，与盆地内孔隙水较为接近，主要超标项为

、溶解性总固体、总大肠菌群、细菌总数。说明表层带岩溶水与孔隙水关系较为密切，孔隙水是其补给源之一。保护性覆盖层渗透性较弱，但厚度较薄，连续性较差，由于农村环境卫生差，垃圾、生活废水散乱排放，通过渗透补给容易污染孔隙水，进而污染表层岩溶水水质。综合评价该类水源地脆弱性等级为中等。

参考文献

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