岩溶水文地质调查特点与要求

岩溶水文地质调查特点与要求

技术交流

全球碳酸盐岩出露面积占陆地（不包括冰川覆盖区）的12%，加上埋藏的碳酸盐岩约占大陆面积的25％，总面积达2200万km2南方最大连片岩溶区我国碳酸盐岩分布面积达344.3万km2；南方以滇黔桂为中心连片分布78万km2；北方以山西高原为中心，分布面积47万km2西藏高寒岩溶区北方岩溶区西北岩溶区岩溶水为世界约四分之一的人口提供饮用水源，在我国约20％人口，近三十个大、中型城市以岩溶水为主要供水水源；西南岩溶区约1亿人口以岩溶水为主要（或唯一）供水水源。岩溶区水文地质调查一直是水工环地质调查的主要任务之一内容提要南方岩溶水文地质调查技术要点

岩溶水文地质基础桂林岩溶水文地质北方岩溶水文地质调查技术要点1、什么是岩溶《岩溶学词典》定义为“岩溶是指水对可溶性岩石(碳酸盐岩、硫酸盐岩、卤化物岩等)的化学溶蚀、机械侵蚀和物质迁移与再沉积的综合地质作用以及由此所产生现象的统称。”岩溶水文地质基础岩溶作用:包括多种复杂的内外营力作用过程，如化学溶解与流水冲刷、搬运、沉淀、坍塌等作用和过程；化学溶解与地质构造、地壳运动作用和过程。具体包括：溶解、溶蚀、侵蚀等。岩溶作用过程:溶解/溶蚀：CaCO3+H2O+CO2Ca2++2HCO3-

沉淀：Ca2++2HCO3-

CaCO3+H2O+CO2中国南方岩溶区处于热带－亚热带湿润气候条件，年均气温15—20℃，年均降雨量800－2000mm；溶蚀速度大于20mm/ka，岩溶作用以溶蚀和侵蚀为主。中国北方岩溶区主要分布于中朝准地台区。该岩溶区碳酸盐岩虽直接出露面积不是很广，但隐伏状态下则是大片相连。该区处于暖温带、半干旱－亚湿润气候条件下，年均气温6－14℃，年均降雨量200－900mm；溶蚀速度一般小于20mm/ka（个别大于20mm/ka的地区），岩溶作用以侵蚀为主。岩溶动力系统概念模型按时间分类(如燕山期岩溶,喜山期岩溶)按深度分类(浅部岩溶,深部岩溶)按发育层位来分(如奥灰岩溶,太原组岩溶(石炭纪岩溶),栖霞组岩溶)按形成环境分(如邯郸矿区的火成岩与碳酸岩接蚀带型岩溶,地下深循环型岩溶,埋藏型深岩溶)按构造条件分(如北京沿八宝山断裂带深循环型岩溶,如沁水凹陷边缘娘子关的大型凹陷边缘型岩溶,隐伏向斜翼部岩溶)按含水介质分(溶孔溶洞型,裂隙溶隙型,溶孔溶隙型)按埋藏条件分(岩溶承压水,岩溶潜水)按岩溶作用方式分（雨水型岩溶、热水型岩溶、高寒型岩溶）2、岩溶类型岩溶水文地质基础古岩溶，泛指地质历史阶段形成的岩溶以区别于现代岩溶（更新世之前、全新世以后）古岩溶是已经停止作用且被保存下来的地质历史时期的岩溶古岩溶与现代岩溶的划分并不是目的，而在于把握岩溶的历史演化与规律古岩溶与现代岩溶浅部岩溶与深部岩溶据任美锷(1983)定义，岩溶水的运动受邻近河谷侵蚀基准而控制的岩溶称为浅部岩溶，不受侵蚀基准面控制的岩溶称为深部岩溶

;直接在深部形成的岩溶才是深部岩溶，深部油气演化和运移过程中，其本身就具备了岩溶作用的条件；深部水流一般受流体动力学的压力和流体静力学的压力影响，即深部地下水的运动不再取决于岩溶地貌，而取决于区域可溶性岩层与径流带之间的压力差和地质构造等条件;黄河河底涌泉－深部岩溶的典型实例按岩溶含水岩组出露条件划分

三种基本岩溶类型：裸露型覆盖型

埋藏型

两种过渡类型：裸露—覆盖型

裸露—埋藏型

不同岩溶类型地区，岩溶水文地质调查存在较大的差异结构特征和区域分布岩溶地层和构造分布微地貌类型特征岩溶发育情况三水转化关系裸露型岩溶孔隙水、岩溶水孔隙含水层结构特征覆盖层下的地质构造、岩溶岩组及非岩溶岩组岩溶地下水的汇水条件与地下通道有关的岩溶形态孔隙含水层与岩溶含水层之间的接触关系、水力联系覆盖型岩溶区各岩溶含水层的埋深、厚度、水量、水质局部或邻近出露的岩溶地层及构造现象局部出露岩溶地层的入渗补给条件埋藏岩溶含水层的补给与排泄的方式和范围非岩溶含水层的水流特征，分析与岩溶水的补排关系埋藏型岩溶区

分类原则气候条件与岩溶形态组合结合年平均降水量在600mm以下区域，地表岩溶形态特征不明显。岩溶峰林发育所需的降水量在1200mm以上。气候前提下，考虑岩溶正负地形组合形态；地貌类型的可识别性、野外调查的可操作性。

地貌类型湿润热带亚热带岩溶地貌区（Ⅰ）湿润半湿润亚热带—温带岩溶地貌区（Ⅱ）干旱半干旱温带岩溶地貌区（Ⅲ）高原—高山岩溶地貌区（Ⅳ）3、岩溶地貌类型岩溶水文地质基础中国岩溶地貌区划图湿润热带亚热带岩溶地貌干旱半干旱温带岩溶地貌湿润半湿润亚热带—温带岩溶地貌高寒-高山岩溶地貌地貌类型形成条件成因类型形态类型简要特征岩石气候全岩溶地貌溶蚀地貌山地峰丛洼地正向石峰和封闭洼地组成，地下河等发育。基岩为纯碳酸盐岩，洼地、谷地表层为松散土I缓峰丛洼地锥状石峰与碟状浅洼地、台地、天坑、漏斗、天窗、天生桥、穿洞、坡立谷相间分布。I,II丘陵峰丘洼地基本特征同上，边坡更缓，相对高度小于200m。侵蚀－溶蚀地貌山地峰丛深谷峰丛山地被深谷切割，切割深度一般大于千米。类峰丛洼地峰丛与谷地交错，谷深坡陡，河流呈明流和伏流交替出现，洞穴、泉、地下河、峡谷、石柱林发育。I缓峰丛谷地缓峰丛与沟谷相互配置而成，谷地浅而宽，第四系松散堆积较普遍。II岩溶山地谷地岩溶化山地中河谷、干沟纵横，局部残留溶蚀洼地，另有洞穴、岩溶泉、岩溶湖。II山地干谷块状岩溶山地，其间为峡谷，喀斯特大泉发育。III丘陵峰丘谷地峰林状丘陵，或峰丘洼地与喀斯特谷地交替，谷地宽浅，多为第四纪沉积覆盖。岩溶丘陵谷地II丘陵干谷岩溶丘陵普遍为干谷切割。III溶蚀－堆积地貌平原峰林平原平坦平原面上散布着疏密不等、互相离立的陡峭塔状石峰，洞穴、泉、潭、石芽、石林普遍。基岩为纯碳酸盐岩石，表层为松散土I峰丘平原低矮孤峰散布于普遍为松散沉积物覆盖的平原面上I类峰林平原零星发育有类峰林的石峰和锥丘。溶蚀剥蚀地貌山地岩溶山地分布于内陆干旱高寒地区，寒冻风化作用强烈，与常态山地丘陵类似，山坡相对较陡峭，有少量小的洞穴。纯碳酸盐岩III,IV地貌类型形成条件成因类型形态类型简要特征岩石气候半岩溶地貌溶蚀侵蚀地貌丘陵丘岭谷地由形态浑圆的岩溶山、丘陵与沟谷组成的崇山峻岭或舒缓丘陵，物质构成复杂，形态类型多样。不纯碳酸盐岩或碳酸盐岩与非可溶岩间层或夹层I,II丛丘谷地台地缓丘台地台地面波状起伏，常有一些矮小的缓丘残留，并不同程度地为风化壳所覆盖。溶蚀侵蚀堆积地貌平原缓丘平原由线状及面状水流作用形成，地面波状起伏，有零星的矮丘，岩溶发育因地而异。溶蚀侵蚀地貌山地半岩溶山地由多种不同类型的岩石组成，岩性不纯，处于干旱高寒气候环境，形态与非喀斯特地形基本相同。III,IV丘陵半岩溶丘陵溶蚀剥蚀堆积地貌平原半岩溶平原生物岩溶地貌生物堆积溶蚀海蚀地貌礁岛珊瑚礁岛礁隆和礁坪，经历潮下—潮间—潮上环境形成的隆起礁，呈岛屿状，发育叠加复合型喀斯特，礁坪宽数米至数千米不等，发育有溶槽、礁塘、石芽、洞穴等喀斯特形态。珊瑚礁灰岩、海相淡成灰岩、海滩岩I,热带海洋性气候岩溶地貌演化同时态

受水动力条件控制典型地表岩溶景观典型组合地貌景观峰丛洼地、峰林平原，缓丘平原、丘岭谷地等典型个体地貌景观峰丛、峰林、坡立谷、岩溶峡谷、洼地、孤峰、石林、石柱林、天生桥、岩溶台地、岩溶泉、岩溶湖泊、残丘、漏斗、天窗、天坑典型桂林峰丛地貌贵州峰丛（锥状岩溶）典型桂林峰林地貌湖北利川缓丘平原三叠系中统巴东组薄层状白云质灰岩，石灰岩。石柱林左：湖北五峰柴埠溪石柱；右：湖北恩施大峡谷石柱柱状峰林广西罗城县剑江峰林，与广西钟山县十里荷塘非常相似。地貌类型似乎介于桂林峰林和石柱林之间。云南石林、小寨天坑、黄龙钙华、金佛山台地地貌广西凤山县外里漏斗外里漏斗属于巨型漏斗，四周石峰围绕，漏斗直径达900米。广西乐业下岗坡立谷坡立谷，是指岩溶区内或岩溶区与非岩溶区接触带所形成的较大面积谷地，前者称为坡立谷，后者称为边缘坡立谷。峰丛谷地天窗（karstwindow+skylight)karstwindow是指地下河（洞穴）露出地表的部分或地下河的明流段；而skylight是通向地表的洞顶孔穴（hole），光线由此射入洞穴。岩溶峡谷（芙蓉江）天生桥和穿洞主要区别是残留顶板的宽度、跨度和顶板上方的地貌形态。天生桥顶板跨度不小于宽度，顶板上部地形相对平坦，否则应为穿洞。天生桥参数：桥高、桥厚、桥宽、拱高、跨度。穿洞天生桥1962年，前苏联学者Соколов提出岩溶发育有４个基本条件，即①可溶岩、②可溶岩能透水、③具有侵蚀性的水和④水是不断运动的。可溶岩和水是岩溶发育最基本的物质条件；构造裂缝是岩溶发育的基本通道受断裂控制的冠岩地下河系统塔北露头区受断裂控制的溶蚀缝和管道系统4、岩溶发育条件岩溶水文地质基础水是岩溶发育基本的物质条件之一，只有在水循环体系内，岩溶才会发育。水是通过其物理、化学特性和水动力条件来控制岩溶缝洞系统；造成自然界岩溶洞穴形态千差万别和形成发育特，所不同的最基本原因是水动力条件。具有次生孔隙可溶岩体沿节理和层面不断扩溶而形成岩溶缝洞系统的整个过程。岩溶发育的水动力机制混合溶蚀作用Bögli混合溶蚀作用图解

岩溶的发育过程是从10μm级别大小的碳酸盐岩裂隙封闭端或交叉点开始的具溶蚀能力的水进入裂隙后很快就会达到饱和，因此，对大型溶洞（洞穴）的形成也就无法给出一个圆满解释。1964年，Bögli将化学过程中观察到的混合溶蚀现象用来解释岩溶洞穴的发育过程。滨海岩溶发育模式岩溶发育的水动力机制岩石成分影响化学溶解量岩石结构影响物理破坏量连续性较好的灰岩，其溶蚀作用主要沿节理裂隙进行，形成不均一的岩溶管道，规模较大厚层块状白云岩主要通过孔隙渗透溶滤，形成比较均一的孔隙－裂隙网络，规模较小；灰岩夹白云岩型和灰岩－白云岩交互型则介于两者之间，构成小型管道－裂隙－孔隙交互型岩溶系统。地质因素：岩性岩层厚度层组类型构造运动5、岩溶发育控制因素岩溶水文地质基础碳酸盐岩层组结构类型与岩溶关系岩溶层组类型桂林地区典型地层岩溶地貌形态类型亚型个体形态岩溶地貌均匀状纯碳酸盐岩类灰岩连续型亮晶颗粒灰岩亚型融县组中上部桶状、塔状、屏风状石峰和廊道式、厅堂式大型洞穴峰丛洼地峰丛谷地峰林谷地峰林平原亮泥晶颗粒灰岩亚型融县组中下部灰岩夹白云岩型泥晶颗粒灰岩夹白云岩亚型桂林组单面山、螺丝山和顺层面发育的洞穴灰岩-白云岩交互型斑块状云灰岩或灰云岩亚型东岗岭组灰岩-白云岩间隔型微晶化灰岩间白云岩亚型岩关阶上段圆锥状、螺丝状石峰和迷宫型溶洞间层状不纯碳酸盐岩类断续状不纯碳酸盐岩扁豆状泥质灰岩亚型五指山组圆丘状馒头山和小型泉水溶丘洼地丛丘谷地缓丘谷地含硅质团块泥质灰岩亚型罗明组付和段、黄金组桂林地区岩溶层组类型与岩溶地貌形态关系地质构造对洞穴发育影响最大的是褶皱形态平缓褶皱地区易形成大型网络状洞穴系统。湖北利川腾龙洞洞穴系统，总长40,582m，形成于小青垭宽缓背斜的东南翼，岩层中的纵张裂隙决定着主洞的发育方向；岩层产状平缓，岩层倾角5～20°，地下水易沿层间运动，为在翼部形成水平洞穴创造了条件。洞穴与断裂构造的关系洞穴的延展并不是沿着区域性的大断裂破碎带发育，而是与低次序的小型断层和节理紧密共生。一个大的洞穴系统不同洞段的走向与区域应力场所产生的几组断裂和节理发育方向非常吻合。“X”型节理，是控制洞道拐折的主要破裂面，从而形成网络状和迷宫状洞穴的发育格局。支流多受压扭性断裂的控制,出口受张扭裂面的控制；构造裂隙往往沿纵张裂隙追踪，并与层面裂隙沟通，形成裂隙水网。北东向与“S”型导水结构面交织，支流汇入主流，组合成统一的地下河系。广西乐业的百朗地下河系统，主道受“S”型构造主体背斜的控制，其展布形态与褶皱基本轮廓一致新构造运动新近纪构造运动，体现在洞穴的成层性现象。洞穴的成层性是指那些地下水位或浅饱水带生成的洞穴，后来抬升至包气带，而集中地分布在一定高度上的水平洞穴。它表示过去地史上地壳相对稳定阶段，也是洞穴发育的强盛时期。一般可见3～5个洞穴层。广西中部，现代地下水位以上10～40m范围内的这一层洞穴数量最多，规模最大，保存也最完好。云贵高原洞穴产出的高程在1700～2300m，但相对高度都在当地地下水位以上100～200m的范围内，洞穴也可分为3～5层。气候对岩溶发育的影响降水量年平均降水量在600mm以下时，地表岩溶形态特征不明显发育峰林地貌所需的降水量必需在1200mm以上。温度一是控制溶蚀的化学反应速度；二是通过对生物、土壤的影响控制岩溶地貌的发育；三是当温度低于某一阈值之后，碳酸盐岩的抗风化能力发生重大变化土壤主要是通过土壤、空气中CO2发生作用，这是由于岩溶区的双层剥蚀作用——表层为地表水侵蚀和溶蚀，同时在土层和岩石界面处也发生较强的溶蚀。岩溶溶蚀作用速度的定量概念桂林峰丛洼地区的溶蚀速度为89.68mm/ka，石灰岩岩块平均溶蚀速度为87.88mm/ka半干旱的条件下，地表岩溶溶蚀速度可达10～30mm/ka，而湿润条件下，可达50～300mm/ka。垂向渗滤（溶蚀）带径流溶蚀带表层岩溶带潜流（溶蚀）带以岩溶系统发育的强弱及地下水运动方式、岩溶作用方式为基础，将岩溶系统垂向划分为表层岩溶带、垂向渗滤溶蚀带、径流溶蚀带、潜流溶蚀带6、岩溶垂向分带理论岩溶水文地质基础垂向渗滤溶蚀带表层岩溶带潜流溶蚀带峰丛洼地现代排泄基准径流溶蚀带现代岩溶垂向分带与分带特点表层岩溶带：包气带上部，属岩溶地下水系统浅层循环带;岩溶空间规模相对较小；溶蚀空间连通性相对较强；局部发育有小型岩溶管道系统；不同地貌单元，其分带厚度具有明显的差异。垂向渗滤带：包气带下部，属地下水渗滤带，以形成一系列垂直或高角度的溶缝或溶洞为主；溶蚀空间连通相对较弱表层岩溶带垂向渗滤带径流溶蚀带潜流溶蚀带径流溶蚀带：位于地下水径流带，地下水沿近水平方向径流，多形成一系列近水平溶缝、溶洞或岩溶管道系统；溶蚀空间规模相对较大，同系统岩溶空间连通性较强；岩溶发育极不均一潜流溶蚀带：位于地下水径流带之下,地下水流速相对较慢，溶蚀空间规模相对较小，后期机械充填较弱，化学沉积作用相对较强，整体岩溶相对不发育现代岩溶垂向分带与分带特点岩溶系统的基本特点是：具有地表和地下双系统；洞穴是岩溶区最为普遍的地下地貌。双层系统7、岩溶水系统岩溶水文地质基础按岩溶地下水出露条件划分为四大类：地下河系统岩溶泉系统集中排泄带岩溶地下水系统分散排泄岩溶地下水系统7、岩溶水系统岩溶水文地质基础岩溶地下水系统是指有水力联系的岩溶地质体及赋存其中的地下水构成的有机整体。岩溶水系统具有独立且完整的补给、径流、调蓄、排泄条件，边界条件清楚，水力联系密切。岩溶地下水系统空间结构特征区域分布边界条件补给区径流区排泄区渗流带（包气带）季节变动带潜流带（饱水带）深部缓流带平面分区性垂向分带性7、岩溶水系统特征岩溶水文地质基础冠岩地下河是桂林附近峰丛洼地区发育的最大一条现代地下河，总长超过12km，流域面积80km2

冠岩地下河的发育受地形地貌、断裂构造和水动力条件联合控制，地下河潜伏于峰丛洼地之下，形成地表洼地--竖井--落水洞--地下河相耦合的岩溶系统冠岩地下河洞穴系统为一聚集单管道型、多管道型、厅堂型，且具多层分布的复杂洞穴系统洞穴结构具有厅堂型、管道型和小型溶蚀洞穴三种类型典型地下河系统冠岩北西向张性的人字型构造，对冠岩地下河系中、下游的通道发育起较大的控制作用冠岩地下河洞穴系统分布图

冠岩地下河系统纵剖面图洛塔地下河系统极为发育，长度在1km以上的地下河51条，总长约82km

；以位于盆地北部及中部的屋檐洞地下河系最大，其汇水面积65.79km2，占盆地总面积的64.5%平面组合大体可分为三种类型

单管道型（也称单枝型）多管道型（树枝型）网络型（迷宫型）

地下河系统洛塔

溶洞系统分布相对集中在1300m、1100m、900m、640m高程附近，构成四个溶洞层地下河系统形成控制因素峰林平原岩溶系统三元垂直分带结构内容提要南方岩溶水文地质调查技术要点

岩溶水文地质基础桂林岩溶水文地质北方岩溶水文地质调查技术要点1、自然地理桂林岩溶水文地质桂林处于亚热带季风气候带，年平均气温18～19℃年平均降雨量1680～2180mm；年平均蒸发量1263～1566mm岩溶地貌类型：峰林谷地峰丛洼地孤峰平原峰丛谷地溶岭谷地漓江属珠江水系，河流总长度160km；多年平均径流量127m3/s,最枯径流量8m3/s，主要支流7条

岩溶区总面积5763.77km2，碎屑岩区总面积6363.71km2地层：志留系地层缺失震旦系至第四系泥盆系最广泛2、地质与水文地质桂林岩溶水文地质孔隙水岩溶水基岩裂隙水地下水类型纯碳酸盐岩含水岩组：泥盆系上统融县组和中统东岗岭组。不纯碳酸盐岩含水岩组：石炭系下统岩关阶组。次纯碳酸盐岩含水岩组：泥盆系上统榴江组。8个地下河系统20个集中排泄带系统5个分散排泄系统地下水系统划分面状分散入渗补给点状集中注入补给线状集中渗漏补给二次补给补给特征桂林地下水系统概念模式岩溶水系统孔隙水系统裂隙水系统漓江（桂林段）是一个岩溶盆地储水构造地下水总体上由东西两侧峰丛山区向漓江河谷呈网络状排泄漓江（桂林段）东、西区为典型集中排泄带岩溶地下水系统第一层，标高150-120m，呈网络状分布第二层，标高120-90m，呈树枝状似层流为主第三层，标高90-50m，为承压流。岩溶水系统结构第一层第二层第三层峰林平原区地下水流向趋势流场峰丛区：岩溶不均匀性流场不统一性非连续水流内容提要南方岩溶水文地质调查技术要点

岩溶水文地质基础桂林岩溶水文地质北方岩溶水文地质调查技术要点1、基本要求南方岩溶水文地质调查围绕社会经济发展对水文地质调查的需求针对南方岩溶地区水文地质环境地质条件特点明确1：5万岩溶水文地质调查的基本任务调查岩溶水文地质环境地质关键技术问题2、社会需求南方岩溶水文地质调查受全球气候变化和特殊岩溶地质条件影响，岩溶地区干旱缺水严重。急需开展水文地质调查工作，查明水资源开发利用条件，为居民生活和经济发展提供水资源保障云南，在1500-1999年间的500年，旱灾出现473次，旱灾频率94.6%2、社会需求南方岩溶水文地质调查既旱又涝，洪涝灾害频发，给人民生命财产安全带来了威胁，急需查明洪涝分布、规模、产生原因，提出洪涝灾害治理措施或方案2、社会需求南方岩溶水文地质调查2、社会需求南方岩溶水文地质调查岩溶地下水污染越来越严重，地下河水质变差，给供水安全和人民生命健康带来了安全隐患。急需解决地下水污染防治和水质保护问题岩-土系统结构复杂性，污染场地处理难度更大2、社会需求南方岩溶水文地质调查贫困——西南岩溶区是中国最大的连片贫困区以水资源有效开发利用为龙头，以生态经济综合发展为模式，可以促进扶贫攻坚工作的进程。需要综合集成岩溶地质、水文地质、环境地质和农业地质等地质背景资料，制订水资源开发利用、生态环境保护和经济发展可持续模式3、基本任务南方岩溶水文地质调查（1）调查岩溶地质条件地层、地质构造的分布、类型、特点及对岩溶含水介质的控制和影响；碳酸盐岩的分布和特点；控制地下河、岩溶泉及蓄水构造形成的地貌、地质条件。3、基本任务南方岩溶水文地质调查（2）掌握区域岩溶发育规律地表岩溶形态：岩溶地貌类型划分，分布状况与特征，岩溶个体形态；岩溶洞穴：三维结构特征，区域发育规律，与地下水的关系；表层岩溶带：发育与结构特征，区域分布规律；地下岩溶：岩溶管道、溶蚀缝、裂隙的形态特征、分布规律，岩溶发育垂向分带特征；岩溶发育控制因素：碳酸盐岩层组结构与岩溶发育关系，地质构造对岩溶发育的控制作用，水动力条件对岩溶发育的影响，岩溶发育期次及特征。3、基本任务南方岩溶水文地质调查（3）调查岩溶地下水系统特征岩溶含水岩组与地下水类型：岩溶含水层组划分，主要岩溶含水层组水文地质特征，岩溶地下水类型及其分布特征；岩溶地下水系统：水文地质分区或地下水系统划分，地下水富集规律，系统边界条件；地下水的补给、径流、排泄及动态变化特征；地下水化学特性。3、基本任务南方岩溶水文地质调查（4）掌握岩溶地下水资源开发量与潜力天然水资源量评价；可开采水资源量评价；地下水水质评价；水资源动态变化规律3、基本任务南方岩溶水文地质调查（5）调查岩溶地下水开发利用条件水源点（水源地）的允许开采量；堵、蓄、提、引等岩溶地下水开发利用工程的地质条件，蓄水构造的钻井提水条件，岩溶泉扩泉引水的环境地质条件；提出岩溶地下水开发利用规划与工程方案3、基本任务南方岩溶水文地质调查（6）调查主要岩溶环境地质问题：与地下水有关的重大环境地质问题的分布特征、造成的危害、形成原因、发展趋势和防治现状岩溶干旱灾害岩溶洪涝灾害岩溶石漠化及水土流失地下水污染矿山环境地质问题岩溶塌陷其它环境地质问题4、南方岩溶特点南方岩溶水文地质调查（1）岩溶形态的多样性4、南方岩溶特点南方岩溶水文地质调查（2）岩溶发育的不均一性地表水主要分布于极少数大江、大河中，无法解决区域性供水问题；地下含水介质则以溶洞、管道和溶蚀孔隙为主孔、隙、缝、管、洞并存，多尺度（3）岩溶含水介质的多重性模型刻画极其困难（4）岩溶水流的多相性液相流、气相流、固相流并存；快速流与慢速流并存；达西流与非达西流并存。（5）岩溶水动态变化的剧变性4、南方岩溶特点南方岩溶水文地质调查（6）岩溶水系统的多级性一般划分到五级，即五级岩溶水系统是1:5万水文地质调查的基本单元。各级岩溶水系统均应圈定其边界，系统边界一般由隔水岩层、地下分水岭和排泄基准面等构成。岩溶水系统划分方法在地下分水岭与地表分水岭一致的情况下，可根据地表分水岭来圈定岩溶水系统的边界；当地下分水岭与地表分水岭不一致时，应根据地质构造、地下水位和水化学指标等综合因素分析圈定岩溶水系统的边界。作为重点调查的岩溶水系统，应采用综合勘查手段确定岩溶水系统的水平和垂向边界，并根据系统出口总流量验证水平边界范围广西全区共划分为11个二级系统，18个三级系统，55个四级系统。已开展1：5万水文地质调查的流域进行了个五级系统划分，共划分出五级系统共368个4、南方岩溶特点南方岩溶水文地质调查（7）岩溶地下水污染的隐蔽性与复杂性4、南方岩溶特点南方岩溶水文地质调查（8）岩溶水资源开发的调节性地表水系不发育，浅部涵水调节能力差4、南方岩溶特点南方岩溶水文地质调查5、关键技术要点南方岩溶水文地质调查（1）12张野外调查记录卡片地质点野外调查记录卡片岩溶点野外调查记录卡片天然水点野外调查记录卡片表层岩溶泉野外调查记录卡片机（民）井野外调查记录卡片岩溶干旱调查记录表岩溶洪涝调查记录表石漠化野外调查记录卡片岩溶生态环境地质野外调查记录卡片地下水污染调查表地方病调查表路线小结记录卡片5、关键技术要点南方岩溶水文地质调查（2）十个重点方面地层岩性地质构造地形地貌岩溶现象表层岩溶带岩溶水文地质现象补给条件径流条件岩溶地下河岩溶水资源开发利用条件大气降水、地表水和岩溶地下水的转化关系；人类活动/土地利用变化对岩溶地下水补给、径流和排泄条件的影响和改变；岩溶地下水动态.内容提要南方岩溶水文地质调查技术要点

岩溶水文地质基础桂林岩溶水文地质北方岩溶水文地质调查技术要点1、区域特征北方岩溶水文地质调查（1）碳酸盐岩地层北方碳酸盐岩埋藏类型分布图华北地台面积99.2万km2，分布碳酸盐岩面积68.5万km2；裸露7.78万km2

，覆盖8.74万km2，埋藏区51.95万km2古生界碳酸盐岩主要层位寒武系：中统张夏组，上统固山、长山、凤山组奥陶系：下统冶里、亮甲山组，中统上下马家沟、峰峰组长城系：团山子组、高于庄组蓟县系：雾迷山组铁岭组中元古界标志性碳酸盐岩1、区域特征北方岩溶水文地质调查（2）北方岩溶水资源北方岩溶水资源量108.8亿m3/a,北方岩溶水所具有的水量集中程度高、动态稳定、水质良好的属性，是30多个地市级以上城市、100多个县级城市以及广大岩溶山区乡村人畜饮用水的主要供水水源；

数十座大型火电厂冷却用水水源；70%以上北方大型煤矿生活、生产用水水源；

上千万亩农田灌溉用水水源；

不少岩溶大泉成为重要旅游资源；

并发挥着维系下游河流沿岸良性生态环境功能。岩溶水供水的地市级以上城市及岩溶水水源地分布图（3）北方岩溶地貌及影响因素1、区域特征北方岩溶水文地质调查地表岩溶形态-常态山、干谷，封闭负地形极少（多古岩溶洼地），微地貌较多；地下岩溶形态-孔、隙、缝、洞；洞穴堆积物-物理、化学；膏溶现象（似层状膏溶角砾岩）；岩溶水文地质现象--岩溶泉、地下河(较少)、泉华；全区天然流量>1.0m3/s41处，>0.1m3/s170余处，地下河至少6条（太子河4处，北京1处，河北阜平1处）北方岩溶泉分布图（4）北方岩溶发育影响因素1、区域特征北方岩溶水文地质调查岩性、结构、层组类型、构造；地球化学背景、黄土、煤系、膏溶作用；气候（降水、气温、土壤CO2等）；古岩溶；新构造运动、河流阶地稳定期横向岩溶发育；水动力条件（水动力分区、地表水强烈交换区、…）、外源水。溶蚀试验表明石灰岩较白云岩的年溶蚀量高出21%-29%；我国可分三个带，重量增加的西北，地表大于地下的北方；地下大于地上的南方我国南北方野外溶蚀试验结果的对比降水量与溶蚀量的关系（5）北方岩溶水的循环中国北方岩溶地下水系统和岩溶泉水分布略图系统性强119个系统170岩溶大泉规模大1453.2km2

资源要素多转化关系复杂，53个水煤共存83个1、区域特征北方岩溶水文地质调查（6）岩溶含水层介质结构类型1、区域特征北方岩溶水文地质调查溶蚀裂隙为主，除局部外，总体为达西层流;膏溶作用下中奥陶含水层（Ⅰ类）构造裂隙控制下的含水层（Ⅱ类）层间夹层（Ⅲ类）孔隙裂隙型（Ⅳ类）不同类型钻孔涌水量频率曲线图2、主要环境问题北方岩溶水文地质调查岩溶泉水断流、流量大幅度下降；岩溶地下水超采、区域水位持续下降、含水层疏干；水质污染并不断恶化；岩溶塌陷、地面沉降、地裂；矿坑突水；海水入侵；旅游功能下降；生态功能丧失；……。北方80%以上岩溶泉水流量趋势性衰减;

以山西省15个岩溶大泉为例，1956-1979和1980-2008年，前、后两期总流量由73m3/s减少到46m3/s，到2008年仅为34.84m3/s。1986年（天然泉水）2005年（人工抽水）煤矿采空区岩溶塌陷：全区发生岩溶塌陷73处，1586个塌坑北方岩溶塌陷分布图煤矿开采期后潜在威胁3、技术要求北方岩溶水文地质调查（1）目的任务3、技术要求北方岩溶水文地质调查（2）工作部署（3）调查内容3、技术要求北方岩溶水文地质调查基础地质补充调查；岩溶地貌及影响因素；岩溶水文地质调查；岩溶水环境问题调查（水质、水量、衍生