板寨地下河流域四水转化模式及产水量估算

发布时间：2020-05-31 21:04

【摘要】：茂兰作为同纬度保存最完好的岩溶森林自然保护区,被称为地球上的绿腰带。岩溶地区降雨和地表水可以通过落水洞直接补给地下水,因此,岩溶地区的地下水极易受到污染。了解板寨地下河的结构,对地下水污染防治极其重要。板寨地下河也为珍稀动植物提供水源。了解板寨地下河降雨、表层岩溶带、包气带、饱水带四者之间的关系,有利于掌握研究区水资源总量,为今后合理开发地下水资源提供数据支持。通过对板寨地下河上、中、下游进行流量测量与水化学采样分析,结合水文地质条件运用各断面流量分析、水化学聚类分析与混合模型分析方法推测地下河结构。根据研究区内表层岩溶泉、洞穴滴水-流水以及地下河出口明流段流量长期监测,分析降雨与产水量之间的关系。运用水均衡方法计算补给面积与产流阈值,并计算出部分月产水量,采用流量衰减分析地下河调蓄过程。得出如下结论:(1)板寨地下河下游丰、枯期具有不同排泄路径。丰水期流向计才河水到拉滩瀑布,或流向里根天窗到青龙潭方向排泄。枯水期板寨地下河仅向里根天窗到青龙潭方向排泄。(2)表层岩溶泉的补给面积为2.26×104m2,月产水量阈值为36mm。板寨地下河上游拉叭洞穴滴水-流水监测点,流量与降雨呈明显的线性关系,其补给面积约为49.81m2,包气带月产流阈值为39mm。板寨地下河明流段的补给面积为22.1km2,其月产流阈值为40.46mm。(3)板寨地下河明流段处的监测点,流量衰减过程在丰水期或枯水期都存在三个亚态。丰水期第一亚态衰减较快,衰减期为13h,第二亚态衰减较缓衰减期为57h,第三亚态衰减期最长为180h。枯水期三个亚态中第一亚态衰减期175h,初始流量与丰水期第二亚态的流量接近,枯水期第二、三亚态均为孔隙、溶隙水衰减。(4)板寨地下河流域的“四水”为:降雨、表层岩溶泉、包气带洞穴滴水-流水、饱水带地下河水。单位面积的表层岩溶带的产水量约占降雨补给量的71.5%,包气带产水量占降雨补给量的46.3%,饱水带产水量占降雨补给量的71.9%。
【图文】：

地下河,网格状

岩岩组至白云岩组，灰岩岩组至不纯碳酸盐岩岩组两个系列中，比溶蚀度逐渐减小，貌形态由溶蚀地貌向溶蚀-侵蚀剥蚀地貌过渡，地下地表岩溶发育由强趋弱的现象一致水对岩石的溶蚀作用可分为差异性溶蚀和均匀溶蚀，，主要取决于矿物成分。王中美经大量的野外调查发现开阔台地相石灰岩控制的地下水大部分属于溶洞-管道水，其中开阔台地相石灰岩主要分布在荔波，包含研究区（王中美，2017）。孔隙度及微裂隙发强度和渗透率大小，直接影响地下水的交替强度和溶解能力。岩石的化学成分、矿物分、孔隙度及岩石构造对岩溶发育的影响更显著。根据《黔南岩溶研究》中关于荔波地区的调查，石灰岩岩组分布于茂兰向斜的两翼区内厚层纯灰岩层组岩溶作用发育，地下河发育，地下水埋深浅、常呈溶潭形式出露垂向、横向岩溶作用发育，峰林谷地，峰体底部有脚洞及地下河出口，地下水以水平动为主，埋藏浅，常有溶潭出现，地下管道接近网格状（图 2-1）。垂向岩溶作用发峰丛深洼景观，地下水埋藏深，发育树枝状地下河系（图 2-2）。区内薄层灰岩层组向岩溶作用多形成溶丘洼地、溶丘谷地。

地貌图,岩溶作用,岩组,地下河

岩岩组至白云岩组，灰岩岩组至不纯碳酸盐岩岩组两个系列中，比溶蚀度逐渐减小，貌形态由溶蚀地貌向溶蚀-侵蚀剥蚀地貌过渡，地下地表岩溶发育由强趋弱的现象一致水对岩石的溶蚀作用可分为差异性溶蚀和均匀溶蚀，主要取决于矿物成分。王中美经大量的野外调查发现开阔台地相石灰岩控制的地下水大部分属于溶洞-管道水，其中开阔台地相石灰岩主要分布在荔波，包含研究区（王中美，2017）。孔隙度及微裂隙发强度和渗透率大小，直接影响地下水的交替强度和溶解能力。岩石的化学成分、矿物分、孔隙度及岩石构造对岩溶发育的影响更显著。根据《黔南岩溶研究》中关于荔波地区的调查，石灰岩岩组分布于茂兰向斜的两翼区内厚层纯灰岩层组岩溶作用发育，地下河发育，地下水埋深浅、常呈溶潭形式出露垂向、横向岩溶作用发育，峰林谷地，峰体底部有脚洞及地下河出口，地下水以水平动为主，埋藏浅，常有溶潭出现，地下管道接近网格状（图 2-1）。垂向岩溶作用发峰丛深洼景观，地下水埋藏深，发育树枝状地下河系（图 2-2）。区内薄层灰岩层组向岩溶作用多形成溶丘洼地、溶丘谷地。
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P641.6

【参考文献】