关于岩溶水，下列哪项描述不正确? （ ）

关于岩溶水下列哪项描述不正确? （ ）

A 、岩溶水分布不均匀

B 、岩溶水的运动速度变化很大

C 、岩溶水水位、水量变化幅度大，对降水反应明显

D 、岩溶水在大洞穴中一般呈有压水流，在断面小的管路中一般呈无压水流

参考答案:

【正确答案：D】

岩溶水的基本特点：①水量丰富而不均一，在不均一之中又有相对均一的地段；

②含水系统中多重含水介质并存，既具有统一水位面的含水网络，又有相对孤立的管道流；既有向排泄区的运动，又有导水通道与蓄水网络之间的互相补排运动；

③水质水量动态受岩溶发育程度的控制，在强烈发育区 ，动态变化大，对大气降水或地表水的补给响应快；

④岩溶水既是赋存于溶孔、溶隙、溶洞中的水，又是改造其赋存环境的动力，不断促进含水空间的演化。

岩溶水水质不断恶化

岩溶泉域水资源系统的高度开放性使得岩溶地下水具有与外界强烈的物质交换特点，更易于受到污染；泉域岩溶地下水系统发育规模大、汇水面积广，岩溶地下水补给具多元性而使得影响水质因素复杂化；北方多数岩溶水系统为“水煤共存”系统，而且具有“煤在楼上，水在楼下”结构特点，煤矿开采、发电、农业施肥等活动形成的工业废气、废水不同程度地参与了岩溶地下水的循环过程，使得岩溶地下水水质出现恶化趋势。

对比山西全省各岩溶大泉代表性泉点1986年、1987年水质与2000年以后水质变化状况，在有对比资料的18个泉域的24个代表泉点中，按照国家地下水质量分类标准，现状水质有20个为Ⅳ类水，水质类型降级的有12个，占总个数的50%（表5-5）。山西岩溶地下水水质总的发展趋势是与冶炼、铸造有关的重金属污染状况有所改善，但与采煤、居民生活有关的污染、更能代表泉域整体环境的溶解性总固体、总硬度等污染状况加重。

表5-5 山西岩溶大泉水质对比表 单位：mg/L

图5-17是1986～2009年娘子关泉水主要离子年平均含量（共采用201个样品，按照年度平均计算）的动态曲线。从图中清楚地看出水化学含量组分呈线性增长的趋势。

图5-17 娘子关泉水年均水质含量动态曲线图

山西三姑泉域的晋城市区一带含量，从20世纪90年代初的60mg/L±增加到2000年后的100mg/L以上。

根据河南焦作九里山泉域水质分析资料，系统内岩溶水已受到污染，且污染程度正逐渐加重，主要表现在Cl-增加，水质变咸。系统内岩溶水Cl-背景值为26.69mg/L，1998年测得最高值为128.73mg/L，2000年最高值达1191.22mg/L，最大样点达2135mg/L。东小庄、阎河、岗庄、化三等水源地（井）水中Cl-含量都呈现出逐年增加（表5-6）。

表5-6 九里山泉域岩溶水系统岩溶水开采井Cl-含量历年变化一览 单位：mg/L

从趵突泉的水质含量动态图（图5-18）可以看出，其主要离子含量长期处在增长的状态。

图5-18 趵突泉水质多年变化图

山东岩溶水在水质方面最具普遍意义的污染是NO3，特别在20世纪90年代后有迅猛发展的趋势（图5-19）。2009年对山东31个岩溶水系统主要排泄点（主要为大泉，干涸的泉水用附近钻孔代替）取35个样品，平均含量是其他84个系统代表样品平均含量的3.46倍。

图5-19 枣庄十里泉域丁庄水源地岩溶水含量动态曲线

山东平阴岩溶水系统内下马头水源地岩溶水TDS含量从1995年的488增加到2000年以后的560mg/L以上（图5-20）。

图5-20 山东平阴岩溶水系统内下马头水源地岩溶水TDS含量动态曲线

江苏徐州岩溶地下水的强烈开采，地下水水位持续下降，改变了水动力环境，加快了地下水水力交替运动，使岩溶地下水化学成分发生了变化。表现最明显的是地下水常量组分浓度的变化，例如，氯离子、硫酸根离子、总硬度的浓度逐年增大。据1981～2008年岩溶地下水监测资料，在市区东区三官庙-七里沟-城中心区，氯离子浓度平均每年增加1.49～3.78mg/L，硫酸根离子浓度增加1.69～3.76mg/L，总硬度浓度增加3.47～7.99mg/L。西区在小山子-九里山一带，1981年氯离子浓度为24.36～77.09mg/L，平均每年增加1.52～7.83mg/L。局部地区地下水化学类型已由-Ca2+型水转变为·Cl-（Cl-·）-Ca2+型水，TDS大于1.0mg/L。图5-21为系统内九里山岩溶水源地岩溶水1981～2005年部分含量多年动态曲线，表现出水质整体质量恶化的趋势。

图5-21 徐州岩溶水系统九里山岩溶水源地部分水质组分含量动态曲线

淮北岩溶水系统一电厂水井，1974年水硬度为300mg/L，1992年已达450mg/L（王式成，2001年），2009年11月测得该井水硬度为460.26mg/L。

图5-22为河北黑龙洞泉域岩溶水系统岩溶水的1980年和2007年平面分布变化图。图中可以看出如下特征：

1）从1980年到2007年工作区奥陶系灰岩水水化学类型向多样化、复杂化趋势演化。-Ca2+、-Ca2+·Mg2+型水分布面积明显缩小，·-Ca2+·Mg2+成为区内的最主要水化学类型，另外出现了为数不少的水化学类型较为复杂且分布零星的水点。

2）TDS呈升高趋势，低TDS水分布面积减少。1980年TDS为200～400mg/L的监测点数占总监测点数的60%以上，到2007年仅为零星水点TDS为200～400mg/L，一般都大于500mg/L。但在东部地区TDS降低，特别是东部，TDS降低近5000mg/L。这表明由于煤矿开采排水，西部补给区淡水加入，使得东部滞流区径流条件趋好。

3）区内平面上的水化学变化多发生在鼓山西、南及鼓山东侧的奥灰岩浅埋区，鼓山东侧的奥灰岩深埋区，径流条件变差，水交替滞缓，水化学变化不明显。

4）1980年在四矿以西，局部有见石膏孔，造成小范围内水化学类型较差，TDS较高，由于多年的溶滤作用，现该处水化学为-Ca2+·Mg2+，TDS为492.63mg/L；位于白土镇的W50号水井，原水化类型较好，TDS为400mg/L左右，现TDS大于1400mg/L。

对各岩溶水系统的代表性样品（同前，总数115个），采用模糊数学方法（分极大-

图5-22 黑龙洞泉域1980年与2007年岩溶水TDS变化图

极小法和加权平均法）和综合评分法3种方法按照《地下水质量标准》（GB/T 14848—93）对岩溶水进行水质分类评价。各种方法评价的结果不尽一致，同时对水质质量本质的体现也各有优劣，模糊数学方法在分级中具有连续的优点，但权重的取舍有人为因素，综合评分法是地下水质量分类评价的中国标准推荐方法，但其分级为人为定义且不具连续性（还有仅有很少样品能够评价出Ⅲ类水的缺陷），为此我们采用3种方法平均值并四舍五入进行统计，结果见表5-7。需要指出的是，在下列样品评价的超标项目中，一些是属于特定条件下的原生污染，如鄂尔多斯盆地西南缘气候、地球化学背景影响下的F-、HB、、TDS等的超标，由于中奥陶地层中石膏影响的HB、超标项（山西娘子关泉域、龙子祠泉域）；由于岩溶地下水循环深度较大，形成的离子浓度超标（如山西晋祠泉域、山东巨野-嘉祥岩溶水系统、扶风-礼泉域岩溶水系统）。

表5-7 岩溶水系统排泄区代表样点地下水分类评价成果表

续表

续表

续表

无论是系统的代表性样品，还是全区所有样品（由于多数为收集样品，没有在全区按照一定规则取样，因此在区域分布上不均匀，存在一定缺陷）的统计结果表明，Ⅰ类、Ⅱ类水所占比重都在58%以上，Ⅳ类、Ⅴ类水的比重分别为20%～26.38%（表5-8）。按照国家饮用水标准，超标项目中主要有TDS、HB、、Cl-、F-、三氮、TFe和挥发酚（图5-23至图5-27）。这种状况反映出截然不同的两面性，一方面是北方岩溶水总体上为优质水，另一方面在一些地区存在着比较严重的污染问题。

表5-8 岩溶地下水分类评价数量比重统计表

图5-23和图5-27依次为岩溶水系统主排泄区代表性样点的TDS含量（标准≤1000mg/L）、HB含量（标准≤450mg/L）、含量（标准≤250mg/L）、F-含量（标准≤1.0mg/L）和含量（新标准≤44.0mg/L，老标准≤88.0mg/L）分级分布图。从图中可以看出：

图5-23 中国北方岩溶水系统排泄区代表性岩溶水样品的TDS含量分布图

图5-24 中国北方岩溶水系统排泄区代表性岩溶水样品的HB含量分布图

图5-25 中国北方岩溶水系统排泄区代表性岩溶水样品的含量分布图

图5-26 中国北方岩溶水系统排泄区代表性岩溶水样品的F-含量分布图

图5-27 中国北方岩溶水系统排泄区代表性岩溶水样品的含量分布图

TDS、HB含量超标的样点分布相对分散，主要分布在本区的中部和南部（图5-23、图5-24）。

含量超标的样点也零星分布在中部地区（图5-25）。

F-含量超标的样点主要分布在西部地区和天津市一带（图5-26）。

含量超标的样点更多地集中在鲁中地区（图5-27）。

造成岩溶水水化学含量超标的原因将在后面章节论述。

岩溶水的埋藏条件分类

根据岩溶水的出露和埋藏条件不同，岩溶水可以被划分为下列三种类型。

1.裸露型岩溶水

岩溶化地层广泛出露于地表，其特点是以潜水为主。岩溶水主要接受大气降水入渗补给，地下水循环交替快，常以泉和地下河形式排泄。动态变化大化学成分简单，矿化度低。

2.覆盖型岩溶水

岩溶含水层之上有松散岩层覆盖，根据覆盖层厚度不同，可分为两个亚型。

浅覆盖亚型:上覆第四系松散沉积物，厚度一般不超过30m。其特点是:赋存潜水，但有承压现象。埋藏受基岩面形态及地貌控制。接受降水、地表水及浅部地下水补给。有类似裸露型岩溶水的径流、排泄及动态特征，但变化幅度较小。

深覆盖亚型:上覆第四系松散沉积物的厚度大于30m。这类水的特点是:分布范围较大，赋存承压水或部分自流水。补给来源较广泛，径流条件复杂，天然排泄点少。地下水动态对降水反映常滞后一个时期，水化学成分稍复杂，矿化度仍很低。

3.埋藏型岩溶水

岩溶含水层被基岩所覆盖。常以向斜、单斜等蓄水构造形式出现，这类水的特点是:岩溶水的埋藏、径流主要受构造控制，赋存承压水或自流水。补给来源以地下水为主。径流缓慢极少见有天然排泄点，动态变化幅度小，相应降水有一个较长的滞后期，水化学成分复杂。

复习思考题

1.岩溶发育的基本条件有哪些?

2.岩溶水的分布为什么不均匀?其不均匀特征主要表现在哪些方面?

3.岩溶水的富集规律有哪些?你认为在岩溶水富集的地区开展地下工程建设要注意哪些问题?