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喀斯特水文

[拼音]:kasite shuiwen

[外文]:karst hydrology

指石灰岩、白云石、石膏及其他可溶性岩地区的水文现象及其规律性,即喀斯特水的形成、赋存、运移和排泄规律。

特征

喀斯特地区的下垫面分布着绑量裂隙、溶洞、漏斗、天窗和泉眼,水文现象比较特殊。主要表现为地下流域和地表流域的界线常不重合,因而出现大量外来水流通过地下河补给流域,或者大量地表水通过渗漏排泄到另一流域的现象;毛细管流与管道流现象并存;河水暴涨暴落,降雨期洪流汹涌,雨后不久地表干旱;水流大量流入溶洞、漏斗和裂隙中,使地下水很丰富;地下有多维或多层次的地下河系统,深度可在地下200~300米以上;另外,由于河槽中有溶栋和裂隙存在,汇流过程中河道上下游水量不平衡,常出现断头河现象。

喀斯特水通常可分为两类,水文现象也不相同。一类是 性喀斯特水。这种水分布的地区一般岩石 ,土层浅薄,有漏斗、溶洞、天窗出露。枯水时地下水埋藏较深。每逢降雨时,水流沿坡面很快流入漏斗、溶洞,不久又可由天窗、泉眼大量溢出。河流补给量大,水流喘急,水位增高。但很快水位骤降,转为地下水补给。流量过程线显示出涨洪急骤、历时短,落洪历时长且慢。另一类为覆盖性岩溶水。这种水分布的地区覆盖土层较厚。降雨后大部分雨水经土层下渗,再流入地下裂隙、溶洞、漏斗,然后又可由泉眼、天窗溢出,补给河流。这种水出水较均匀,补给时间也较长,流量过程线涨洪骤升程度也较缓。

在喀斯特地区,若暴雨中心位于溶洞、漏斗、裂隙密集地段,且地下河又外流的,则径流量偏少,径流系数小为20~30%。若地下流域接纳外流域下渗雨水时,则径流系数常可达100%以上。我国广西古蓬河流域,在36次洪水统计中,有一半以上径流系数大于1。喀斯特地区地下流域常有大小溶蚀洞与地下河相通。有些溶蚀洞在充满水时,因压力作用会产生虹吸现象,可将水全部排出补给地表河流,地表水流又转入溶蚀洞,形成水流循环。在水位过程线上会出现类似等历时的海洋潮汐现象曲线,称为潮汐河现象。喀斯特地下水主要由降水补给,补给方式有:

(1)分散补给。即水流沿石灰岩小裂隙下渗,速度很慢,为扩散流,呈层流状态,称慢速流。

(2)集中补给。水流通过大裂隙、溶洞和漏斗渗漏,渗漏很快,为自由流,呈紊流状态,称快速流。在管道全部充满水的地下河段为压力流,反之为无压流。明河与暗河在一定河段内交替出现,地表水遇大溶洞,可转为暗河;暗河遇阻水岩层,则出露为明流。例如,我国广西红水河支流盘阳河,自凤山县至巴马县40余公里河段,就有9段潜流,其中最长的一段可达11公里。泉水是喀斯特地区常见的排水现象。由于喀斯特发育不均匀,地下又存在多维水层结构,泉水常出露于不同高度,有的为单个泉,有的为一串泉;有些泉常年出水,有的在雨季出水。

分布

喀斯特在世界各大洲都有分布。我国喀斯特分布范围也很广。在秦岭-淮河以北属温带喀斯特区,喀斯特水多分布在太行山区、燕山山区、山东中南部等地,泉水都出露在盆地边缘、山前地带或山间谷地中,常为承压状态;秦岭-淮河以南为亚热带喀斯特区,这里多地下暗河,互成系统。贵州全省有3/4面积为石灰岩分布地区,是我国喀斯特水分布最广的省,已查勘出暗河的总流量和泉的出水量达210立方米/秒以上。

意义

喀斯特水水质一般良好,但由于喀斯特水分布不均匀,季节变化大,开发利用前必须进行调查,摸清其分布、运动和储存的规律。可以建设地下水烩,以解决地表水贫缺现象。另外,还可利用其山水秀丽等优点,发展旅游事业。

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