岩溶水系统的脆弱性评价与保护区划分思路 岩溶水源地的脆弱性

作者&投稿:歧绍 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

由前述可知,岩溶水环境问题的出现受到系统本身抵御外界干扰的能力(系统本身固有的脆弱性)和外界干扰强度两方面的制约,岩溶水资源保护应该紧密围绕着两个方面开展。从技术层面和国内外的发展趋势,岩溶水资源保护是在岩溶水文地质条件、岩溶水环境问题及成因调查分析基础上,第一要对岩溶水系统的脆弱性(包括水量脆弱性和水质脆弱性)进行评价,第二在脆弱性评价基础上,根据水资源功能制定相应保护目标,再按照岩溶水环境问题的易发程度划分保护区并制定相应措施,对人类影响岩溶水环境问题的活动进行规范。

1968年法国人Margat首次提出“地下水脆弱性”术语,1993年美国国家科学研究委员会给出了地下水脆弱性的定义:地下水脆弱性是污染到达最上含水层之上某特定位置的倾向性与可能性,并发展衍生出定量评价的DRASTIC模型,美国不少地区进行地下水脆弱性编图。针对岩溶地下水源的脆弱性,在欧洲科技协作组织开展的岩溶含水层保护的脆弱性填图(Cost Action620)项目中,应用了PI,COP、GLA、EPIK、Time-Input等岩溶含水层脆弱性评价方法,并开展了分5级的岩溶含水层风险性编图工作。国内关于地下水脆弱性的研究开始于20世纪90年代中期,目前,多数是研究地下水的本质脆弱性,其定义多引用外文资料,在叫法上以“地下水的易污染性”来代替“地下水脆弱性”。

由于欧美国家在岩溶区多采取直接引用岩溶泉水的取水方式,地下水环境问题更多集中在水质方面,因此脆弱性概念的产生以及评价中关注的问题也主要是水质污染问题。但在我国北方,岩溶区水量以及相关问题非常突出,水量与水质问题同时威胁到水资源的正常利用。为此我国一些地区制定了以同时保护水量和水质的保护区划分方案,然而在制定保护措施后的执行过程中,出现了一系列针对性不强和可操作性差的问题,其根源在于保护区划分中没有考虑水量与水质分类的问题。

水量与水质作为地下水固有的属性,在水环境保护及治理中需要采取的措施是相互联系的。在我国忽略水量脆弱性评价是达不到真正意义上水资源保护目的,笼统地将水质、水量合二而一并进行脆弱性分级评价,将带来评价指标的不一致甚至相互矛盾。事实上,北方岩溶水系统在水量调节功能、岩溶大泉出露排泄形式、地下水取水难易性以及取水成本、岩溶地下水集中程度等方面,决定着与水量相关的水文地质环境问题的易发程度,而且存在着很大的差异性。例如,“单斜顺置型”系统的泉水更易于断流,特别在排泄区下游存在承压区时采煤过程中突水的风险将加大,岩溶-水位变动-覆盖层在一定配置关系下将引发岩溶塌陷;在地下水强径流带开采岩溶水,对含水层水量影响范围将更广、影响时间更快。因此不同系统以及系统内不同地区间存在“系统水量脆弱性”的问题。系统水量脆弱性的概念应定义为“与水量相关的岩溶水环境问题的易发性”。因此,本书提及的“岩溶水脆弱性”既包括“水质脆弱性”也包括“水量脆弱性”,是广义的脆弱性。在评价中也需要分别进行。

一、岩溶水脆弱性评价的思路

岩溶泉域水资源系统作为一个有机整体,应对系统整体开展岩溶地下水的保护。从空间尺度上,岩溶水脆弱性可分为岩溶水系统的脆弱性、岩溶含水层脆弱性;而从岩溶水资源属性上又可分为水量脆弱性和水质脆弱性。

在岩溶含水层的水量问题中,一些属于纯水量问题,例如,泉水流量大小,水源地开采时的相互干扰,区域水位变幅等,这类问题我们称作纯水量问题。而另一些则是以水量为主导,同时还受到其他一些地质环境条件影响的水量问题,例如,岩溶塌陷问题,矿坑底板岩溶突水问题等,我们把这类问题归结为特殊水量问题。这样在含水层水量脆弱性评价中,又分出了含水层纯水量脆弱性和特殊水量脆弱性。

上述脆弱性分类结构如图7-1。

图7-1 岩溶水脆弱性分类结构框图

二、岩溶水保护区划分思路

岩溶水保护区划分要与人类需求和岩溶水文地质环境问题对人类造成的影响相结合,因此在保护区划分前需要根据水资源功能制定保护目标,同时对不同保护区还要制定相应的保护措施。与脆弱性评价一样,保护区划分按照保护对象进行水量保护区、水质保护区和泉水排泄区保护区(或水源地保护区)分类,之后再按照受泉域内岩溶水文地质条件的控制,岩溶地下水对人类的生活、生产活动影响的敏感程度的敏感程度进一步进行分级。



岩溶水脆弱性的概念及影响因素~

随着农业用地的扩张和大量使用化肥农药,引起地下水中硝酸盐、硫酸盐浓度升高和杀虫剂、六六六、DDT等含量显著增加,造成地下水水质恶化。工业化和城市化发展产生的“三废”,引起岩溶水的酸化以及水中氮、磷酸盐、氯化物、硫酸盐、重金属、有机溶剂、大肠菌群等污染物增加,造成污染。地下水污染问题早已引起了全世界的关注,同时也推动了地下水脆弱性概念的发展。在寻求解决地下水污染的方法的过程中,1968年Margat首次提出地下水脆弱性的概念,最初的定义称为“地下水对污染的脆弱性”[14]。之后许多学者从不同的角度给“地下水脆弱性”以新的定义。
Albinet与Margat(1970年)认为地下水脆弱性是在自然条件下,污染源从地表渗透与扩散到地下水面的可能性。Olmet与Rezac(1974年)则认为地下水脆弱性是地下水可能遭受危害的程度,这种危害程度由自然条件决定,而与现有污染源无关。
Vrana(1981年)则这样定义地下水脆弱性:地下水脆弱性是影响污染物进入含水层的地表与地下条件的复杂性。Villumsen等于1983年给予地下水脆弱性这样的定义:地下水脆弱性是应用中的或废弃于地表的化学物质对地下水的危害性。关于定义地下水脆弱性所应该考虑的因素,许多学者都提出了自己的看法。Vierhuff等于1981年认为定义地下水脆弱性离不开以下两方面:一是包气带的保护能力;二是饱水带的净化能力。他们进一步提出定义地下水脆弱性应着重考虑以下3个因素:含水层类型,含水层在水文地质循环中的位置,包气带性质。Gppsens与Vandamme于1987年在定义地下水脆弱性时,以同等重要的程度看待静态与动态因素。Klauco于1987年认为描述地下水流的变量是影响地下水脆弱性最重要的因素,而Friesel于1987年则认为补给量是至关重要的。Johnston于1988年认为地下水的脆弱性由地下水流系统,水文地质结构和气候3个要素确定。在1987年的“土壤与地下水脆弱性国际会议”上,专家们结合影响地下水脆弱性的内外因素提出了不少定义方式。一些学者给出了直接定义,一些学者则只是提出了定义地下水脆弱性应该考虑的因素。Foster认为地下水污染是由含水层本身的脆弱性与人类活动产生的污染负荷造成的。在此基础上,他提出了“含水层脆弱性”这一术语。
近十年来,大多数学者主张在定义地下水脆弱性时应该结合考虑含水层本身的易污染性和人类活动与污染源的影响。Bachmat与Collin认为地下水脆弱性是地下水质对现在或将来有害于地下水使用价值的人类活动的敏感性。他们进一步建议地下水脆弱性应该用特定化学成分相对于特定人类活动的浓度变化来表示。Sotnikova与Vrba则从水文地质的角度来考虑脆弱性问题,他们指出水文地质系统的脆弱性是这个系统对从时间和空间上影响它的状态与性质的外部(天然与人类活动)冲击的处理能力。Vrba于1991年将时间尺度引入到地下水脆弱性定义中。他认为地下水脆弱性相对人文历史时期来说是地下水系统的一个不变的本质特征,它依赖于这个系统消化自然演化和人类活动影响的能力。Plamquist于1991年这样定义地下水脆弱性:地下水脆弱性是人类活动或污染源施加于地下水的一种危险性度量。他同时指出,如果没有污染源与人类活动存在,即使最易污染的地下水也不可能受到污染,因而脆弱性就无从谈起。美国审计署于1991年应用“水文地质脆弱性”来表达含水层在自然条件下的易污染性,而用“总脆弱性”来表达含水层在人类活动影响下的易污染性。美国国家科学研究委员会于1993年给予地下水脆弱性如下定义:地下水脆弱性是污染物到达最上层含水层之上某特定位置的倾向性与可能性。但与此同时,这个委员会将地下水脆弱性分为两类:一类是本质脆弱性,即不考虑人类活动和污染源而只考虑水文地质内部因素的脆弱性;另一类是特殊脆弱性,即地下水对某一特定污染源或污染群体或人类活动的脆弱性。
国内关于地下水脆弱性的研究开始于20世纪90年代中期,因而“地下水脆弱性”这一术语在国内出现的较晚。目前,国内学者引用水源地卫生防护条件评价的经验,多从水文地质本身内部要素的角度来研究地下水的脆弱性,因而多是研究地下水的本质脆弱性,至今尚没有明确的“地下水脆弱性”定义,定义多引用外文资料[15]。
本书所研究的也着重是岩溶水的本质脆弱性,主要由水文地质内部因素和其他相关的地质环境因素所决定。
岩溶地区由于存在地下空间及水文网,大气圈、水圈、生物圈都具有地表、地下双层结构特征。随着人口的快速增长,人类不合理的活动带来了一系列特殊的环境地质问题,如:石漠化、水土流失、旱涝交替、地面塌陷、矿坑突水等。以上不同类型的环境地质问题,均从不同侧面反映出了岩溶地块的高度渗透性。这种特性,使得地表的各种物质能够顺畅地进入到岩溶水赋存空间中,引起岩溶水的污染,这是岩溶水系统脆弱性较高的本质原因。
岩溶水的脆弱性,除了与岩溶含水层本身的固有水文地质属性有关,上覆岩土层地质特征(岩性、结构、厚度、透水性能等)、含水介质特征、地形地貌、岩溶水补给量以及植被覆盖度等也是起决定作用的自然因素。同时,不合理的人类活动对岩溶水脆弱性的影响也不容忽视。
岩溶含水层的盖层条件对岩溶水脆弱性的影响非常显著。岩溶含水层的上覆盖层通常为以下几种类型:一是固结的岩层;二是松散土层;三是处于裸露状态的岩溶包气带多空隙岩层。另外还有介于三者之间的过度类型。在岩溶含水层裸露情况下,大气降水、地表水容易通过落水洞、漏斗、竖井等通道集中灌入地下,在岩溶水获得补给的同时,当有污染源存在,也易造成岩溶水的直接污染。20世纪80年代,人类对工业“三废”随意排放,有的固体废弃物堆放场就选择于裸露的岩溶洼地中,而落水洞往往成为废水排泄口。如昆明化工厂,酸碱废渣、废水堆放场位于地表溶沟、洼地、落水洞发育的岩溶水补给区,对距堆放场最近的开采井取样分析,其水化学类型为SO4·HCO3-Ca·Na型, 含量最高达236.07mg/L,是该地区浅循环岩溶水平均含量的16倍,Na+含量为88mg/L,远远高于该地区浅循环岩溶水的化学背景值。而表层泉域多处于裸露或半裸露的岩溶石山区,岩石、水、生物和大气四圈的密切交互带,表层岩溶水与外界环境联系最为密切。所以它们都与外界水交替迅速,对外界影响非常敏感,水质变化频繁。岩溶含水层上覆岩层或松散土层,且它们的渗透性差的地区,岩溶系统的开放程度较低,地表水、大气降水对岩溶水系统的垂向入渗补给量减少,并且上覆盖层能够通过过滤、吸附等物理、化学作用,降解渗流污染物的浓度,有利于保护岩溶水。很多国家和地区的地下水脆弱性评价工作中,将含水层上覆土层和其他弱透水地层的厚度作为评价地下水脆弱性的重要特征参数,认为土层越薄,地下水的脆弱性越高。如:爱尔兰把岩溶分布区上覆土层厚度小于30m的区域都划为脆弱性极高的类型。我国西南岩溶石山地区是我国岩溶塌陷灾害重点发育区,仅广西、云南、贵州、四川和重庆5个省市区就发生岩溶塌陷859次,占全国的78%。研究表明:可溶岩中的岩溶发育情况、覆盖层性质以及水动力条件是控制岩溶地面塌陷形成的主要地质环境因素,而其中覆盖层的厚度和物理性质是关系到是否发生岩溶塌陷的关键因素。通常情况下,上覆盖层愈厚,透水性愈弱,则塌陷发生率愈低。塌陷一般都分布于上覆土层厚度小于30m的地段,在昆明地区的翠湖、海口、大板桥发生的岩溶塌陷,塌陷区上覆土层厚度一般为 0~10m。据对广西地区 614 处岩溶塌陷调查,76.55%的塌陷点位于上覆土层厚度为0~6m的岩溶区,94%的塌陷点出现在上覆土层厚度小于10m的地段。当然,岩溶塌陷的产生与否,还与土层的物理性质有很大的关系,有的地区尽管土层不厚,并未因此出现塌陷。岩溶塌陷不仅毁坏农田、公路和建筑物等,造成巨大经济损失,还可能使地表污染物直接进入地下,造成岩溶水的严重污染。岩溶塌陷造成的突发性岩溶水污染事故,如果不能被及时发现和处理,将会很快地造成岩溶含水层的大面积污染。如昆明肉联厂,因岩溶塌陷,位于塌坑旁排污沟中的废水,通过岩溶管道直接灌进岩溶水中,造成岩溶水中总硬度、细菌、三氮、Fe、Mn、COD等物质超标,污染了饮用水水源。因此,岩溶含水层上覆的土层和其他弱透水地层的厚度对岩溶水脆弱性影响最大,上覆一定厚度的土层和其他弱透水地层既能对污染物起到阻隔和过滤作用,还会降低岩溶塌陷产生的可能,从而保护下伏岩溶含水层。如果上覆盖层渗透性好,往往容易与下伏岩溶含水层发生水力联系,脆弱性也随之增高。
岩溶含水层的赋水空间类型及透水性对岩溶水脆弱性的影响也很显著。暗河、大泉系统岩溶含水层分异溶蚀突出,岩溶发育不均匀,地下溶洞、管道发育。降水既可以通过溶隙成面状入渗补给散流层,再汇入溶洞管道流;也可以通过落水洞、天窗、脚洞形成点状补给,直接灌入补给溶洞管道流。溶洞管道流流速极快,岩溶水的净化能力弱。如开远南洞暗河,其水中的细菌总数、大肠菌群以及Fe、Mn等污染指标,雨季含量明显高于旱季,与地表水相似。反映出溶洞管道流与大气降水、地表水联系密切,降水和地表水极易将地表的各种污染物带入到岩溶水中。溶隙扩散流主要分布于岩溶含水层被非可溶土(岩)层覆盖或埋藏、均匀溶蚀为主的岩溶盆地、槽谷、大型洼地底部和平原区,岩溶发育相对均匀,网状管道、溶隙为岩溶水的赋存及径流空间。岩溶水主要从裸露型岩溶含水层侧向径流及其他含水层(带)的越流获得补给,以二维平面渗透流的形式运动为主,岩溶水往往以泉、渗流带的形式排泄。由于溶隙扩散流岩溶水系统的开放程度远不及溶洞管道流系统,与大气降雨等自然和人为的环境因素联系相对较弱,卫生防护条件较好,不易受各类污染源的影响,其水化学组分较稳定,季节变化不明显,岩溶水的自净能力也较强,水质普遍较好。此外,一般往往随着岩溶水埋藏深度增大,水化学环境条件趋于封闭,水交替逐渐迟缓,其脆弱性会有所下降。
岩溶水的脆弱性与地形地貌条件有一定的关系。一般而言,地表水容易汇集的地区,同样易于聚集污染物,岩溶水容易形成污染;地表水快速径流的地区,污染物不易下渗污染岩溶水。此外,由岩溶山区到盆地、河谷底部,一般岩溶水从补给、径流区向排泄区运移,随着水力坡度减小,岩溶水径流沿程排泄,径流速度逐渐减缓。补给区水交替强烈,污染物能够很快被淡化和带走,岩溶水化学成分含量较低。而岩溶水的排泄区,往往是地形较平坦或较低洼的地带,岩溶径流逐渐汇集,水交替较缓慢,随着各种化学成分的积累,岩溶水中大部分化学成分含量往往较高。如云南泸西岩溶盆地,周围裸露型岩溶山地补给区,岩溶水水质较好,多为良好和较好级;盆地底部平坝覆盖型岩溶排泄—径流区,水质以良好为主,少部分为较好;下游裸露型岩溶河谷集中排泄带水质较差,主要因为地表水大量转化为地下水,受污染严重,大部分岩溶水已不适宜饮用。反映出在岩溶水的溶解与搬运作用下,污染物质逐渐向下游累积的趋势。
岩溶水补给量对其脆弱性也有一定的影响。大气降水是西南地区岩溶水的主要补给源,年降水量一方面决定着岩溶水系统中水及其溶解组分的输入和输出量,引起水质的变化;另一方面也影响岩溶水的开采量,一般情况下,丰水年岩溶水的人工开采量会减少,而枯水年由于岩溶水天然排泄量减少,人工开采量增加,水位降幅增大,受污染的机会也相应增大。
植被覆盖情况对岩溶水脆弱性的影响主要表现在两个方面:一方面,植被系统能够拦截滞留大气降水,减少地表径流,增加大气降水对岩溶水的有效补给,且与植物相关的根系通道、动物通道、结构性孔隙等在岩土体中形成的相对稳定的大孔隙系统还可以显著优化岩溶水的补给条件,增加渗入补给量[16];另一方面,植被生态系统养分循环的各个过程能够过滤、吸收或吸附各种营养元素及污染物质,减少细菌数量,保护和改善水质,并减轻因水土流失造成的岩溶水污染。
不合理的人类活动对岩溶水脆弱性的影响主要是通过破坏生态地质环境来实现的。如:西南岩溶石山地区生态环境脆弱,有约25.03%的面积属于石漠化地区,从20世纪80年代至90年代末,西南岩溶石山地区的石漠化平均每年净增1650.26km2。岩溶生态环境的恶化,对岩溶水的脆弱性影响主要表现在以下几个方面:①植被涵养水源能力下降,地下径流变化幅度增大,表层岩溶泉流量减少或枯竭;②水土流失加剧,导致土壤颗粒及其所吸附的营养元素和农药易于转移到水中,既污染了水质又造成土壤肥力下降;③破坏土壤层,土壤层中的植物根系能够通过微生物、化学或物理作用有效的吸收和分解污染物,缺失土壤层,损坏了能够缓解和降低污染物浓度的过滤层,使岩溶水容易遭受污染。

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。
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[16]徐则民,黄润秋,唐正光等.植被护坡的局限性及其对深层滑坡孕育的贡献[J].2005,24(3):438~450

岩溶水保护的原则
答:从技术方面来看,北方岩溶地下水保护应遵循以下原则。 一、以系统思想为指导,兼顾全局,突出重点的原则 北方岩溶地下水以相对独立的系统进行循环。系统的地质、水资源、环境要素是一个有机整体,因此在水资源保护中要以系统论的科学方法为指导,强调系统的整体性,确定系统范围、边界条件、功能以及水煤资源相互依存和制约的...

岩溶水资源合理开发利用和保护对策
答:一、矿井水资源化利用及途径 1.矿井水利用现状 矿井排水来源于孔隙水、砂岩裂隙水和灰岩岩溶水,其中岩溶水占75%。岩溶水是焦作市城市供水的重要水源,合理开发利用和保护岩溶水关系到居民供水安全。在全球化水资源越来越紧张的大背景下,将矿井排水进行资源化利用是非常有必要的。焦作矿区年排放矿井水量为1.5亿m3,...

广西岩溶生态脆弱区评价
答:(一)评价因子选取 脆弱生态区最重要的特征就是其内部结构的不稳定性和对外界干扰的敏感性。其内部结构的不稳定性与脆弱区生态环境资源因子相关。岩溶环境是地理环境中一个独特的生态环境系统,处于一种碳、水、钙物质能量循环变异极强烈和快速的状态,具有环境容量低、生物量小、生态环境系统变异敏感度高...

济南泉域岩溶地下水环境演化
答:济南泉域岩溶地下水系统固有的开放性和脆弱性,在自然和人工地质营力双重作用下,表现出系统水环境的整体缓变性和局部强变性。由于岩溶环境作为一种特殊而脆弱的生态环境,在环境污染的发生、发展和治理上都有其特殊性,必须搞清楚岩溶水环境要素的演化规律。因此,分析济南地区岩溶地下水系统功能退化与相关环境问题产生的历...

水源地地下水固有脆弱性评价方法
答:这就要求在进行地下水脆弱性评价时,应根据不同地区的情况具体问题具体分析,尽量找出影响地下水污染风险的主要因素,并且选取的指标不宜过多,否则会冲淡主要指标的作用。 5)动态性:不仅要考虑现状条件下影响地下水污染风险的因素,还要考虑地下水环境和地下水系统在自然或人类活动影响下发生变化情况时的影响因素。 6)...

溶蚀丘陵区岩溶水系统特征及开发利用
答:溶蚀丘陵区,岩溶发育,分布着较为丰富的岩溶水,具有较大的开发前景。溶蚀丘陵区岩溶水系统具有多块多层的结构特征,含水介质以裂隙-溶洞型为主,地下水动力场具有高度非连续水流的特点,而不具有统一的流场,岩溶水的动态对降水反应灵敏,滞后时间短,具有同步变化的特征。岩溶石山区脱贫致富和可持续发展的关键和前提是解决...

岩溶植被的脆弱性
答:2020-01-29 岩溶水脆弱性的概念及影响因素 2020-01-29 岩溶水源地的脆弱性 2020-01-30 广西岩溶生态脆弱区评价 2020-01-29 中国地质科学院岩溶生态系统与石漠化治理重点开放实验室 2016-12-17 喀斯特地貌生态环境脆弱原因 4 2020-01-30 石漠化问题分析 2015-02-09 阅读材料,回答下列问题材料一:如图...

南昌市地下水脆弱性评价
答:摘要:通过采用DRpASTIC评价模型对南昌市地下水脆弱性进行了评价,得出结论:南昌市赣江、抚河沿岸砂滩脆弱性高,防污性能极差;红谷滩新区、莲塘及八一桥的赣江分支地区,脆弱性较高,防污性能差;朝阳洲、扬子洲的河间地块,脆弱性中等,防污性能中等;凤凰洲、蒋巷及西北部冲沟地带,脆弱性较低,防污性能较好;老抚河以东地区和...

地下水污染风险评价方法
答:迭置指数法是通过选取的评价参数的分指数进行叠加,形成一个反映脆弱性程度的综合指数,包括指标、权重、值域和分级。它又分为水文地质背景参数法(HCS)和参数系统法,后者又包括矩阵系统(MS)、标定系统(RS)和计点系统模型(PCSM)。表1.2 地下水脆弱性评价的主要方法表 国外对地下水脆弱性评价...

隐伏的岩溶水源地
答:隐伏的岩溶水源地,岩溶水埋藏于地下,主要适宜采用开凿地下工程,选择合适的水泵抽水的开发技术方案,具有含水层储存调节能力强,开采量稳定,岩溶水脆弱性较低,水质安全程度高的特点。由于这类水源地分布广泛,该方案使用面很广。“凿”的具体方式有深管井、浅管井、汲水斜井、大口井、截水槽等方式,可...