探討廣東地區(qū)巖溶水文地質(zhì)與水文特點(diǎn)

賴文有

摘要：巖溶地區(qū)在我國(guó)多處分布，在這樣的區(qū)域開(kāi)展工程的建設(shè)，技術(shù)層面的需求與標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)較高，若工程建設(shè)達(dá)不到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，則很可能會(huì)導(dǎo)致水文地質(zhì)災(zāi)害的出現(xiàn)，主要是有突水以及涌水等地質(zhì)災(zāi)害，這些災(zāi)害的出現(xiàn)都會(huì)影響項(xiàng)目作業(yè)的進(jìn)程、威脅到施工人員的生命安全并且造成機(jī)械裝置的損失，甚至?xí)?dǎo)致項(xiàng)目的失敗。所以水文地質(zhì)調(diào)查在巖溶區(qū)域的施工作業(yè)過(guò)程中有著非常重要的意義與價(jià)值。文章以實(shí)際工程為例，對(duì)水文地質(zhì)特征進(jìn)行分析，并對(duì)水文特點(diǎn)進(jìn)行討論，保證施工人員的生命安全及機(jī)械裝置完好，保障項(xiàng)目作業(yè)的正常進(jìn)程。

關(guān)鍵詞：巖溶地區(qū)；地表水；基巖裂隙水

1.工程概況

新建鐵路梅州至潮汕鐵路梅州西站（中心里程DK1+603.11）位于廣東省梅州市梅縣區(qū)，梅州西站站房為線側(cè)下式，地面2層，筑軸網(wǎng)尺寸為147.2（縱）x39m（橫），3個(gè)站臺(tái)設(shè)置雨棚立柱，柱一柱縱向間距一般為9.0m，總長(zhǎng)度為444.3m，雨棚立柱縱向設(shè)置總長(zhǎng)度為44.3m；布置鉆孔140個(gè)，共6544.19m，地質(zhì)測(cè)繪2.0km2，抽水試驗(yàn)孔5個(gè)。該地地形地貌屬剝蝕殘丘，地勢(shì)略有起伏，高程92.10m-131.20m，丘問(wèn)谷地多辟為林地、經(jīng)濟(jì)村、菜地、居民地等。

2.水文地質(zhì)特征

2.1地下水類型

區(qū)域地下水種類涵蓋有第四系孔隙潛水、基巖裂隙水以及基巖巖溶水。

（1）孔隙潛水：主要含水層為沖積層中的砂土層及碎石土層中，其分布范圍廣，厚度大，透水性及富水性好，水量豐富，埋藏淺；次要含水層為淤泥及淤泥質(zhì)土，該土層孔隙比大，含水量大，在場(chǎng)地內(nèi)分布較廣泛，厚度較大，具有較豐富的地下水量，其成分以黏粒為主，孔隙間連通性差，屬相對(duì)的隔水層；粉質(zhì)黏土成分以黏粒為主，透水性及富水性差，為相對(duì)隔水層，地下水僅以微量滯水形式存在，水量貧乏。

（2）基巖裂隙水：分布于基巖裂隙中，主要賦存于強(qiáng)～弱風(fēng)化帶中，場(chǎng)區(qū)巖性主要為砂巖、灰?guī)r，強(qiáng)風(fēng)化巖層裂隙較發(fā)育，強(qiáng)透水；弱風(fēng)化帶裂隙稍發(fā)育，一般地下水較貧乏，弱透水；局部巖體破碎段、溶洞發(fā)育，地下水豐富，強(qiáng)透水。主要靠大氣降雨補(bǔ)給，水位隨季節(jié)影響而變化。

（3）碳酸鹽類巖溶水：因場(chǎng)地內(nèi)廣泛分布可溶巖性一石炭系下統(tǒng)巖關(guān)階灰?guī)r，地下水主要集中分布于可溶巖性基巖內(nèi)，含水巖層為石炭系地層中的石灰?guī)r層中，位于第四系松散堆積層之下。

地下水主要賦存于巖溶管道與巖體裂隙中，其富水程度與巖溶發(fā)育程度及充填情況密切相關(guān)，水量變化大，水流形式表現(xiàn)為管流及脈流，具紊流性質(zhì)。

根據(jù)搜集鉆探資料，在車站場(chǎng)區(qū)地下隱伏巖溶主要為溶洞與溶隙，揭露巖溶總體發(fā)育程度總體屬?gòu)?qiáng)發(fā)育，局部地段巖石溶蝕較強(qiáng)烈，溶洞及溶隙呈串珠狀發(fā)育。巖溶水成為場(chǎng)地內(nèi)地下水重要組成之一，由于巖溶發(fā)育空間上的不均勻性，導(dǎo)致巖溶水量分布差異較大。

2.2地下水補(bǔ)給、徑流、排泄特征

地下水的補(bǔ)給、徑流以及排泄主要是受到地質(zhì)地貌、巖石特性以及其地質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響與干擾。

而地下水主要的來(lái)源基本源自于大氣降雨、地表水以及其附近山地的基巖裂隙水，裸露至地表面的松散含水層的主要是源自于降雨，也受到部分地表水的滲透以及迥水補(bǔ)給。絕大多數(shù)的降雨會(huì)有一部分通過(guò)地表片流的途徑匯集到溝谷河流當(dāng)中，而其余的雨水會(huì)順著基巖裂縫不斷地向下滲透逐漸變成地下徑流水。

松散巖類孔隙水、基巖裂隙水以及其碳酸鹽類巖溶水的流向是大致相同的，斜坡洼地區(qū)域是地下水的補(bǔ)充、徑流區(qū)域，河谷區(qū)域是其排泄區(qū)域。潛水排泄形式主要是地表水與滲漏，這與地形地貌之間有著緊密的關(guān)聯(lián)。

地下水位埋藏較淺，水位變化受季節(jié)變化明顯，地下水位變化與降雨基本同步，雨季地下水位上升，旱季相反。

2.3地下水的化學(xué)侵蝕性

在區(qū)段內(nèi)共采集地表水4組、地下水11組，進(jìn)行水質(zhì)分析，根據(jù)《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10005-2010）的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)：場(chǎng)區(qū)內(nèi)地下水、地表水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具酸性和二氧化碳侵蝕性，化學(xué)環(huán)境作用等級(jí)為H1級(jí)，無(wú)鹽類結(jié)晶破壞作用，無(wú)氯鹽侵蝕作用。

3.巖溶水的特性

本區(qū)地下水量豐富，以第四系砂類土、碎石類土層中的孔隙水，以及基巖巖溶水為主，由大氣降水垂直人滲補(bǔ)給，地表河流直接補(bǔ)給，上述孔隙水及巖溶水在空間上具分層性，各自的存貯空間與運(yùn)動(dòng)場(chǎng)所不同，中間分布有粘性土層為隔水層，但不排除局部發(fā)育的土洞成為兩者的水力聯(lián)系通道，使其水流相通。平原區(qū)中地下水位較穩(wěn)定、埋藏較淺，運(yùn)動(dòng)方式以水平徑流為主，其總體流向與地表水一致。巖溶水有如下特性：（1）水量豐富而不均一，在不均一之中又有相對(duì)均一的地段；（2）含水系統(tǒng)中多重含水介質(zhì)并存，既具有統(tǒng)一水位面的含水網(wǎng)絡(luò)，又有相對(duì)孤立的管道流；（3）既有向排泄區(qū)的運(yùn)動(dòng)，又有導(dǎo)水通道與蓄水網(wǎng)絡(luò)之間的互相補(bǔ)排運(yùn)動(dòng)；（4）水質(zhì)水量動(dòng)態(tài)受巖溶發(fā)育程度的控制，在強(qiáng)烈發(fā)育區(qū)，動(dòng)態(tài)變化大，對(duì)大氣降水或地表水的補(bǔ)給響應(yīng)快；（5）巖溶水既是賦存于溶孔、溶隙、溶洞中的水，又是改造其賦存環(huán)境的動(dòng)力，不斷促進(jìn)含水空間的演化；（6）不同地質(zhì)條件巖溶發(fā)育特征與水動(dòng)力條件也不一樣，集中巖溶水流的分布情況也有差別。通常可分3種情況：極不均勻的集中巖溶水流或地下河數(shù)量極少，且分布不均勻；不均勻的集中巖溶水流或地下河大體平行分布；較均勻的集中巖溶水流呈網(wǎng)狀分布。

4.巖溶地區(qū)水文地質(zhì)特點(diǎn)

（1）巖溶水文體系人滲環(huán)節(jié)有著二元性。巖溶發(fā)育完善的含水區(qū)域一般都是由導(dǎo)水性質(zhì)良好的巖溶管線以及滲透性質(zhì)相對(duì)較差的巖石裂隙以及其縫隙構(gòu)成，是由不同水力特征的雙重介質(zhì)體系構(gòu)成的。混合之后的巖溶地下水當(dāng)中的離子以及同位素構(gòu)成可以揭示不同滲漏環(huán)節(jié)的貢獻(xiàn)。這源自于孔隙滲流以及巖溶管線流的水化學(xué)特性可能會(huì)存在有較大的差異，并且兩種滲漏的環(huán)節(jié)中蒸發(fā)濃縮限度的差距相對(duì)較為顯著。

（2）巖溶泉流量的轉(zhuǎn)變規(guī)律相對(duì)較為繁瑣。巖溶泉流量時(shí)間順序上有較顯著的尺度效益以及多重分形的特點(diǎn)。巖溶泉流量的主要作用元素源自于多個(gè)層面，氣溫以及其相對(duì)濕度對(duì)于巖溶泉流量同樣有著顯著的作用與影響。

（3）巖溶水文體系的水化學(xué)轉(zhuǎn)變對(duì)于環(huán)境的變化的感知非常敏銳。①易變的水文環(huán)節(jié)造成化學(xué)構(gòu)成的轉(zhuǎn)變。②生物以及巖溶地下水借助生物化學(xué)的形式互相作用。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，巖溶地區(qū)地下水作為一種常見(jiàn)地質(zhì)條件下形成的地下水，在工程建設(shè)中已經(jīng)引起越來(lái)越多技術(shù)人員的重視，許多學(xué)者、專家已從多個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行了深入研究。要掌握巖溶地區(qū)的地下水的基本情況，需通過(guò)工程地質(zhì)勘察方法和手段，了解一個(gè)地區(qū)的巖溶水發(fā)育規(guī)律、分布特征。針對(duì)巖溶地區(qū)來(lái)說(shuō)，因?yàn)槠鋱?chǎng)地地層相對(duì)較為復(fù)雜，巖溶發(fā)育相對(duì)強(qiáng)烈情況下，地下水資源非常豐富，因此在整個(gè)工程施工作業(yè)的前期，要求對(duì)地下水的水文地質(zhì)特征有充分的了解及掌握，避免在施工作業(yè)過(guò)程中容易出現(xiàn)偏差，因此還要求對(duì)其余的一些水文狀況、水質(zhì)狀況以及其表層潛水的狀況展開(kāi)準(zhǔn)確的測(cè)定與確立，切實(shí)落實(shí)在工程建設(shè)中的水文地質(zhì)勘察。