邢台百泉岩溶水地下水库蓄水构造分析
地下岩溶特征与地下水资源评价
地下岩溶特征与地下水资源评价深入地下深处，隐藏着世界上许多令人惊叹的奇观。
在地壳中，存在着许多隐藏在地下的岩溶特征，这些特征不仅形态各异，也对地下水资源的评价起到了重要的作用。
地下岩溶是由水对可溶性岩石（如石灰岩、石膏等）的溶蚀作用形成的。
它们以洞穴、坑洼以及地下河流等形式存在。
这些地下空洞和通道不仅美轮美奂，也具有巨大的科学价值。
地下岩溶特征通常形成于几千万年的地质过程中，其形成过程缓慢而连续，是地球演变的见证。
地下岩溶在地下水资源评价中起到了至关重要的作用。
地下水资源是人们赖以生存的重要水源，而地下岩溶地区的地下水更具独特的特点。
首先，地下岩溶特征提供了地下水储存和运移的通道。
由于岩溶通道的连通性和溶洞的储水能力，地下岩溶区的地下水储备能力远高于一般地质条件下的地下水储存能力。
其次，地下岩溶对地下水质量起到了调节作用。
岩溶作用可以去除水中的各种溶解物质，使地下水具备较高的纯净度。
此外，岩溶地层通常具有较高的水文地球化学活性，可释放出丰富的矿质元素，这对于地下水的富营养化和调节环境中微量元素的平衡起到了一定的作用。
再次，地下岩溶有助于地下水的埋藏和保护。
由于岩溶通道具有较强的扩散和保护性，它们在一定程度上可以避免地下水受到外界污染和人为干扰。
这为地下水资源的可持续利用提供了有力保障。
地下岩溶特征是地球的瑰宝，也是人类文化遗产的重要组成部分。
许多地下岩溶洞穴具有独特的地貌风景和生态系统，成为了重要的旅游景点。
比如中国的黄龙洞和美国的卡尔斯巴德洞穴就是著名的岩溶地貌景观。
这些洞穴不仅给人们带来美的享受，也丰富了人们对地球科学和自然现象的认识。
然而，由于过度开发和环境污染的压力，地下岩溶地区的地下水资源正面临一系列的挑战。
随着城市化的进程，地下岩溶区的人口密度逐渐增加，对地下水资源的需求日益紧迫。
同时，不合理的开采和污染物的排放也对地下水环境造成了严重的影响。
此外，一些地下岩溶特征的易塌性和地质灾害等问题也给地下水资源的评价和利用带来了不小的困难。
地质勘察报告中的地下岩溶水资源评估
地质勘察报告中的地下岩溶水资源评估地下岩溶水资源作为一种重要的地下水资源，对于人类社会的发展具有重要意义。
地质勘察报告中对地下岩溶水资源的评估是确保该资源合理利用的基础，本文将介绍地下岩溶水资源的特点及其在地质勘察报告中的评估方法。
一、地下岩溶水资源的特点地下岩溶水资源广泛分布于地壳中的岩溶地区，其具有以下几个特点：1. 储量丰富：地下岩溶水资源蕴藏量巨大，是丰富的地下水资源。
2. 丰富种类：地下岩溶水资源包括地下河流、地下湖泊和地下溶洞等多种形式。
3. 地下水动力强：由于岩溶地壳中裂隙发育，地下岩溶水资源具有较高的渗透能力和运移速度，具备较强的地下水动力。
4. 水质优良：由于岩溶地壳中的溶解作用，地下岩溶水资源的水质通常较好，是优质的饮用水和工业用水。
二、地下岩溶水资源的评估方法为了合理评估地下岩溶水资源的储量和质量，地质勘察报告中常采用以下方法：1. 地质地貌调查：通过对研究区域的地质地貌进行调查，了解岩溶发育程度和地下河流、湖泊、溶洞等地下岩溶水体的存在情况。
2. 地下水位观测：监测研究区域内的地下水位，以了解地下岩溶水资源的丰度和分布情况。
3. 化学分析：对地下岩溶水资源进行化学分析，评估水质状况和潜在用途。
4. 地下水抽水试验：通过地下水抽水试验，评估地下岩溶水资源的水源补给能力和可持续利用程度。
5. 地球物理探测：利用地球物理方法，如电法、重力法等，探测地下水体的分布和储量情况。
通过以上评估方法，可以得出地下岩溶水资源的储量、质量以及可持续利用的潜力。
三、地质勘察报告中的地下岩溶水资源评估应用地质勘察报告中的地下岩溶水资源评估应用主要体现在以下几个方面：1. 供水规划：通过评估地下岩溶水资源的储量和质量，为地区的供水规划提供参考，确保地下岩溶水资源的合理利用。
2. 灾害预防：地下岩溶水资源的开发利用，需要考虑岩溶地区的地质灾害风险。
通过评估地下岩溶水资源，可以提前预防地下水突然涌出引发的洪灾等问题。
探析水库建设对岩溶水文地质环境的影响
探析水库建设对岩溶水文地质环境的影响摘要：水库的建设，对于岩溶水文地质的环境有重要的影响。
尤其是因地下水系、地下水的污染，造成了一定程度的岩溶结构的破坏，进而加剧了岩溶结构的不稳定性。
而且，基于岩溶结构的不稳定性，容易诱发诸多的“次生灾害”。
本文主要从水库的物理、化学角度，阐述其对岩溶水文地质环境的影响。
关键词：水库；岩溶；水文地质环境；渗漏；影响一、前言水库的特殊性，在建设和蓄水的过程中，对库区的气候环境、以及岩溶结构都会造成重要的影响。
尤其是地下水系、地下水质的污染，造成了一定程度的岩溶水文地质环境的影响。
因此，在水库的蓄水运行中，往往面临岩溶渗水严重的问题，这也是水库运行中最为突出最为常见的问题，也是最需解决的问题之一。
水文地质环境条件不仅影响着水库正常运行，还会对库区周边人民群众的生产生活带了严重的影响。
最为常见的是由于水库蓄水，抬高了地下水位，使库区耕地无法耕作，村里房屋地基软化，房屋开裂，水井水质变差等。
二、水库对岩溶水文地质环境的影响水库的建设，对岩溶水文地质环境有着严重的影响。
尤其是基于物理和化学角度的影响，对岩溶体结构造成一定的破坏。
同时，水库蓄水的过程中，还“活跃”了地下水系，加剧了岩溶结构的不稳定性。
以下从物理和化学角度，阐述水库对岩溶水文地质环境的影响。
（一）从物理角度造成岩溶水文地质环境的影响。
水库在蓄水的过程中，对局域性的气候影响较大，尤其是季节性的气候遭到一定的破坏。
同时，库区周边的生态结构也会相应的发生变化。
这些物理角度的变化，对于岩溶水文地质环境造成本质性的影响。
1.降水量。
水库在蓄水的过程中，形成了一个巨大的“水体”。
在阳光的照射之下，伴随有大量的水汽蒸发。
蒸发的水蒸气进入空气中，增加了局域空气的湿度，进而库区的降水量也随之增加。
由于水库的长时间蓄水，容易造成局部性恶劣气候的产生，诸多频发的大雨天气，对岩溶的水文地质环境造成严重的影响。
因此，岩溶结构比较不稳定，在恶劣的气候变化下，加剧了其不稳定性。
岩溶地下水的化学特征和富水性分析-水文学论文-水利论文
岩溶地下水的化学特征和富水性分析-水文学论文-水利论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——随着我国工业的不断发展，需水量不断增加，地下水的供给量远远小于所需量，致使地下水位不断降低，由煤田开发导致的煤田内部风化壳潜水渗入矿井，不过由于矿坑水的大量排放，导致浅层水又处于枯竭状态。
现在水源短缺已经成为许多地区最为突出的问题。
1 岩溶地下水区域的水文地质条件文章以山西大同煤田岩溶地下水区域的水文地质特征作为分析对象，山西大同煤田呈轴向北东走向不对称向斜，其西翼较为宽缓，东翼则陡而窄。
山西大同煤田有一部分地表被第三纪覆盖，其东西宽度约为三十千米，向斜轴延伸长约为五十千米，由于煤田受多次构造运动影响，导致早期部分地层缺失，并且第三系和侏罗系的发育也不完全，后期又受到燕山运动强烈褶皱与断裂等作用，致使煤田东部地层出现陡峻与直立倒转现象，并且伴生了一系列小型的褶皱和岩浆活动。
所以煤田的东部和南部的构造比较复杂，出现断层较多，不过北部和西部则比较简单，所出现的断层与褶皱比较少。
由于受到燕山运动的影响，导致其东部地势升高，形成了口泉山脉，西部和北部地势则比较低，有许多的第三系和玄武岩喷发沉积物，而喜山运动沿口泉山脉的东缘则发生断裂，致使山西大同煤田东侧沉积较厚第四系地层。
由于后期的一些构造运动，导致大同煤田在沉积构造上具有特殊化的形态。
侏罗系地层直接覆盖与寒武系石灰之上，其中间没有隔水层，岩溶水的补给主要依靠上部基岩裂缝水。
在左云县西侧，由白垩系直接覆盖于灰岩之上，其地下水是直接补给灰岩，而灰岩尖灭地带的补给则由玄武岩裂缝系水侧提供，此为大同煤田岩溶水的主要补给区。
大同煤田的东部边缘不透水，因为有前震旦系结晶体，其为隔水边界。
再其内部有少量的灰岩出露，其水补给主要来自于覆基岩风化壳裂隙水与大气降水上。
而大同煤田南部则为泄水边界，其岩溶水经过洪涛山短轴背斜，经神头群泉排泄出去。
在大同煤田之内的区域，有石炭系本溪组直接覆盖于灰岩之上，本溪组的底层厚度约为三十米左右，其岩性上部主要为砂质泥岩，下部为灰色泥岩与黏土，中部为灰岩。
水文与工程地质专业《岩溶区水库渗漏问题的认识与分析教案》
三、影响水库渗漏的因素，影响水库渗漏的因素很多，如地形地貌、地层岩性、地质构造、岩溶发育程度、水文地质条件等：
〔3〕堵截：用块石、混凝土等材料对规模较大的渗漏通道进行填塞封堵，截断水流。由于岩溶洞体循环于水位变动与无水饱气等复杂状态，有时封堵不当，在洪水期水位突然上升情况下，形成较高的水气压力，或下水位下降形成负压，即可能对堵体及洞体产生破坏作用，形成塌陷等，从而加剧渗漏作用。对此，常常还可以采取疏导措施。
五、综合应用
<<岩溶区水库渗漏问题的认识与分析>>：根据课堂提供的工程案例，学生分析，课堂内讨论检查。
六、总结
1本节课重点学习内容为岩溶区水库渗漏问题的认识与分析。
2岩溶区水库渗漏问题的认识与分析内容如上。
七、作业
1岩溶区水库渗漏问题包括哪些类型
2岩溶区水库渗漏问题的防治方案有哪些
课题：岩溶区水库渗漏问题的认识与分析
教学目标
1了解岩溶区水库渗漏问题有哪些。
2掌握岩溶区水库渗漏问题的处治方法。
3培养学生对工程地质课程的学习兴趣。
教学重难点
1岩溶区水库渗漏问ຫໍສະໝຸດ 的认识与分析。2岩溶区水库渗漏问题的处理措施。
教学过程
一、渗漏概述：在岩溶地区，形成各种复杂的洞穴管道系统，致使岩体水文地质条件更趋复杂。在这种地区修建水利工程时，由于渗漏量较大，水体可能沿其岩溶通道向周边产生渗漏，常使水库不能正常蓄水兴利，甚至干涸无水。因此，岩溶渗漏是水利水电工程中的主要工程地质问题之一。如澧水三江口水电枢纽大坝建在覆盖型强岩溶地基上，是我国首次采用T型墩消力池的工程。大坝建成后，坝基岩溶渗漏严重，采用了特殊的动水条件下灌浆堵漏技术工艺，成功地解决了该坝的岩溶堵漏问题，现工程运行良好。
区域水文地质条件
区域水文地质条件1 区域水文地质条件1.1 区域自然地理概况邯邢地区位于河北省南部，包括邯郸和邢台两市。
全区地形西部为山区丘陵，东部为平原，地形总趋势呈西高东低。
气候属北温带季风气候区，年平均降水量531～552mm。
邯邢地区矿产资源丰富，尤以煤铁资源著称，矿产资源开发已经成为该区主要产业之一。
依靠资源优势，目前初步形成了煤炭、冶金、电力、陶瓷、建材、纺织等门类较为齐全的工业体系。
河流，区内从北到南主要有沙河（上游为朱庄川也称北沙河、渡口川也称南沙河）、洺河（上游为马会河、北洺河、南洺河）、滏阳河、漳河（上游为清漳河、浊漳河）。
除漳河属南运河水系外，其余均属子牙河水系（见图1-1）。
流经石灰岩的河流渗漏严重。
水库，区内大型水库主要有：朱庄水库、东武仕水库和岳城水库（见表1-1）。
中小型水库主要有：野沟门水库、东石岭水库、峡沟水库、口上水库和车谷水库。
表1-1 主要水库一览表岳城水库漳河1970 18100.0 10.09中小型野沟门水库北沙河518.0 0.52东石岭水库南沙河1978 169.0 0.68峡沟水库马会河1960 11.0 0.057口上水库北洺河1969 139.1 0.246车谷水库南洺河1974 124.0 0.371.2 区域地质概况 地层本区出露地层主要有太古界赞皇群片麻岩，震旦亚界、古生界寒武系、奥陶系石灰岩与第四系松散岩层，其次是石炭系、二叠系，中生界三叠系、侏罗系、白垩系及第三系的砂砾岩、页岩等。
同时伴有岩浆岩的侵入。
基岩地层走向北东，倾向南东，岩层倾角一般10°左右，局部地段受构造的影响，地层产状有所变化。
石炭二叠系地层是区内主要含煤地层，夹有8～10层煤和3～5层薄层石灰岩（图1-2）。
么犭构造邯邢地区在大地构造上位于天山－阴山、昆仑－秦岭两个巨型纬向构造带之间，“祁吕贺”山字型构造前弧东翼边缘，新华夏系第三隆起带（太行山复背斜）与第二沉降带（华北沉降带）之间的过渡地带（见图1-3）。
河北省岩溶水分布特征及开采利用
河北省岩溶水分布特征及开采利用摘要：通过对岩溶系统水资源的分布情况及岩溶水开采利用情况进行分析，提出了河北省岩溶水利用中存在的问题，针对这些问题有针对性的提出了岩溶水资源保护与利用的措施，为类似地区岩溶水保护提供参考依据。
关键词：河北省；岩溶地下水系统；开发利用；保护措施河北省的可溶岩层主要是中-上元古界和下古生界的寒武系、奥陶系下的碳酸盐类岩石，它们广泛地分布于太行山与燕山山地、丘陵地区，以及隐伏于广大平原之下，并发育成为岩溶含水层组，进而形成岩溶含水层系统。
据统计，山区与丘陵区出露的碳酸盐类岩石总面积约1.89万km2，其中中上元岩类岩石分布面积大约有1.5万km2。
1、河北省岩溶水资源分布情况经计算河北省岩溶水补给资源总量为13.22亿m3/a，开采资源总量为15.98亿m3/a，储存资源总量为119.44亿m3。
河北省岩溶水物理性质为透明、无色、无味、无嗅，水温11～20℃，水化学类型多为重碳酸盐-盖型水或重碳酸盐-钙镁型水，部分款曲硫酸根离子浓度较高，出现重碳酸盐、硫酸盐-钙镁型水；矿化度一般在0.2～0.6g/L，局部地区大于1g/L。
PH值7.0～8.0，总硬度小于25德国度，因此，是生活用水、工业用水和农业灌溉用水的良好水源。
各岩溶水系统的岩溶水，一般没有遭受污染，水质较好，仅部分城市、工矿区由于三废的排放，产生不同程度的污染。
2、岩溶水的开采利用情况河北省岩溶含水层的储水和调节能力较大，水资源丰富，利用起来很丰富，如今，由于工农业建设迅速发展，人口增长和城市规模扩大，加之环境被污染，开发利用岩溶水资源就显现的更加重要，河北省太行山和燕山山区及山麓带约10个较大的岩溶水系统，分布面积近1.9km2,岩溶水开采资源约为16亿m3/a，目前这些岩溶水系统的开发利用率多数已经超过80%。
3、岩溶水开采利用中存在的问题随着社会经济的发展，地下水需水量急剧增加，地下水资源量却在减少之中，供需矛盾日益加剧。
岩溶地区水库工程设计洪水分析
西北水电・2021年•第1期5文章编号:1006—2610(2021)01—0005—03岩溶地区水库工程设计洪水分析罗姗姗，叶人源，何凤(中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司，贵阳550081)摘要:贵州省是中国典型的岩溶地貌分布地区之一，由于地区岩溶、伏流、泉点、洼地分布多，地形地貌复杂，各种地貌单元产汇流条件各不相同。
当坝址以上流域伏流暗河区占比较大情况下,计算设计洪水时若按全流域计算，成果往往较天然洪水偏大。
文章以贵州省石板滩水库为例，将坝址以上明流区、伏流暗河区分别叠加计算设计洪水，并与全流域设计洪水对比，结果表明:按全流域考虑成果明显偏大，采用叠加组合分析成果与历史洪水调查成果接近。
关键词:水库;岩溶地区;设计洪水;分析计算中图分类号:TV122+.3文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1006-2610.2021.01.002Analysis of Design Flood fbr Reservoir Project in Karst AreaLUO Shanshan,YE Renyuan,HE Feng(PowerChina Guiyang Engineering Corporation Limited,Guiyang550081,China)Abstract:Guizhou Povince is one of the typical Karst region in China.Due to the wide distribution of karsts,underground streams,springs and depressions in the area,the topography^and landforms are complex,and the conditions for the runoff yield and concentration of various landforms are different.When the underground rivers area occupies a relatively high proportion in the river basin upstream of the dam site,the result of the design flood calculated based on the whole basin is usually larger than the natural flood.Taking the Shibantan Reservoir in Guizhou Povince as an example,the design flood results are calculated by superimposing the open-flow-area and the underground river area upstream of the dam site pared ■with the design flood calculated based on the whole basin,it show©that the design flood results are obviously larger when it is calculated based on the whole basin.The design flood result analyzed through superposition combination is close to the historical flood investigation data.Key words：reservoir；Karst area；design flood；analysis and calculation1工程概况石板滩水库位于龙里县北部洗马镇石板滩村,水库所在河流哪磅河为清水河上段落北河二级支流。
岩溶地下水库现状及保护分析
６ ９ ３多年平均枯季 流量 ２ ６ ￣全省境 内大 ７ ｍ／ ｓ ， ２ ｍ／ ｓ ， 于 １０ Ｕ 的大泉 ９ 。 ００ ｓ 个 而整个西南岩溶地区地 下河 达 ３６ 条， ０６ 岩溶大 泉 ７９７ ， 水可利 ９ 个 ＝ 岩溶 用资源 量 ６ ０ ｍ 而 目水质 良好， ２亿 开发利用前 景十分广 阔。 １岩溶地下水库 的基本原理 、 类型 Ｉ ． Ｉ岩溶地下水库 成库 的基本原 理 对地 下水库 目前还没有 一个统 一的定 义 。 在十 九世 纪美 国就提 出了 “ 水银 行 ” ｄｏｇｔ （ｒ ｈ ｕ ｗ ｔ ｂｎ） ａ ｒａｋ ｅ 的概念后 来 又相继 提出了“ 水层储 含 存和 回采 ” ａｕ ｅ ｏａｅａｄｒ ｏｅｙ “ （ ｑｉｒｓ ｒ ｎ ｅ ｖｒ和 地 ｆ ｔ ｇ ｃ ） 下 水人工补 给” ａｉｃ ｌ ｅｈｒｅ ， （ｒｆｉ ｃａｇ 这些概 念 ｔ ａｒ ｉ ） 与我 国的地下水库（ ｎｅ ｒ ｎ ｓｒ ｉ的概 ｕｄｒ ｏ ｄｒ ｅｖ ｒ ｇ ｕ ｅ ｏ） 念基本相 当。一般认为地 下水库是指修 建于地 下并 主要 以含水层为调蓄空间的蓄水实体庀 在 取水 、用水 和调节水 资源方面与地表水库具有 相似 的功能 。修建岩溶地下水库 的原理就 是 在 含水层 中具有 地下库盆的岩溶地下水集 中径 流 带 的狭窄排泄 口或排 泄口之外的地表河谷威 集 中径 流带的某个部位修 建拦水坝 ， 抬高地下 水 位． 利用含水 层中的溶子 、 、 组成 的地 Ｌ溶隙 溶洞 下空间蓄水藏与之相连的地表洼地 、 谷地联合 蓄水形 成地下水库。 １ ． ２岩溶地下水库 的基本类型 由于对 地下水库 研究还 处 于探索 阶段 ， 因
治理岩溶水－ 保障人 民生活的基本条件”贵州岩 。 溶地 下水资源非常丰 富． 资源总量为 ２ ５ ．ｏ １ ｓ 方 ｆ ｉ 米， 占全省地下水总量 的 ８％。据 凋查 统计， ３ 全
比拟法预测矿坑涌水量与结果评价浅析
管理及其他M anagement and other比拟法预测矿坑涌水量与结果评价浅析秦壮杰摘要：北洺河铁矿位于百泉泉域岩溶水系统南部地下水分水岭一带，矿体全部位于当地最低侵蚀基准面之下，为水文地质条件复杂的岩溶裂隙直接充水矿床。
水文地质条件基本相似，开采方法相同，矿山排水量相对较为稳定，通过利用矿山以往的排水资料，采用比拟法对矿区-245m水平涌水量进行预测，其计算结果可推荐为采场排水设计依据。
关键词：水文地质条件；比拟法；矿坑涌水量；北洺河铁矿北洺河铁矿位于河北省武安市上团城村北，生产矿山，采用无底柱分段崩落采矿方法。
近年来，周边矿点闭坑停止排水后，地下水水位回升，矿坑排水量增加，矿山下一步计划对-245m水平进行开采。
为确保北洺河铁矿深部-245m同水平疏干开采的安全可靠性，为矿山深部安全高效开采提供科学依据，因此合理预测-245m水平矿坑涌水量对矿山防排水尤为重要。
1 矿区水文地质条件分析1.1 矿区基本概况北洺河铁矿位于河北省武安市上团城村北，隶属于中国五矿邯邢矿业有限公司，设计年产铁矿石180万吨，已于2002年投产。
矿区处在邢台百泉岩溶水系统之北洺河—百泉岩溶水强径流带上游，矿体赋存于奥陶系中统石灰岩与燕山期闪长岩接触带，属接触交代型铁矿床。
矿区主要地层有古生界奥陶系、石炭系和二迭系及新生界第四系，燕山期闪长岩呈复杂的似层状侵入到奥陶系中统及其他地层中。
水平上，北洺河矿区南临武安岩体中团城—崇义—上泉一线岩体，北接矿山岩体南端的焦寺岩体，东部边缘为玉泉岭—郭二庄断裂带之东的石炭系、二迭系，矿区内为顺北洺河河床呈NW—SE展布的北洺河岩体。
垂向上，矿区灰岩上覆有第四系砂砾卵石层、砂质黏土砾石层和底部黏土层，下为燕山期火成岩托底。
北洺河铁矿位于百泉泉域岩溶水系统南部地下水分水岭一带，矿体全部位于当地最低侵蚀基准面之下，上部有北洺河穿过，北洺河于2002年进行了河流改道，并对河床进行了防渗处理，北洺河为季节性河流，平时无水，不构成矿床充水的主要因素。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
水利水电技术第４２卷２０１１年第６期 邢台百泉岩溶水地下水库蓄水构造分析 崔秋苹 ，徐丹梅 ，牟永忠 （Ｉ．河北省地矿局水文Ｚ－程地质勘查院，河北石家庄０５００２１；２河北省地矿局第十一地质大队，河北邢台Ｏ５４ＯＯＯ）
摘要：本文通过对地下水库基本概念内涵的再认识，分析了百泉岩溶水地下水库蓄水构造的封闭条 件、库容条件、水量交换条件及可利用条件等４个基本条件。同时对百泉岩溶水地下水库建设的回灌 水源进行了分析，认为百泉岩溶水地下水库建设是可行的。 关键词：岩溶水；地下水库；蓄水构造；百泉岩溶水地下水库 中图分类号：ＴＶ６２３（２２２） 文献标识码：Ｂ 文章编号：１０００—０８６０（２０１１）０６—００１８—０４
Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｉｍｐｏｕｎｄｍｅｎｔ ｃｏｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ Ｂａｉｑｕａｎ Ｋａｒｓｔ Ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｉｎ Ｘｉｎｇｔａｉ ＣＵＩ Ｑｉｕｐｉｎｇ ，ｘｕ Ｄａｎｍｅｉ ，ＭＵ Ｙｏｎｇｚｈｏｎｇ （１．Ｈｅｂｅｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ Ｈｙｄｒｏｌｏｇｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｇｅｏｌｏｇｙ Ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ ０５００２１，Ｈｅｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｎｏ．１ １ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｔｅａｍ，Ｈｅｂｅｉ Ｂｕｒｅａｕ ｏｆ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｇｅｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｍｉｎｅｒａｌ，Ｘｉｎｇｔａｉ ０５４０００，Ｈｅｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｒｅ—ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｃｏｎｃｅｐｔ ｏｆ ｔｈｅ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ，ｔｈｅ ｆｏｕｒ ｂａｓｉｃ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｉ．ｅ．ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ，ｓｔｏｒａｇｅ，ｅｘｃｈａｎｇｅ ａｎｄ ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｉｍｐｏｕｎｄｍｅｎｔ ｃｏｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ Ｂａｉｑｕａｎ Ｋａｒｓｔ Ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｈｅｒｅｉｎ，ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｓｏｕｒｃｅｓ ｆｏｒ ｗａｔｅｒ ｒｅｃｈａｒｇｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｉｓ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ， ａｎｄ ｔｈｅｎ，ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｂａｉｑｕａｎ Ｋａｒｓｔ Ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｉｓ ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ ｔｏ ｂｅ ｆｅａｓｉｂｌｅ ａｓ ｗｅｌ１． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｋａｒｓｔ ｗａｔｅｒ；ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ；ｗａｔｅｒ ｉｍｐｏｕｎｄｍｅｎｔ ｃｏｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ；Ｂａｉｑｕａｎ Ｋａｒｓｔ Ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ
邢台百泉泉域岩溶水，由于多年连续超采，造成 了水位持续下降，疏干的岩溶含水层已形成巨大的地 下库容。随着南水北调中线的即将实施，利用泉域地 下水库得天独厚的蓄水构造，充分利用南水北调来水、 地表水库弃水、矿区排水等进行人工调蓄回灌，是修 复泉域岩溶水系统乃至实现百泉复涌的有效途径。 １ 地下水库的概念 近年来，国外相继提出了地下水库为“水银行” （ｄｒｏｕｇｈｔ ｗａｔｅｒ ｂａｎｋ）、“含水层储存和回采”（ａｑｕｉｆｅｒ ｓｔｏｒａｇｅ ａｎｄ ｒｅｃｏｖｅｒｙ）和“地下水人工补给”（ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｒｅ— ｃｈａｒｇｅ）等概念。我国学术界对“地下水库”亦存在不同 的观点，认为“地下水库是一个便于开发和利用地下水 的储水地区”ｌ１ ；“地下水库是利用地壳内的天然储水 空间，储存水资源的一种地下水开发工程”＿２ ；“地下 水库就是指存在于地下的天然大型储水空间” ；“地 下水库是指修建于地下并主要以含水层为调蓄空间的 蓄水实体，它在取水、用水和调节水资源方面与地表 １８ 水库具有相似的功能” 等。笔者采用“地下水库是利 用天然地下储水空问兴建的具有拦蓄、调节和利用地 下水流作用的特殊水库” 这一概念内涵，对百泉岩溶 水地下水库蓄水构造条件进行分析。
２地下水库蓄水构造基本条件 地下水库蓄水构造需满足４个基本条件：封闭条 件、库容条件、水量交换条件及可利用条件 Ｊ。 ２．１封闭条件 地下水库的天然储水空间底部存在相对不透水 层，库区四周边界相对封闭或通过工程措施使之相对 封闭，以保证能够有效地控制进入库区内的地下水 流，避免库区渗漏。 百泉岩溶水系统东部边界：北段以邢台～内邱弧 形大断裂为界，南段以百泉～紫金泉断裂为界，二者
收稿日期：２０１ｌ一０３—１４ 作者简介：崔秋苹（１９６５一），女，河北石家庄人，高级工程师。
ＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄＨｙｄｒｏｐｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｎｎｇ Ｖｏ１．４２Ｎｏ．６ 在百泉附近交汇，构成岩溶水系统东部相对隔水边 界。北部边界：以内邱～西北岭地下分水岭为界，为 相对隔水边界。西部边界：以寒武系底部的页岩、泥 岩隔水层及朱庄逆断层，西羊卧断层带为界，为相对 隔水边界。南部边界：自西部隔水底板沿贺进背斜至 向东倾末端，再沿ＮＮＷ向断层接南庄～崇义～庄子 营～康二城灵山东西向构造岩浆岩带，交百泉～紫泉 大断层，构成岩溶水系统的南部相对隔水边界。底部 边界：岩溶水潜水区标高在６６ ｍ以下，浅埋区高程 在３５０～４００ ＨＩ以下，深埋区高程在一６５０ ｍ以下， 为岩溶极弱发育带，视为相对隔水边界（见图１）。南 此可见，百泉岩溶水系统受地层岩性、地质构造和地 形地貌等多种因素控制，构成了一个基本独立、封闭 的岩溶地下水蓄水构造。 图１ 百泉岩溶水边界条件及强径流带分布 ２．２库容条件 地下水库的天然储水空间必须提供足够大的库容， 即孔隙、裂隙和溶隙较发育，并且储水空间必须具有 足够的连通性，保证地下水在整个库区范围的流动性。 ２．２．１ 岩溶水连通性 岩溶水的连通性，可以岩溶的溶蚀裂隙率、给水 水利水电技术第４２卷２Ｏ１１年第６期 崔秋苹，等∥邢台百泉岩溶水地下水库蓄水构造分析 度及岩溶水的强径流带加以说明。 百泉泉域岩溶水富水段的岩性为中、粗粒结晶灰 岩、白云岩、大理岩、白云质灰岩，广泛发育有溶 孔；角砾状灰岩中多见有蜂窝状和网格状溶孔；溶 隙、溶洞主要发育于纯灰岩、白云岩、花斑灰岩和鲕 状灰岩中。在褶皱和断裂带附近，特别在构造交叉部 位一般易形成溶洞。岩溶发育在水平方向上及垂直方 向上均具有规律性。 在垂直方向上，灰岩裸露区及埋藏区岩溶发育具 有成层性，可分为岩溶强发育带、较强发育带、弱发 育带及极弱发育带。岩溶强发育带溶蚀裂隙率一般为 ５．０４％～５５．３％，为极强富水带，给水度为０．００３～ ０．３４２；较强发育带，溶蚀裂隙率一般为２．４３％～ ２５．７％，为强富水带，给水度为０．００１ ５～０．１５９；弱 发育带，溶蚀裂隙率一般为２．７５％～１１．５％，为中 等富水段，给水度为０．００１ ７～０．０７１；极弱发育带， 溶蚀裂隙率低于２．７５％，且多为方解石脉充填，属 于弱富水段，给水度极小 。 在水平方向上，岩溶地下水赋存于溶蚀裂隙为主 的溶隙网络型通道和含水单元中，呈面上分散的水 流，在运移过程中不断的汇流、集中于构造和水流运 动的有利地段，形成４个强径流带（见图１）：白马河 径流带，西起东青山河谷渗漏段，经会宁于达活泉部 分出露，最终到百泉，富水性向下游逐渐增强，钻孑Ｌ 单位涌水量１３．９～６００ ６ ｍ ／（ｈ・ｍ）；七里河径流 带，西起姚坡河谷渗漏段，经南石门穿邢台向斜背斜 倾伏端汇人百泉，富水性沿流向逐渐增强钻孑Ｌ单位涌 水量８．０９３～３３０ ｍ ／（ｈ・ｍ）；沙河径流带，西起八 里庙河谷渗漏段，一部分汇人中关，一部分绕綦村岩 体北缘经羊范汇入七里河径流带注入百 ；北沼河径 流带，西起北沼河渗漏段，经云驾岭过矿山村火成岩 体和与煤系地层夹持的灰岩过水廊道，一股经王窑到 中关，再由中关向北东流向东苏庄、东先贤后逐步进 入达百泉排泄区，另一股经邑城到新城流向百泉区， 该径流带富水性沿地下径流方向逐渐增强，钻孔单位 涌水量为５．８８～３３０ ｍ ／（ｈ・ｍ）Ｌ６ｊ。 ２．２．２地下水库库容 地下水库库容是指在目前系统开采状况下，低水 位期水位以上～百泉自然溢出点以下这一岩溶水水位 变动带内可供利用的储水空间体积。利用下式计算 △ ＝／ｚＦ・ＡＨ 式中，△ 为可回灌地下库容（亿ｍ３）； 为水位升降 １ ｍ岩溶水储存量的变化量（ｍ３／ｍ），取值为６ ９８２ ９５７ ； △Ｈ为岩溶水水位变幅（ｍ）。
１９ 崔秋苹，等∥邢台百泉岩溶水地下水库蓄水构造分析 ２ＯＯ９年６月，百泉岩溶地下水水位为２７．７ ｍ，基本代表 近年的低水位水平，百泉泉群自流溢出临界面标高为 ６４．０ ｍ，岩溶水可调蓄的水位变幅△ 则按二者之差 ３６．３ ｍ取值，经计算，百泉岩溶水地下水库库容达 ２．５３亿ｍｌｊ＿ ，为一大型地下水库 （见图２）。 综上，百泉岩溶水含水层岩溶裂隙发育，储水空 间连通性、径流条件好，且具有足够大的地下库容。 ２．３水量交换条件 地下水库的天然储水空间必须满足地表水和地下 水快速进行水量交换的条件，即需要天然储水空间本 身具有或通过工程措施能够达到足够的渗透性。 沙河河谷朱庄水库坝下至喉咽村段，第四系松散 盖层以砂砾卵石为主，且底部砾石较多，厚度ｌ５～ ２２ ｍ，透水性好，与下伏奥陶系白云岩直接接触，且 白云岩岩溶十分发育，造成流经该河段的地表水大量 漏失；另外第四系盖层下伏一条近东西向断裂，断裂 破碎带范围内岩溶更为发育，也为河水渗漏补给岩溶 水创造了良好条件（见图３）。 为取得地表水对岩溶地下水的渗漏补给能力，经 对地质、水文地质条件的分析及实际勘查，选择朱庄 水库坝下一喉咽村沙河河谷段为人渗场地，利用朱庄 水库１９８９、１９９０、１９９１年三次放水进行回灌试验， 放水量分别为３ ０４１ Ｘ １０ ｍ 、４ ９９５ Ｘ １０ ｍ 、４ ６５４ Ｘ
图２百泉岩溶水地下水库剖面示意
ｆ ０：‘ｆ①０ Ｌ ０③ ｆ ６④ 。 『⑤皂＿二⑥ 层⑦圈⑧ ⑨ ＿ｌ＿⑩团⑩
（ 全新统冲积物；②一奥陶系下统；③一奥陶系中统；（ 燕山期闪长岩体；（ 砂卵砾石 ⑥一灰岩；⑦一自云岩；③一闪长岩；⑨一地层界线；⑩一断裂带；①一鲕状灰岩
图３西坚固村南沙河河床横断面示意
１０ ｍ 。为查明不同时间、不同 河段的河水径流量及相应河段 渗漏补给量、渗补强度，在朱 庄水库坝下的朱庄桥、孔庄桥 及固坊桥设立测流断面进行监 测（见图４）。 根据回灌试验期间岩溶水动 态监测资料，位于河道渗漏区的 西坚固村Ｚ３８孔、东坚固村Ｚ３７ 孔，在放水到达的第二天水位分 别回升２５～２６ ｍ、１０～１３ ｍ。 放水１５ ｄ后，整个监测区的岩 溶水水位普遍回升，回升幅度自 补给区至径流区逐渐减小。对回 灌试验测得的数据采用断面法、 环境同位素法及数值法取得岩溶 水的渗漏补给系数（放水对岩溶 水的渗漏补给量与水库放水水量 之比），１９８９年为０．４３７、１９９０ 年为０．５１５～０．５４３、１９９１年为 ０．４５６～０．５１６。１９９０、１９９１年 同灌试验成果见表１。通过试验 可知，岩溶水渗漏补给量与水库 放水量、放水时间成正比关系， 放水量越大，放水时间越长对岩 溶水的渗漏补给量也越大，相应 的渗漏补给系数也越大 Ｊ。 回灌试验结果表明，百泉岩 溶水地下水库与地表水的交换条 件较好，具有较强的渗透性。以 上试验成果为天然条件下取得， 若能建设合理的回灌工程如滚水 坝、梯级拦水坝等，充分发挥人