探讨广东地区岩溶水文地质与水文特点

赖文有

摘要：岩溶地区在我国多处分布，在这样的区域开展工程的建设，技术层面的需求与标准相对较高，若工程建设达不到相应标准，则很可能会导致水文地质灾害的出现，主要是有突水以及涌水等地质灾害，这些灾害的出现都会影响项目作业的进程、威胁到施工人员的生命安全并且造成机械装置的损失，甚至会导致项目的失败。所以水文地质调查在岩溶区域的施工作业过程中有着非常重要的意义与价值。文章以实际工程为例，对水文地质特征进行分析，并对水文特点进行讨论，保证施工人员的生命安全及机械装置完好，保障项目作业的正常进程。

关键词：岩溶地区；地表水；基岩裂隙水

1.工程概况

新建铁路梅州至潮汕铁路梅州西站（中心里程DK1+603.11）位于广东省梅州市梅县区，梅州西站站房为线侧下式，地面2层，筑轴网尺寸为147.2（纵）x39m（横），3个站台设置雨棚立柱，柱一柱纵向间距一般为9.0m，总长度为444.3m，雨棚立柱纵向设置总长度为44.3m；布置钻孔140个，共6544.19m，地质测绘2.0km2，抽水试验孔5个。该地地形地貌属剥蚀残丘，地势略有起伏，高程92.10m-131.20m，丘问谷地多辟为林地、经济村、菜地、居民地等。

2.水文地质特征

2.1地下水类型

区域地下水种类涵盖有第四系孔隙潜水、基岩裂隙水以及基岩岩溶水。

（1）孔隙潜水：主要含水层为冲积层中的砂土层及碎石土层中，其分布范围广，厚度大，透水性及富水性好，水量丰富，埋藏浅；次要含水层为淤泥及淤泥质土，该土层孔隙比大，含水量大，在场地内分布较广泛，厚度较大，具有较丰富的地下水量，其成分以黏粒为主，孔隙间连通性差，属相对的隔水层；粉质黏土成分以黏粒为主，透水性及富水性差，为相对隔水层，地下水仅以微量滞水形式存在，水量贫乏。

（2）基岩裂隙水：分布于基岩裂隙中，主要赋存于强～弱风化带中，场区岩性主要为砂岩、灰岩，强风化岩层裂隙较发育，强透水；弱风化带裂隙稍发育，一般地下水较贫乏，弱透水；局部岩体破碎段、溶洞发育，地下水丰富，强透水。主要靠大气降雨补给，水位随季节影响而变化。

（3）碳酸盐类岩溶水：因场地内广泛分布可溶岩性一石炭系下统岩关阶灰岩，地下水主要集中分布于可溶岩性基岩内，含水岩层为石炭系地层中的石灰岩层中，位于第四系松散堆积层之下。

地下水主要赋存于岩溶管道与岩体裂隙中，其富水程度与岩溶发育程度及充填情况密切相关，水量变化大，水流形式表现为管流及脉流，具紊流性质。

根据搜集钻探资料，在车站场区地下隐伏岩溶主要为溶洞与溶隙，揭露岩溶总体发育程度总体属强发育，局部地段岩石溶蚀较强烈，溶洞及溶隙呈串珠状发育。岩溶水成为场地内地下水重要组成之一，由于岩溶发育空间上的不均匀性，导致岩溶水量分布差异较大。

2.2地下水补给、径流、排泄特征

地下水的补给、径流以及排泄主要是受到地质地貌、岩石特性以及其地質结构的影响与干扰。

而地下水主要的来源基本源自于大气降雨、地表水以及其附近山地的基岩裂隙水，裸露至地表面的松散含水层的主要是源自于降雨，也受到部分地表水的渗透以及迥水补给。绝大多数的降雨会有一部分通过地表片流的途径汇集到沟谷河流当中，而其余的雨水会顺着基岩裂缝不断地向下渗透逐渐变成地下径流水。

松散岩类孔隙水、基岩裂隙水以及其碳酸盐类岩溶水的流向是大致相同的，斜坡洼地区域是地下水的补充、径流区域，河谷区域是其排泄区域。潜水排泄形式主要是地表水与渗漏，这与地形地貌之间有着紧密的关联。

地下水位埋藏较浅，水位变化受季节变化明显，地下水位变化与降雨基本同步，雨季地下水位上升，旱季相反。

2.3地下水的化学侵蚀性

在区段内共采集地表水4组、地下水11组，进行水质分析，根据《铁路混凝土结构耐久性设计规范》（TB10005-2010）的标准进行评价：场区内地下水、地表水对混凝土结构具酸性和二氧化碳侵蚀性，化学环境作用等级为H1级，无盐类结晶破坏作用，无氯盐侵蚀作用。

3.岩溶水的特性

本区地下水量丰富，以第四系砂类土、碎石类土层中的孔隙水，以及基岩岩溶水为主，由大气降水垂直人渗补给，地表河流直接补给，上述孔隙水及岩溶水在空间上具分层性，各自的存贮空间与运动场所不同，中间分布有粘性土层为隔水层，但不排除局部发育的土洞成为两者的水力联系通道，使其水流相通。平原区中地下水位较稳定、埋藏较浅，运动方式以水平径流为主，其总体流向与地表水一致。岩溶水有如下特性：（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；（3）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；（4）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；（5）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；（6）不同地质条件岩溶发育特征与水动力条件也不一样，集中岩溶水流的分布情况也有差别。通常可分3种情况：极不均匀的集中岩溶水流或地下河数量极少，且分布不均匀；不均匀的集中岩溶水流或地下河大体平行分布；较均匀的集中岩溶水流呈网状分布。

4.岩溶地区水文地质特点

（1）岩溶水文体系人渗环节有着二元性。岩溶发育完善的含水区域一般都是由导水性质良好的岩溶管线以及渗透性质相对较差的岩石裂隙以及其缝隙构成，是由不同水力特征的双重介质体系构成的。混合之后的岩溶地下水当中的离子以及同位素构成可以揭示不同渗漏环节的贡献。这源自于孔隙渗流以及岩溶管线流的水化学特性可能会存在有较大的差异，并且两种渗漏的环节中蒸发浓缩限度的差距相对较为显著。

（2）岩溶泉流量的转变规律相对较为繁琐。岩溶泉流量时间顺序上有较显著的尺度效益以及多重分形的特点。岩溶泉流量的主要作用元素源自于多个层面，气温以及其相对湿度对于岩溶泉流量同样有着显著的作用与影响。

（3）岩溶水文体系的水化学转变对于环境的变化的感知非常敏锐。①易变的水文环节造成化学构成的转变。②生物以及岩溶地下水借助生物化学的形式互相作用。

结束语

综上所述，岩溶地区地下水作为一种常见地质条件下形成的地下水，在工程建设中已经引起越来越多技术人员的重视，许多学者、专家已从多个方面对其进行了深入研究。要掌握岩溶地区的地下水的基本情况，需通过工程地质勘察方法和手段，了解一个地区的岩溶水发育规律、分布特征。针对岩溶地区来说，因为其场地地层相对较为复杂，岩溶发育相对强烈情况下，地下水资源非常丰富，因此在整个工程施工作业的前期，要求对地下水的水文地质特征有充分的了解及掌握，避免在施工作业过程中容易出现偏差，因此还要求对其余的一些水文状况、水质状况以及其表层潜水的状况展开准确的测定与确立，切实落实在工程建设中的水文地质勘察。