基于模糊综合评判法的岩溶地区地层含水性评价——以三峡地区寒武系地层为例

兰圣涛，周 宏，曾圆梦，朱文婷，齐凌轩

(中国地质大学(武汉)地质调查研究院，湖北 武汉 430074)

地层含水性，目前对其尚未有一个明确的定义，针对地层含水性的定量评价多见于煤层，但常与富水性概念混淆不清。在水文地质领域，地层含水性依托于含水层这一概念，其表征一套地层含水、富水、透水的能力，是一个综合性定义，其可作为一种指标直观地评价一套地层对地下水的影响能力。此外，地层含水性既能表征地下水资源的丰富程度，又能在一定程度上反映地下水在时空上的富集规律与分布特征及其和各个影响因素之间的关系，因此地层含水性是岩溶含水系统划分和水资源评价的重要基础。但目前对于地层含水性强弱的评价多为专家根据水文地质特征进行的定性评价，而定量分析鲜有研究。

前人在研究地层富水性、透水性等评价指标时，主要考虑了脆/塑性岩层厚度比、含水层单位涌水量、岩石质量指标、含水层渗透系数、含水层厚度、构造发育程度、岩溶发育程度、地下河系发育、地貌类型等因素，然而岩溶山区因其特殊的含水层性质、复杂的水文地质条件、极不均匀的地下水分布等特征，使得单一评价因子的获取难度大且评价存在一定的误差。因此，有必要在充分考虑岩溶地区复杂性与特殊性的基础上，针对地层含水性这一综合性指标的定义，选取控制地层含水性强弱的主要地质因素，如地层岩性组合、裂隙发育规模和岩溶发育程度等作为地层含水性评价指标，并从这些影响因素中分别选取合适的评价因子。

在水文地质、环境领域对于多指标综合评价研究主要采用的评价方法有：模糊数学评判法、层次分析法和模糊层次分析法。由于地层含水性的强弱是没有明确划分界限的，其具备模糊思想的“亦此亦彼”性，因此可选择运用模糊数学的方法进行地层含水性的评价。本文采用的模糊综合评判法结合了模糊数学评判法与模糊层次分析法，综合定量分析了相同地区不同地层之间以及相同地层不同地区之间含水性的差异，一定程度上提高了地层含水性评价的准确性与实用性，以期为区域地下水资源评价与地质勘探提供科学依据。

1 研究区地质背景概况

本文选取三峡地区宜昌长江南岸泗溪流域和车溪流域进行了剖面采样分析及裂隙测量，研究区的水文地质条件见图1、图2和图3。

图1 宜昌长江南岸泗溪流域(红线)和车溪流域(蓝线)水文地质图Fig.1 Hydrogeological map of Sixi River Basin (red line) and Chexi River Basin (blue line) on the south bank of the Yangtze River in Yichang

图2 泗溪流域水文地质剖面图(A-A′)Fig.2 Hydrogeological profile of Sixi River Basin(A-A′)

图3 车溪流域水文地质剖面图(B-B′)Fig.3 Hydrogeological profile of Chexi River Basin(B-B′)

泗溪流域位于宜昌秭归县境内，为长江一级支流。该研究区位于黄陵穹隆西南翼，呈单斜构造，地貌类型为中低山峡谷地貌，出露地层以变质岩、沉积碳酸盐岩为主，自北东往南西侵入岩岩体、前震旦系至下奥陶系地层皆有出露。

车溪流域位于宜昌土城乡境内，为长江一级支流卷桥河的源头流域。该研究区位于黄陵穹隆南翼，呈单斜构造，地处盆山交界的过渡地带，地貌类型以低山峡谷地貌为主，出露地层以寒武系碳酸盐岩为主，另有部分白垩系地层直接覆盖于寒武系地层之上。

两流域出露地层均以寒武系地层为主，在地貌类型上分属岩溶山区、盆山交界缓坡区，分别对岩溶山区寒武系娄山关组、覃家庙组、水井沱组二段地层，以及对岩溶山区、盆山交界缓坡区覃家庙组地层含水性进行了评价，通过评价结果来检验评价方法与体系的适用性，同时探明地形地貌对地层含水性的影响。

根据野外调查、收集与室内试验所得的数据，可对三峡地区岩溶山区寒武系娄山关组、覃家庙组、水井沱组二段地层含水性进行评价，研究区三组典型含水层的特征分述如下：

(1) 娄山关组(∈O

l

)地层：娄山关组地层整体沿黄陵岩体西南翼呈片状出露，出露面积为228.46 km，是区域内分布面积最广的含水层；该组地层岩性为中至厚层灰岩、白云岩，厚约420.5 m；地层中岩溶发育，发育有龙洞、风洞、忘忧谷等多个岩溶洞穴；该组地层中共计出露163个泉点，泉水流量为0.01～80 L/s，pH值为7.03～8.95，TDS值为91.9～409.7 mg/L，水化学类型为HCO-Ca、HCO-Ca·Mg、HCO·SO- Ca型水；该组地层中地下水类型为碳酸盐岩溶洞裂隙水，地下水径流模数为488.66 m/(d·km)，含水性强。(2) 覃家庙组(∈

q

)地层：覃家庙组地层连续性良好，沿黄陵岩体呈带状出露，出露面积为132.2 km；该组地层呈单斜构造，岩性出露较为完整，以碳酸盐岩夹碎屑岩为主，其中覃家庙组地层的顶部(∈

q

)和底部(∈

q

)以薄层泥质白云岩为主，中部(∈

q

)为中薄层至中层白云岩，总厚度为220.7～232 m；该组地层岩溶不仅在纯白云岩中发育，也在底部薄层泥质白云岩中发育，而顶部的泥质白云岩则基本不发育；该组地层中共计出露43个泉点，泉水流量为0.01～20 L/s，pH值为7.20～8.61，TDS值为100.2～481.0 mg/L，水化学类型为HCO-Ca·Mg型水；该组地层中地下水类型为碳酸盐岩夹碎屑岩溶洞裂隙水，地下水径流模数为484.1 m/(d·km)，含水性较弱。(3) 水井沱组二段(∈

s

)地层：水井沱组二段地层整体以L形环黄陵岩体东南翼呈窄条状出露，出露面积为29.31 km，在暮阳溪北岸呈大面积块状出露，发育岩溶大泉，为当地居民的主要补给层位；该组地层岩性为中薄至厚层泥粉晶灰岩，厚约220 m；地层中岩溶发育，有大型岩溶洞穴白岩洞、奇盆洞；该组地层共计出露21个泉点，泉水流量为0.01～25 L/s，pH值为7.39～8.50，TDS值为95.7～474.8 mg/L，水化学类型为HCO-Ca、HCO-Ca·Mg、HCO·SO-Ca型水；该组地层中地下水类型为碳酸盐岩溶洞裂隙水，地下水径流模数为362.34 m/(d·km)，含水性较弱。

2 地层含水性评价因子的选取与评价方法

2. 1 评价因子选取

在岩溶山区，裂隙是地下水的主要运移与储存介质空间，而裂隙的发育受地层岩性、构造运动的影响；同时裂隙在后期地下水的溶蚀作用过程中，可形成溶隙、溶槽、落水洞、岩溶洞穴等岩溶个体形态，均可作为地下水的运移与储存通道，而裂隙与岩溶的发育同时受地层岩性的影响。因此，地层岩性组合、裂隙发育规模和岩溶发育程度是控制地层含水性强弱的主要地质因素，适宜作为地层含水性评价指标，可分别选取相应的评价因子来定量评价地层含水性。

地层岩性组合是判断一套地层含水性的基础指标，其评价因子的选取可通过实测剖面对目标地层岩性组合的确立、地层厚度的测量和地层岩样标本的采集，通过薄片鉴定与岩矿分析来确定岩石成分，最终将一套地层内脆/塑性岩层厚度比值作为地层岩性组合的定量评价因子。

裂隙作为地下水主要的运移途径与储存空间，一套地层的裂隙发育规模是最能直接影响其含水性强弱的指标，因此本文通过对岩体体裂隙率的测量选取其作为地层裂隙发育规模的定量评价因子。

岩溶发育程度控制着岩溶地下水的富集与流通条件，影响地层水文地质特征的表现和岩溶地貌的形成，进而影响地层含水性。岩石可溶性可通过岩石化学溶蚀速率进行表征，而岩石化学溶蚀速率的变化受岩石中化学组分CaO、MgO的影响，岩石中CaO/MgO比值影响着岩石自身具备的可溶性能力，从而影响一套地层的含水性，因此本文选取岩石中CaO/MgO比值作为地层岩溶发育程度的定量评价因子。

2. 2 评价方法

模糊数学评判法的评估结果既能具体到各个单项指标，也能综合评估各指标层，考虑了评价事物的模糊性。模糊层次分析法是在层次分析法的基础上引入模糊数学理论，考虑了人判断的模糊性，且不需进行判断矩阵的一致性检验，只须检验判断矩阵是否为模糊一致矩阵，避免了层次分析法中判断矩阵一致性检验的问题。因此，采用将模糊数学评判法与模糊层次分析法相结合的评价方法(即模糊综合评判法)对岩溶地区地层含水性进行综合评价，既能充分体现评价因素和评价过程的模糊性，又能尽量减小主观臆断带来的弊端，使得评价结果更加客观合理。

因此，本文首先运用模糊层次分析法，构建模糊一致性矩阵，确定各评价指标权重矩阵；然后运用模糊数学评判法分析各评价指标对评判结果的隶属度，计算隶属函数，构建隶属度矩阵；最后将评价指标权重矩阵与隶属度矩阵进行复合运算，得到地层含水性模糊综合评价结果，并通过矩阵中各评价指标最终对应的评价结果，判断该项评价指标对不同级别评价结果的倾向程度，以此来划分地层的含水性。

3 地层含水性评价指标的获取与计算

3. 1 评价指标获取方法

地层岩性、地层厚度、层序组合可通过地质剖面实测获得，岩石成分可通过采集的地层剖面岩样进行薄片鉴定与矿物化学成分分析获得；地层裂隙发育程度可通过岩样裂隙测量与结构面三维模拟技术相结合，计算得出岩体体裂隙率；对于碳酸盐岩地层，涉及到岩石的岩溶发育情况，而岩石的可溶性是难以定量化的，需要对岩石化学溶蚀速率进行比较区分，而岩石化学溶蚀速率的变化受岩石中CaO/MgO比值的影响，因此将岩石中CaO/MgO比值作为定量表征岩石可溶性能力的评价指标。

评价指标具体获取方法如下：

(1) 地层剖面实测：选取相对完整的具有代表性的地质剖面进行地层实测，获取地层岩性、地层厚度、层序组合等信息。不同地层岩石的脆塑性具有显著的差异，其间的差异影响着岩石在地下水作用下的变化以及在应力作用下的裂隙发育程度。因此，通过地质剖面的实测，既可得到不同地层岩石的脆/塑性比值，也可得到地层的岩性特征。

(2) 岩体体裂隙率测量：岩体裂隙研究主要基于裂隙参数特征的研究，其中岩体体裂隙率是裂隙参数评价指标之一。岩体体裂隙率的野外测量方法主要包括线裂隙率和面裂隙率，然而这两种方法在野外实际应用中还存在一些不足，即线裂隙率和面裂隙率仅反映一维和二维条件下岩体的空间变化，不具有代表性。通过前期资料收集和文献调研以及野外裂隙实际调查、洞穴探测和岩溶形态统计，以岩体体裂隙率测量方法为切入点，首次提出了计算岩体体裂隙率的野外裂隙测量方法，获取了野外测量数据，再通过室内基于Dips的裂隙分析和SPSS数理统计分析等研究方法，整理归纳了地层裂隙参数的发育特征，讨论各地层裂隙参数的数理统计规律及其水文地质意义，进而探讨碳酸盐岩地层中裂隙发育规律对岩溶发育的控制作用。裂隙发育规律是控制地层岩溶发育的影响因素之一，裂隙发育方向控制着流域碳酸盐岩地层岩溶形态即岩溶洼地、岩溶槽谷、岩溶洞穴、岩溶峡谷的发育展布方向。因此，利用岩体体裂隙率测量方法对岩溶洞穴进行测量，其裂隙参数特征(岩体体裂隙率、裂隙宽度、裂隙间距等)可基本反映出岩石岩溶发育具有不均一性和各向异性。

(3) 地层剖面岩样的薄片鉴定与岩矿分析：通过对野外采集的地层剖面岩样和钻孔岩样进行薄片鉴定与岩矿分析，获取各地层岩石化学成分如CaO、MgO、酸不溶物等含量及其百分比，并通过室内试验获得的相关数据分析岩石中CaO/MgO比值对岩石化学溶蚀速率的影响程度及其变化规律。结果表明：岩石中CaO/MgO比值对岩石化学溶蚀速率具有较大的影响，其影响规律表现为当岩石中CaO/MgO比值较小且不超过一定范围时，岩石化学溶蚀速率随该比值的增大而增大，岩石中CaO/MgO比值越大岩石化学溶蚀速率增幅越小，但当该比值超过一定范围之后其对岩石化学溶蚀速率的影响程度将会显著降低。

3. 2 评价指标权重计算

通过比较选取的3项评价指标对地层含水性强弱的影响程度，本文利用0.1～0.9标度法(见表1)与模糊矩阵所具备的性质，建立模糊矩阵。

表1 0.1～0.9标度法

评价指标权重的确定是根据两两指标之间对总目标影响程度的不同进行赋值。裂隙是地下水的主要运移与储存介质空间，岩体体裂隙率则可以综合、直观地反映岩石中裂隙发育的情况，从而直接影响地层的含水性。脆/塑性岩层厚度比值主要是通过不同力学性质岩石在构造应力的破坏下岩石中裂隙发育的情况来影响地层含水性。岩溶发育程度控制着岩溶地下水的富集与流通条件，影响着地层水文地质特征的表现，因此岩溶发育程度对地层含水性具备一定程度的影响。岩石中CaO/MgO比值影响岩石自身具备的可溶性能力，进而表征岩溶的发育程度，从而影响地层含水性。因此，在地层含水性的影响因素中，岩体体裂隙率的作用较脆/塑性岩层厚度比值明显重要；岩溶的发育程度不仅与岩石的可溶性能力有关，还与岩石中水和节理裂隙有关，因此与岩石中CaO/MgO比值相比，岩体体裂隙率对地层含水性的影响非常重要；脆/塑性岩层厚度比值则比岩石中CaO/MgO比值稍微重要。根据0.1～0.9标度法对各评价指标进行赋值，得到的模糊矩阵见表2。

表2 模糊矩阵D

对于模糊矩阵

D

，亦可表示为如下公式：

(1)

式中：对于

d

(

i

=1,2,3;

j

=1,2,3)，当

i

、

j

为1时即代表评价指标

A

(脆/塑性岩层厚度比值)，当

i

、

j

为2时即代表评价指标

B

(岩体体裂隙率)，当

i

、

j

为3时即代表评价指标

C

(岩石中CaO/MgO比值)，那么

d

反映

i

、

j

对应的评价指标对地层含水性强弱的影响程度大小之比。对模糊矩阵进行模糊一致性检验，计算

d

1-

d

2或

d

1-

d

3(

j

=1,2,3)所得差值均为同一常数(即第一行各列分别减第二行各列均等于-0.2,第一行各列分别减第三行各列均等于0.1)，因此该模糊矩阵为模糊一致性矩阵。对模糊矩阵的每一行向量进行归一化处理，可得到矩阵：

(2)

式中：表示矩阵中某一个值等于其对应

d

除以该行3个

d

之和。模糊矩阵归一化处理结果见表3。

表3 模糊一致性矩阵D归一化处理结果wij

对模糊一致性矩阵归一化处理后的结果按行求和，可得到矩阵：

(3)

式中:为各行求和后所构成的矩阵。

则有：

={

w

，

w

，

w

}={0.928 289，1.358 553，0.713 158}(

i

=1,2,3)再对进行归一化处理，可得到矩阵：

(4)

式中：为除以矩阵中各行之和后所构成的矩阵。

则所求评价指标的权重矩阵为

=={

W

，

W

，

W

}={0.309 43，0.452 85，0.237 72}。

3. 3 不同地貌类型下地层含水性评价

设定影响研究区3组地层含水性强弱的3项评价指标(脆/塑性岩层厚度比值、岩体体裂隙率和岩石中CaO/MgO比值)构成评判对象矩阵={

u

,

u

,

u

}，地层含水性强弱构成评价结果矩阵={

v

,

v

,

v

,

v

,

v

}={含水性弱，含水性较弱，含水性中等，含水性较强，含水性强}。分别运用模糊数学和模糊层次分析法计算出隶属度矩阵和评价指标权重矩阵。其中，隶属度矩阵由各评价指标对含水性强弱的隶属度组成，为单指标评价结果；评价指标权重表示各评价指标对含水性的影响程度。将评价指标权重矩阵与隶属度矩阵进行复合运算，完成地层含水性的多指标综合评价。下面将对研究区岩溶山区不同地层、不同地貌类型下同一地层的含水性进行评价，以检验评价方法的可靠性和适用性。

3.3.1 泗溪流域岩溶山区不同地层含水性评价

根据泗溪流域岩溶山区不同地层含水性3项评价指标数据(见表4)，求得3组地层各项评价指标的合适差值分别为0.527、0.335、2.214，以此作为该流域地层含水性级别划分间距，对3项评价指标分别进行地层含水性分级，具体分级标准见表5。

表4 泗溪流域岩溶山区不同地层含水性评价指标数据

表5 泗溪流域地层含水性分级标准

模糊矩阵由每一个评判对象

u

能被评为

v

等级的隶属程度

r

构成，即：

(5)

每一项评价指标对地层含水性的隶属程度存在一个隶属函数，隶属函数采用“降半梯形”法。根据各项评价指标实测值与所划分的地层含水性等级，可计算得出泗溪流域岩溶山区3组地层各评价指标对应的隶属度(见表6至表8)，并根据最大隶属度原则来评价泗溪流域岩溶山区各组地层含水性的级别。

表6 脆/塑性岩层厚度比值对泗溪流域岩溶山区不同地层含水性的隶属度

表7 岩体体裂隙率对泗溪流域岩溶山区不同地层含水性的隶属度

表8 岩石中CaO/MgO比值对泗溪流域岩溶山区不同地层含水性的隶属度

脆/塑性岩层厚度比值对泗溪流域岩溶山区不同地层含水性的隶属度即为该单项评价指标的地层含水性评价结果。由表6可知，泗溪流域岩溶山区顺阳溪娄山关组地层含水性强，小溪沟覃家庙组地层含水性弱，乔家坪水井沱组二段地层含水性较弱。

岩体体裂隙率对泗溪流域岩溶山区不同地层含水性的隶属度即为该单项评价指标的地层含水性评价结果。由表7可知，泗溪流域岩溶山区顺阳溪娄山关组地层含水性强，小溪沟覃家庙组、乔家坪水井沱组二段地层含水性均较弱，但小溪沟覃家庙组地层在含水性中等这一级别的隶属度比乔家坪水井沱组二段地层的高，因此综合来看小溪沟覃家庙组地层的含水性较乔家坪水井沱组二段地层的含水性略优。

岩石中CaO/MgO比值对泗溪流域岩溶山区不同地层含水性的隶属度即为该单项评价指标的地层含水性评价结果。由表8可知，泗溪流域岩溶山区顺阳溪娄山关组地层含水性较弱，小溪沟覃家庙组地层含水性较强，乔家坪水井沱组二段地层含水性强。

综合泗溪流域岩溶山区不同地层3项评价指标对地层含水性的隶属度，构成地层含水性评价指标隶属度矩阵。评价指标权重矩阵与隶属度矩阵的复合运算通过模糊算子完成，模糊算子采用加权算术平均法，使权重作用于隶属度，得到各项评价指标对该流域岩溶山区各组地层含水性不同影响程度下的级别倾向度，即为全部权重对各项评价指标隶属程度的加权平均，有：

(

i

=1,2,3,

j

=1,2,3,4,5)

(6)

泗溪流域岩溶山区3组地层含水性的综合评价结果，见表9。

表9 泗溪流域岩溶山区不同地层含水性的综合评价结果

由表9可知，泗溪流域岩溶山区顺阳溪娄山关组地层含水性最好，评价结果为含水性强；小溪沟覃家庙组、乔家坪水井沱组二段地层的评价结果均为含水性较弱，再对比两组地层在其余含水性分级中的隶属度可以看出，水井沱组二段地层在含水性中等、含水性较强这两个级别的隶属度均比覃家庙组地层的高，且其在含水性强这一级别也存在隶属度，而覃家庙组地层含水性在含水性强这一级别的隶属度为0，且其在含水性弱这一级别的隶属度比水井沱组二段地层的高，因此水井沱组二段地层含水性略优于覃家庙组地层，这也与实际调查结果相符，表明本文评价方法具有可靠性和适用性，同时还能体现不同地层之间含水性的差异性，即使评价等级相同也能从其他含水性级别的隶属度来体现各地层含水性的强弱。

通过深入探讨泗溪流域岩溶山区3组地层含水性强弱的水文地质原因，并结合图2分析如下：泗溪流域岩溶山区娄山关组地层岩性纯、厚度大、出露面积广，地下水补径排条件良好，岩溶发育程度远高于其他两组地层，因此该组地层含水性要比其他两组更优；覃家庙组地层与水井沱组二段地层厚度差不多，前者出露面积虽比后者大了近100 km，但覃家庙组地层岩性为白云岩，而水井沱组二段地层岩性为灰岩，因此水井沱组二段地层的地下水补径排条件和岩溶发育程度都比覃家庙组地层的好，故水井沱组二段地层含水性优于覃家庙组地层。

3.3.2 泗溪-车溪流域不同地貌类型下同一地层含水性评价

上文对同一地貌类型下不同地层含水性进行了评价，为了探究不同地貌类型下同一地层含水性的差异，本文根据实际情况选取研究区两处寒武系覃家庙组地层，采取与泗溪流域同样的评价方法对地层含水性进行了综合评价。

根据泗溪流域(小溪沟)和车溪流域(车溪风洞、车溪龙洞)覃家庙组地层含水性3项评价指标数据(见表10)，求得谭家庙组地层各项评价指标的合适差值分别为0.073、0.134、1.318，以此作为泗溪流域地层含水性级别划分间距，对3项评价指标分别进行地层含水性分级，具体分级标准见表11。

表10 泗溪-车溪流域覃家庙组地层含水性评价指标数据

表11 泗溪-车溪流域覃家庙组地层含水性分级标准

根据各项评价指标实测值与所划分的地层含水性等级，可计算得出泗溪-车溪流域不同地貌类型下同一地层(∈

q

)不同评价指标对应的隶属度(见表12至表14)，并根据最大隶属度原则来评价泗溪-车溪流域覃家庙组地层含水性的级别。

表12 脆/塑性岩层厚度比值对泗溪-车溪流域覃家庙组地层含水性的隶属度

脆/塑性岩层厚度比值对泗溪-车溪流域覃家庙组地层含水性的隶属度即为该单项评价指标的地层含水性评价结果。由表12可知，泗溪-车溪流域小溪沟地层含水性较强，车溪风洞地层含水性中等，车溪龙洞地层含水性强。

表13 岩体体裂隙率对泗溪-车溪流域覃家庙组地层含水性的隶属度

表14 岩石中CaO/MgO比值对泗溪-车溪流域覃家庙组地层含水性的隶属度

岩体体裂隙率对泗溪-车溪流域覃家庙组地层含水性的隶属度即为该单项评价指标的地层含水性评价结果。由表13可知，泗溪-车溪流域小溪沟覃家庙组地层含水性强，车溪风洞、龙洞覃家庙组地层含水性均为中等，但车溪风洞覃家庙组地层在含水性弱、较弱这两级别存在隶属度，而车溪龙洞覃家庙组地层在这两个级别的隶属度为0；此外，车溪龙洞覃家庙组地层在含水性中等这一级别的隶属度为1，因此综合来看车溪龙洞覃家庙组地层的含水性更优。

岩石中CaO/MgO比值对泗溪-车溪流域覃家庙组地层含水性的隶属度即为该单项评价指标的含水性评价结果。由表14可知，泗溪-车溪流域小溪沟覃家庙组地层含水性强，车溪风洞、龙洞覃家庙组地层含水性均较弱，但车溪风洞覃家庙组地层在含水性弱这一级别存在隶属度，而车溪龙洞覃家庙组地层在该级别的隶属度为0；此外，车溪龙洞覃家庙组地层在含水性中等这一级别的隶属度比车溪风洞高，因此综合来看车溪龙洞覃家庙组地层的含水性更优。

通过复合运算使权重作用于隶属度，得到泗溪-车溪流域覃家庙组地层含水性的综合评价结果，见表15。

由表15可知，泗溪-车溪流域小溪沟覃家庙组地层含水性强，车溪风洞、龙洞覃家庙组地层含水性均为中等，即相同地层含水性受地貌类型的影响呈现出较大的差异性，其中岩溶山区覃家庙组地层的含水性强于盆山交界缓坡区覃家庙组地层的含水性。

表15 泗溪-车溪流域覃家庙组地层含水性的综合评价结果

通过深入探讨同一地层在两种地貌类型下含水性强弱的水文地质原因，并结合图3分析如下：区域地层呈单斜构造，车溪流域的覃家庙组地层因地形切割娄山关组地层而出露，车溪风洞、龙洞出露地层岩性为覃家庙组顶部(∈

q

)的泥质白云岩，岩溶基本不发育；而泗溪流域的覃家庙组地层岩性出露较为完整，出露面积广，覃家庙组中部(∈

q

)和底部(∈

q

)岩溶发育，因此泗溪流域所属的岩溶山区覃家庙组地层较车溪流域所属的盆山交界缓坡区覃家庙组地层，其含水性更优。

4 结 论

(1) 本文通过选取合适的评价因子与评价方法，对岩溶地区地层综合性指标“含水性”进行了定量评价与分析。其中，选取的评价因子获取简便，且可根据实际情况用类似因子替代；选取的评价方法计算较简单，且由单因子评价结果可知综合评价方法能更好地反映真实情况。本文最终得出的评价结果与实际调查情况相吻合，表明该评价方法具有一定的可靠性和实用性。

(2) 根据泗溪流域同一地貌类型(岩溶山区)下不同地层之间的含水性评价结果可知，宜昌长江南岸岩溶山区寒武系地层中，娄山关组地层的含水性优于覃家庙组地层和水井沱组二段地层的含水性，虽然覃家庙组地层与水井沱组二段地层的含水性评价结果相同，但根据各个含水性分级的隶属度可知，水井沱组二段地层含水性要略优于覃家庙组地层，这也体现了含水性的“亦此亦彼”特性。

(3) 根据不同地貌类型下两处覃家庙组地层的含水性评价结果可知，同一地层在不同地貌类型分区中的含水性存在一定的差异，出露于岩溶山区覃家庙组地层较出露于盆山交界缓坡区覃家庙组地层，其含水性更优。