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水文地质条件对岩溶地下暗河污染的影响

刘浩 田茂中 陈再谦

刘 浩,田茂中,陈再谦. 水文地质条件对岩溶地下暗河污染的影响[J]. 中国岩溶,2024,43(2):314-325 doi: 10.11932/karst2023y040
引用本文: 刘 浩,田茂中,陈再谦. 水文地质条件对岩溶地下暗河污染的影响[J]. 中国岩溶,2024,43(2):314-325 doi: 10.11932/karst2023y040
LIU Hao, TIAN Maozhong, CHEN Zaiqian. Influence of hydrogeological conditions on the pollution of karst underground rivers[J]. CARSOLOGICA SINICA, 2024, 43(2): 314-325. doi: 10.11932/karst2023y040
Citation: LIU Hao, TIAN Maozhong, CHEN Zaiqian. Influence of hydrogeological conditions on the pollution of karst underground rivers[J]. CARSOLOGICA SINICA, 2024, 43(2): 314-325. doi: 10.11932/karst2023y040

水文地质条件对岩溶地下暗河污染的影响

doi: 10.11932/karst2023y040
基金项目: 中国电建贵阳院科学技术发展基金项目“岩溶山区深厚回填场地勘查技术研究”(ZL2018-19)
详细信息
    作者简介:

    刘浩(1987-),男,高级工程师,主要从事地质工程、岩土工程勘察等生产及研究工作。E-mail:493671873@qq.com

  • 中图分类号: X523;P641.134

Influence of hydrogeological conditions on the pollution of karst underground rivers

  • 摘要: 通过收集基础资料、岩溶水文地质调查、水体污染指标分析等多种手段,分析了水文地质条件对贵州西南部某岩溶暗河地下水污染的影响。认为:(1)暗河出口所包含的六处泉点、两处溶洞,平面分布位置集中,但其水质污染情况各异,表明其分属于不同的地下岩溶水系统,暗河岩溶地下水系统极为复杂。岩溶暗河出口在空间平面上呈多股、条带状泉眼展布出露,主要受地质相变带附近构造及岩体本身异质性控制。(2)调查区受新构造运动的强烈抬升和河流快速下切的影响,形成了发达的地下岩溶水系统和岩溶洞穴系统,存在多股明流与伏流组成的水文地质单元体,客观上为暗河污染创造了条件。(3)暗河污染物来源为秧家坝岩溶洼地内某养猪场养殖废水,且是集中式、间断性通过落水洞进入地下岩溶管道。建议该岩溶暗河补给区应当控制发展大型养殖业及大中型集镇建设,污废水应当加强回收利用和减少外排,加强区内水源地建设与保护工作。

     

  • 图  1  木耳洞出口水体污染照片

    Figure  1.  Photo of water pollution at the outlet of Muer cave

    图  2  木耳洞岩溶水文地质图

    Figure  2.  Karst hydrogeology of Muer cave

    图  3  调查区水系分布图

    Figure  3.  Distribution of the river system in the study area

    图  4  调查区水文地质单元划分图

    Figure  4.  Division of hydrogeological unit in the study area

    图  5  K2落水洞NaCl连通试验

    Figure  5.  NaCl connection test of the K2 sinkhole

    图  6  天窗型溶洞K36

    Figure  6.  Photo of skylight cave K36

    图  7  木耳洞—庆坪河1/1万岩溶水文分布图

    Figure  7.  Karst hydrologic distribution of Muer cave–Qingping river

    图  8  WT1-WT1′测线色谱图

    Figure  8.  Chromatogram of WT1-WT1′line

    表  1  调查区连通试验测试成果表

    Table  1.   Results of connectivity tests in the study area

    序号 投放及监测点位 高程/
    m
    监测指标
    pH 温度/℃ 电导率/μs·cm−1
    初始均值 最高值 初始均值 最高值 初始均值 最高值 变化率/%
    1 投放点 坛坪槽谷落水洞 K2 1 067 7.9 8.0 19.4 19.5 410 —— ——
    2 坛坪槽谷-冗赖
    海子落水洞
    K7 1 057 8.0 8.0 19.2 19.3 485 —— ——
    3 打江槽谷落水洞 K19 990 7.9 7.9 19.5 20.5 464 —— ——
    4 监测点 木耳洞河泉点 Q1 754 8.5 8.8 18.4 18.5 1 810 1 825 0.1
    5 Q2 754.3 8.6 8.8 18.0 18.1 1 795 1 805 0.05
    6 Q3 754 7.9 8.0 18.1 18.2 650 665 2.3
    7 Q4 750 7.8 7.9 18.2 18.3 424 15 500 3 556
    8 Q5 750.5 7.5 7.6 18.1 18.3 501 22 400 4 371
    9 Q6 750 7.5 7.7 18.3 18.4 458 18 600 3 961
    10 K35 770 9.0 9.1 17.5 17.6 2 050 2 080 1.5
    11 K36 754 8.4 8.9 17.8 17.9 650 680 4.6
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    表  2  岩溶含水岩组划分表

    Table  2.   Classification of karst water-bearing rock groups

    岩溶层组 岩溶特征 水文地质岩组 平面分布范围
    类别 地层 岩性 地下水类型 透水性划分
    弱岩溶
    含水岩组
    三叠系上统把南组(T2b 黏土岩、粉砂岩夹薄至中厚层灰岩及泥灰岩 埋藏深度较浅、水动力条件弱,少量溶蚀裂隙发育 含风化带网状裂隙水 以弱透水层为主 木耳洞河以东
    中等岩溶
    含水岩组
    三叠系下统安顺组(T1a 薄层泥质白云岩、杂色黏土岩,粉砂岩互层 埋藏深度深、水动力条件中等-强,溶蚀裂隙、溶洞发育、少量管道发育 裂隙水+溶隙水+少量岩溶管道水 以中等-强透水层为主 岜燕洼地
    强岩溶
    含水岩组
    三叠系中统关岭组(T2g 厚层至块状白云岩、角砾状白云岩夹泥质白云岩 埋藏深度深、水动力条件强,溶蚀裂隙、溶洞、管道、暗河发育 裂隙水+溶隙水+岩溶管道水+暗河 以强透水层为主 打江、坛坪河、秧家坝槽谷/洼地
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    表  3  岩溶洼地统计表

    Table  3.   Statistics of karst depressions

    编号 高程/m 地层 形状 尺寸/m×m 长轴方向 水文特征
    W1 1 067 T2g 槽状 645×180 N67°E 明流分布
    W2 1 055 T2g 漏斗状 215×185 N61°E
    W4 975 T2p 漏斗状 240×140 N20°E
    W5 1 063 T2g 碟状 415×385 N37°W 明流分布
    W7 888 T2l 漏斗状 230×200 N68°E
    W8 1 057 T2g 槽状 675×200 N36°E
    W9 997 T2p 槽状 350×100 N62°E 明流分布
    W10 880 T2p 槽状 270×80 N65°E
    W16 1 235 T2g 碟状 340×320 N32°E
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    表  4  落水洞及溶洞统计表

    Table  4.   Statistics of sinkholes and karst caves

    编号高程/m地层备注水文特征
    K61 063T2g落水洞明流分布
    K141 244T2g落水洞
    K151 235T2g落水洞
    K24880T2p落水洞
    K251 485T1a落水洞
    K351 025T2l地表溶洞
    K361 050T2g地表溶洞
    K371 050T2g地表溶洞
    K381 075T1a地表溶洞
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    表  5  庆坪河木耳洞地下水监测点监测数据统计表

    Table  5.   Statistics of monitoring data on groundwater at the monitoring point in Muer cave of the Qingping river

    序号 监测项目 高锰酸盐
    指数/mg·L−1
    化学需氧
    量/mg·L−1
    氨氮
    /mg·L−1
    总磷
    /mg·L−1
    亚硝酸盐
    /mg·L−1
    细菌总数
    /CUF·mL−1
    粪大肠菌
    群/个·L−1
    备注
    1 检出限 0.5 4 0.25 0.01 20 参照《地表水环
    境质量标准》
    (GB3838-2002)
    Ⅲ类;粪大肠菌群
    参照Ⅱ类标准限
    值进行评价
    2 标注限值 6 20 1 0.2 0.013 1000 2 000
    3 庆坪河监
    控断面
    2019.1 1.1 4 0.20 0.01 70
    4 2019.4 0.8 ND 0.16 0.01 ND 110
    5 2019.7 1.5 ND 0.1 0.06 ND 100
    6 Q1 2019.11 14.88 51 4.35 0.206 0.026 1.2×106 5 500
    7 2019.12 5.29 16 4.05 0.292 1 500
    8 Q2 2019.11 15.65 57 6.45 1.192 0.013 1.1×105 4 900
    9 2019.12 5.65 23 6.60 0.47 1 800
    10 Q3 2019.11 1.18 5 ND ND ND 650 60
    11 Q4 2019.11 1.17 7 ND ND ND 590 50
    12 Q5 2019.11 1.23 6 ND ND ND 420 60
    13 Q6 2019.11 0.72 1 ND 0.012 ND 460 80
    14 打江岩溶
    水系统
    D1 2019.12 1.21 2 0.03 0.011 1 700
    15 D2 2019.12 4.11 13 0.17 ND 170
    16 D3 2019.12 1.4 2 ND 0.016 1100
    17 坛坪河岩溶水系统 T1 2019.12 1.42 2 0.18 ND 800
    18 T2 2019.12 1.58 3 0.09 0.012 2 200
    19 秧家坝岩溶水系统 Y1 2019.12 5.71 10 5.60 0.63 26 000
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-06-11
  • 录用日期:  2024-01-09
  • 修回日期:  2023-08-12
  • 网络出版日期:  2024-07-10
  • 刊出日期:  2024-04-30

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