降雨与不同类型岩溶区地下水动态的关系研究

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近几年由于关井压采等一系列政策实施后兰村泉域水位呈现逐渐上升的趋势,地下水动态类型发生新的变化。在新的动态变化过程中,降雨作为其中一个重要的因素在影响着其发生变化,不同类型岩溶区地下水动态与降雨的关系不尽相同。故本文主要通过研究降雨与不同类型岩溶区(包括裸露型岩溶区、覆盖型岩溶区、埋藏型岩溶区)分析降雨与岩溶地下水水位的关系。裸露区以兰村水厂为例;覆盖型地区以思西村为例;埋藏型地区以古交市阴家沟村以及A0钻孔为例,分别对各个区域进行年内动态、年际动态水位与降雨的动态变化,分析降雨与不同类型地下水之间的关系。最后利用spass进行回归模拟得出降雨与不同类型地区地下水的关系,并得出相应的回归方程。研究结果显示:(1)裸露型岩溶地区水位受降雨量影响明显,该区降雨与地下水位成正相关:当降雨量小于50mm时,水位上升速率随降雨量的增加而变大;当降雨量超过50mm的时候,降雨入渗速度减缓,水位变化速率明显减慢,在此期间水位整体成上升趋势,水位滞后时间约为2个月,主要由于部分降雨会通过岩溶裂隙及岩溶孔道直接到达潜水面使得水位迅速上升;(2)覆盖区岩溶水位与降雨量存仍存在正相关但滞后性较长,滞后时间约为4个月,主要由于黄土覆盖区在降雨之后将形成地表径流,进而形成降雨荷载,增加孔隙水压,造成降雨下渗速度减缓,故水位上升缓慢,待雨停后进行二次补给,水位才出现快速上升。在降雨之后由于地下水的补给量不能达到开采量的需求使得水位在的较长一段时间内出现下降的趋势。(3)埋藏型岩溶区岩溶地下水水位与降雨量之间存在着正相关的关系,滞后时间较覆盖型及裸露型长,约为6个月。当降雨强度较小(25mm以下)时,降雨可通过岩层裂隙补给浅层地下水,当降雨强度较大时,降雨会在地表形成地表径流,包括汾河渗漏量会随之增大,待降雨结束之后进行二次补给,地下水位会出现滞后式增涨。另对同一时间段不同地区的岩溶水进行取样分析,对水样进行舒卡列夫分类、piper三线图进行水化学分类,发现三种不同类型岩溶区水质变化不大,除阴家沟水质为SO4-Ca型水,其它地区均以HCO3-Ca型水为主,部分有HCO3-Ca-Mg型水。最后通过综合指数的方法对水质进行划分,结果显示,兰村泉域各类型地区水质均处于良好级别。
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