岩溶水文地质系统的自动化监测研究是岩溶水文地质学创新和发展的需要——桂林岩溶试验场研究的体会

来源 :2003地下水勘察与监测技术方法经验交流会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:w11425635
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利用多参数自动记录仪对桂林岩溶试验场的降水量、水位、水温、pH值和电导率进行了监测,数据采集间隔根据参数变化的程度由2 min到1 h不等。结果发现,岩溶裂隙水在洪水期间pH值呈降低趋势,而电导率呈升高的不寻常变化。与此相反,对于岩溶管道水,同样是在洪水期间,它的pH值是升高的,而电导率呈正常的降低。考虑到Ca2+和HCO3-分别为地下水中主要的阴阳离子(>90%),及它们与电导率的线性关系,计算得到了洪水期间方解石的饱和指数(SIc)和水的CO2分压(pm)的变化情况。发现洪水时裂隙水的pCO2高于正常情况的pCO2,而它的SIc值比正常情况低。与此相对,对于管道水,尽管同一洪水期间其SIc降低,但pCO2也降低。从这些结果,可以推断,至少有两个关键的过程控制着洪水期间的水化学变化。一个是雨水的稀释作用,另一个是水-岩-气的相互作用。然而,对于裂隙水来说,后者的作用可能更重要,即在洪水期间,高浓度的土壤CO2溶解于水中,则更具侵蚀性的水能溶解更多的石灰岩,从而增强水的电导率。而对于管道水,雨水的稀释作用更重要,因为研究区较高的pH和低电导率的雨水能更快地通过管道流出,所以,要了解岩溶系统水化学的变化,仅考虑水-岩相互作用是不够的,还必须重视CO2气体对岩溶系统中水化学变化的影响。总之,水-岩-气相互作用的概念必须引入岩溶水化学的研究中。该项研究也给了一个重要启示,那就是,必须重视岩溶水文地质系统的自动化监测-这是由岩溶水文地质系统对环境变化具有的特殊敏感性决定的,否则,难以取得岩溶水文地质学的创新和发展。
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