Circulación kárstica de aguas subterráneas

1. Recarga de aguas subterráneas kársticas

1. Recarga de infiltración por precipitaciones

El área de exposición de rocas carbonatadas en el área de trabajo es de 77.800 km2, cubriendo una superficie de 87.400 km2. Las precipitaciones en áreas expuestas de rocas carbonatadas y áreas cubiertas por acuíferos inestables se filtrarán a través de varios canales de fisuras y se convertirán en una importante fuente de suministro de agua subterránea kárstica. La distribución de rocas carbonatadas en el sistema de agua de 13 karst se muestra en la Tabla 4-1.

Tabla 4-1 Tabla estadística de área carbonatada y precipitación en sistemas de agua kárstica de la región

Entre los 119 sistemas de la región, el área total expuesta de rocas carbonatadas es 53316.42km2, lo que representa el 69% del área total de exposición de rocas carbonatadas en el área. La precipitación calculada por el subsistema varía desde 152,66 mm en el sistema de agua kárstica en el extremo norte de la montaña Liqian en Mongolia Interior en el noroeste hasta 945,08 mm en el sistema de agua kárstica en el distrito de Zhima Pearl Spring en Huainan, Anhui en el sureste. La magnitud cambia en 6,2 veces. La precipitación promedio de cada sistema es 604.05438+0 mm, según cálculos anteriores, el coeficiente de infiltración de precipitación en las áreas de exposición a rocas carbonatadas oscila entre 0.093 en el Cámbrico (0.13 en el Ordovícico) en el área de la montaña Zhuozi. de Mongolia Interior a 0,34 en el oeste de Henan y Shandong, y el rango de cambios también es más de 3,5 veces, lo que refleja el efecto de control del clima sobre la intensidad del desarrollo kárstico. En la meseta Shanxi-Shaanxi, donde las rocas carbonatadas están más expuestas, los coeficientes de infiltración de precipitación de varios sistemas se encuentran en su mayoría entre 0,2 y 0,25. El coeficiente de infiltración de las áreas expuestas a carbonatos en toda la región es de 0,20. La recarga de infiltración por precipitación calculada en las áreas expuestas a carbonatos del sistema 119 alcanza 64465438+100 millones de m3/a, lo que es una ventaja absoluta en la composición de la recarga de aguas subterráneas del norte. karst.

Los resultados de la investigación sobre capas sueltas de agua subterránea en la llanura del norte de China y agua kárstica en la cuenca de Yangzhuang de la provincia de Shandong muestran que el coeficiente de infiltración de precipitación en la misma área es un valor variable. Según una investigación realizada en la zona del manantial de Niangziguan en Shanxi y en la zona del manantial de Jiulishan en Henan, la diferencia entre el coeficiente de infiltración anual y la precipitación es más del doble. Sin embargo, utilizando un área de manantial completamente cerrada en el área kárstica del norte, después de años de monitoreo del equilibrio, el estudio para obtener una curva de relación precisa entre la precipitación y el coeficiente de infiltración aún no se ha establecido, y aún queda por estudiar en el futuro. El límite entre el sistema de agua kárstica en el área del manantial Qianligou en Mongolia Interior y el sistema de agua kárstica en el área del manantial Paoma Shenquan-Xiakou en Shanxi está completo. El sistema de agua de manantial es un agua de manantial completamente descargada, que tiene buenas condiciones naturales para. Realización de investigaciones experimentales de equilibrio.

En el sistema 119 demarcado, el área de cobertura de roca carbonatada es de 33473,42km2. La infiltración y suministro de agua kárstica por precipitación en estas áreas depende de la litología y el espesor de la capa suprayacente desde el punto de vista geológico. y otras condiciones. Sistema Neógeno, esta área se distribuye generalmente bajo el sistema Cuaternario, en su mayoría capas de arcilla roja. La capacidad de bloqueo del agua es fuerte y la infiltración vertical del agua kárstica básicamente no coincide. El espesor de la capa suelta también tiene un cierto impacto en la recarga de infiltración. En el pasado se creía que el suministro sería difícil si el espesor de la capa de cobertura en la zona de loess del noroeste era superior a 50 m. Sin embargo, según nuestra investigación de campo, cuando no hay una capa de barrera de agua estable en la sobrecarga, existe una infiltración intermitente independientemente del espesor de la sobrecarga. El ejemplo más típico es la meseta de Baimiao Loess en el norte de Pingliang, Gansu. La altitud de la meseta de Baimiao es casi 200 metros más alta que la del valle del río Jinghe y el valle del río Dalu en ambos lados. El conglomerado del fondo cuaternario y la capa de arcilla roja del Neógeno se cortan en el hombro del valle. El espesor de la capa suprayacente en el conglomerado del fondo es de aproximadamente 1,80 m. Barrerado por los acuíferos del Paleógeno y del Neógeno, fluye una gran cantidad de agua de manantial. a lo largo del conglomerado inferior fluye y nunca se seca durante todo el año. Según el análisis de las condiciones hidrogeológicas, la recarga por infiltración de las precipitaciones superficiales en la meseta es la única fuente de recarga de estos manantiales. El vertido de un gran número de manantiales demuestra que el agua de lluvia puede penetrar completamente la gruesa capa de cobertura hasta llegar al manantial. acuífero inferior. El coeficiente de infiltración de precipitación del área cubierta de roca carbonatada calculado en estudios anteriores también cambia mucho. Por ejemplo, los datos que utilizamos en la región de Weibei de Shaanxi son 0,05, el resultado calculado por el investigador Zhang Zhiqian en el área de manantial de Niangziguan en Shanxi es 0,10 y los datos que obtuvimos mediante el cálculo del equilibrio en el área de manantial de Sangu en Jincheng, Shanxi es 0,13. En el área de Tianqiaoquan, cruzamos a nado el río Lanyi del río Dongchuan. Este componente no puede estimarse ya que actualmente no se conoce completamente el tamaño exacto de la zona de recarga de infiltración para toda la región.

2. Recarga por filtración de aguas superficiales

Existen dos situaciones principales en las que las aguas superficiales recargan las aguas subterráneas kársticas.

Uno es donde los ríos pasan a través de áreas carbonatadas y el agua subterránea kárstica se recarga cuando el nivel freático es más bajo que el del río. La otra es que los embalses construidos durante muchos años en áreas carbonatadas recargarán el agua kárstica mediante filtraciones.

(1) Recarga por filtración de los ríos

La filtración de los ríos también juega un papel importante en la composición de los recursos de la recarga de aguas subterráneas kársticas en el norte de China. Tomemos, por ejemplo, algunos de los grandes ríos de la región.

El río Amarillo pasa a través de la bahía de Lama en Mongolia Interior y entra en el sistema de aguas subterráneas kársticas en el área del manantial Tianqiao. La longitud del flujo es de 190 km, de los cuales la sección de fuga kárstica desde la bahía de Lama hasta la carretera Hequ en Shanxi es. 75 km. El volumen total de fuga calculado por investigadores anteriores es de 6,92 m3/s (incluido el suministro de fuga del embalse de Wanjiazhai). La sección de fuga del río Honghe en el área del manantial de Tianqiao tiene 8 km de largo, con un volumen total de fuga de 1,36 m3/s/s

El río Jinghe tiene una sección de fuga de 2,63 km de largo en el área de Sanguankou de En el sistema de agua kárstica de Pengyang-Pingliang, el volumen medio de fuga medido y calculado durante muchos años es de 0,575 metros cúbicos/segundo. El río Jinghe cruza la falla de Laolongshan en Shaanxi y entra en el sistema de agua kárstica de la zona del manantial de Sizhudong. Al llegar a la sección de fuga de la falla Dashapo, el nivel del agua del río es de 20 a 30 m más alto que el nivel del agua subterránea kárstica. Después del cálculo, el volumen promedio de fuga a lo largo de los años es de 1.516 m3/s.

El río Luohe se origina en la plataforma Luochuan. La sección carbonatada desde Sanyanqiao hasta la aldea Shanghe tiene 9,2 km de longitud. Esta sección tiene karst. La posición es de 65 ~ 75 m, formando una sección de fuga del río. El volumen de fuga medido es de 2.741 m3/s.

El río Sanchuan en el sistema de agua kárstica del manantial Liulin tiene 6 secciones de fuga. , con un volumen de fuga total de 0,666 m3/s.

El volumen total de fuga de la sección de fuga de 80,81 km del río Fenhe desde el canal Luojia hasta la aldea de Shanglan es de 3,06 m3/s y fluye a través del Sistemas de agua kárstica de Jinci Spring y Lancun Spring. Después de ingresar al sistema de agua kárstica del área del manantial de Guozhuang en el tramo medio, la pérdida de flujo en la sección de filtración kárstica desde Tang Yi a Shilin es de 1,438+0,03 m3/s.

Los ríos Wenhe y Taohe en el sistema de agua kárstica de la zona del manantial de Niangziguan, el río Nanchuan, el río Songxi y el río Qingzhang, comenzando desde los estratos carboníferos del Carbonífero-Pérmico en el oeste y alcanzando el área de exposición a carbonatos en el este, el volumen de filtración promedio a lo largo de los años es de 2,17m3/s, lo que representa el 10% del agua subterránea kárstica natural de todo el sistema y el 19% de los recursos totales de suministro.

Según datos relevantes, el volumen de fuga anual del río Yongding en el sistema de agua kárstica del distrito de Yuquan Spring en Beijing puede alcanzar 1,73 m3/s en la sección de fuga Qingshuijian-Junzhuang.

El río Dan fluye a través de dos sistemas de agua kárstica, el manantial Sangu en la provincia de Shanxi y el manantial Jiuli en la provincia de Henan. Filtra y recarga agua subterránea kárstica del manantial Sangu en los tramos superiores de la ciudad de Jincheng, y recibe agua kárstica. desde el manantial Sangu en las áreas aguas abajo, la excreción y la recarga luego fluyen río abajo hasta el manantial Jiuli en la provincia de Henan, y luego se filtra y recarga el agua subterránea kárstica.

Según los datos de isótopos estables de hidrógeno y oxígeno, las pruebas de trazadores y los resultados reales de las mediciones de flujo de la sección del río Xiaotang, el suministro del río subterráneo Shuidong en Liaoning proviene principalmente del suministro de fugas del río Xiaotang ( Shen, 1998; Wu Fawei, 2007).

El embalse de Zhuzhuang en el sistema de agua kárstica en el área de Baiquan de Xingtai recoge la escorrentía superficial del área de rocas metamórficas arcaicas en los tramos superiores de 1220 km2. Según el análisis de datos después de la finalización del embalse, el coeficiente de recarga de fugas del agua abandonada del embalse de Zhuzhuang a la sección de fuga kárstica aguas abajo se midió en 0,437 ~ 0,543 (Qiao Guangjian, 2006). Según los datos de medición reales del sistema de agua kárstica de Mianchi del Departamento Provincial de Geología y Recursos Minerales de Henan, el volumen de filtración del río Shihe es de 1,75 m3/s durante el período húmedo y de 0,78 m3/s durante el período llano.

Según los datos de fuga medidos del río Qingyang de 18 km de largo en el sistema de agua kárstica del área de manantial Zhangqiu Mingshui de julio a septiembre de 2003, la cantidad de fuga alcanzó 2,48 m3/s. el río Dongbalou (los tramos inferiores se llaman río Luohe) El volumen de fuga en la sección del río de 9 km de largo desde Dongguolou a Hanjiazhuang es de 1.175 m3/s.

El río Zhuangyan en el sistema de agua kárstica del área de manantial de Guoniang está ubicado en el área de filtración kárstica donde el sur de la aldea Yuezhuang en el sureste de Lixinzhuang se encuentra con el río Zhengwangzhuang. El volumen de fuga medido ocho veces en diferentes momentos por el equipo de hidrología de Shandong 801 fue de 0,047 ~ 0,792 m3/s.

El río Zihe en el sistema de agua kárstica del área del manantial Zibo Fengshui se conoce como las "Dieciocho fugas del río Zihe". Antes de que se construyera el embalse de Taihe, el volumen de fuga debajo del embalse alcanzaba los 3.026 m3/s.

Además, existen tramos de filtración de ríos secundarios que abastecen de agua kárstica. Según nuestras estadísticas incompletas, sólo en la sección de fuga ***49 del afluente secundario de carbonato alrededor de la cuenca de Ordos, la longitud total de la fuga es de unos 245 km. El mapa de distribución de las secciones de fuga de ríos en toda la región se muestra en la Figura 4-1.

Figura 4-1 Secciones de fuga kárstica y mapa de distribución de embalses de fuga kárstica de los principales ríos del norte de China

La capacidad de fuga de los ríos se puede expresar mediante el coeficiente de fuga por unidad de longitud. El coeficiente de fuga está estrechamente relacionado con la estructura geológica del río (la estructura litológica de la capa suelta del río, la intensidad del desarrollo kárstico, etc.). ), el flujo de entrada, el estado de fuga del río (fuga vertical libre, fuga por elevación, fuga lateral, etc.) y la relación hidrodinámica entre el río y el agua subterránea kárstica. Su valor se puede calcular midiendo el flujo de las secciones superior e inferior. La ecuación específica es la siguiente:

Cuestiones ambientales y protección de las aguas subterráneas kársticas en el norte de China

Si las hay. sin agua de intervalo, la ecuación se puede simplificar de la siguiente manera

Cuestiones ambientales y protección del agua subterránea kárstica en el norte de China

Donde: Q es el flujo de la sección superior q es el flujo de la sección inferior; ; q área es el caudal de entrada del intervalo; β es la fuga por unidad de longitud del río. Coeficiente L1 es la longitud de fuga del río en el área de roca carbonatada (km; L2 es la longitud de fuga desde la entrada de la sección del pozo hasta); la sección inferior del pozo (km).

La Tabla 4-2 es un resumen de los valores numéricos del coeficiente de fuga por kilómetro de algunas secciones de ríos de filtración kárstica. Se obtiene midiendo y recopilando datos de flujo de fuga pasados ​​y calculándolos en algunos proyectos. en el norte.

Tabla 4-2 Resumen de los coeficientes de fuga por kilómetro de longitud de algunas secciones de río medidas en el norte de China.

Continúa

Continúa

Como se puede observar en la tabla, los coeficientes de fuga por unidad de kilómetro de longitud de los diferentes tramos del río varían mucho, con una diferencia de más que mil veces. Los resultados para el mismo tramo con fuga afectado por el agua entrante no son consistentes, como discutiremos en las siguientes secciones.

(2) Recarga de fugas de embalses

Hay docenas de embalses grandes y pequeños construidos en áreas de rocas carbonatadas en la región. Muchos embalses tienen recarga de fugas para agua subterránea kárstica, y algunos embalses tienen. recarga de filtración. La fuga es bastante grande. Por ejemplo, en el embalse de Taoqupo en el río Qishui en el sistema de agua kárstica Yuanjiapo Spring-Wentang Spring-Lingquan en la provincia de Shaanxi, el volumen máximo de fuga en la etapa inicial de almacenamiento de agua es de 27,8 m3/s. El embalse de Wanjiazhai está ubicado en el sistema de agua kárstica del manantial Tianqiao en el río Amarillo, con un volumen de fuga calculado de 5,5 m3/s. El sitio de la presa del embalse de Maomaowan del sistema de recursos de agua del manantial kárstico Longyansi está ubicado en el fondo de la Formación Sandaogou (. Formación Majiagou) sobre la piedra caliza. Hay 46 cuevas en un área de 0,6 km2 en el sitio de la presa, y la fuga anual ascendió a más de 20 millones de m3 en las primeras etapas de la construcción del embalse. Los principales depósitos de filtración se muestran en la Tabla 4-3 y la Figura 4-2.

Tabla 4-3 Tabla resumen de las principales filtraciones kársticas en áreas kársticas del norte de China

Continuación

Figura 4-2 Diagrama esquemático del modelo de sistema de aguas subterráneas kársticas de paso elevado

3. Otros suministros

Además de las tres fuentes de suministro principales mencionadas anteriormente, el agua subterránea kárstica en el norte de China también tiene las siguientes fuentes de suministro:

(1 ) Carbonífero y Pérmico que contienen recarga de desbordamiento de estratos de carbón al Ordovícico Medio subyacente

Desde una perspectiva macro, hay lutitas aluminosas, lutitas y otras capas aislantes de agua entre las areniscas en los estratos de carbón y capas intermedias de agua subterránea de piedra caliza. Acuíferos y acuíferos kársticos del Ordovícico, pero la existencia de fallas, estructuras de fallas, columnas de colapso y otros canales conductores de agua no significa que no haya intercambio de agua. Teniendo en cuenta que la proporción de agua de recarga es pequeña, en la mayoría de los casos el agua de recarga de desbordamiento del acuífero del estrato carbonífero suprayacente ya no se considera. Sin embargo, en las áreas del noroeste con poca precipitación (como el área de la montaña Zhuozi en Mongolia Interior). , su proporción no puede ignorarse.

(2) Recarga de aguas subterráneas de capa suelta

En las áreas sureste de Luzhong, Yuxi y Xuhuai, habrá un desbordamiento lateral y un desbordamiento vertical entre el agua subterránea kárstica y el agua subterránea de capa suelta suprayacente. Suministros de transmisión. En el sistema de agua kárstica de Shandong Pingyin, el sistema de agua kárstica de Jiuxian y el sistema de agua kárstica de Guoliji, el agua kárstica se suministra mediante el desbordamiento descendente de agua porosa de capas sueltas. En el sistema de agua kárstica de Tangshan, en condiciones naturales, el agua subterránea kárstica fluye hacia arriba para reponer el agua subterránea de los poros en la capa suelta poco profunda. Debido a la explotación de las aguas subterráneas kársticas y al drenaje de las minas de carbón, la relación entre los dos tipos de aguas subterráneas se invierte y las aguas subterráneas porosas fluyen hacia abajo para reponer las aguas subterráneas kársticas.

(3) Suministro de agua condensada

Los resultados de la investigación de isótopos en el área de la montaña Zhuozi en Mongolia Interior indican que hay un suministro de aceite condensado en esta área.

Dos. Escorrentía, enriquecimiento y descarga de aguas subterráneas kársticas

Las condiciones de circulación del agua kárstica están estrictamente controladas por la litología, la estructura regional, la topografía y los factores espaciales de la presencia de aguas subterráneas. Después de ser recargada por la precipitación atmosférica local, el agua superficial y el agua subterránea del acuífero suprayacente, el agua subterránea kárstica en el área de recarga se mueve hacia su respectiva dirección de descarga a través de varias vías de escorrentía, como zonas de fallas, brechas kársticas, fisuras entre capas y brechas disueltas.

Sin embargo, la escorrentía de aguas subterráneas no es uniforme debido a las características estructurales del sistema. Los factores topográficos y geomorfológicos, los grandes cuerpos de agua de recarga superficial, la distribución de los acuíferos internos, la inclinación estratigráfica y los factores estructurales de control del agua afectarán el campo del flujo de agua subterránea. Las condiciones de circulación y transformación son extremadamente complejas, los factores de control son diversos y la escorrentía. Los patrones también son diferentes. En resumen, el modelo del sistema hídrico kárstico restringido por estructuras geológicas y otros factores tiene una fuerte regularidad en la distribución regional. Para evitar largas descripciones y listas, discutiremos los representantes típicos de los primeros cuatro modelos de sistemas de agua kársticos, cada uno con sus propias características.

1. Modelo de sistema de agua kárstica "monoclinal in situ"

El sistema de agua kárstica del manantial Tianqiao en el lado oeste de la montaña Luliang es el sistema de agua kárstica más grande del norte y es también "dominado por monoclinal" Un representante típico del modelo de sistema de agua kárstico (Figura 4-2). Controlada por el levantamiento anticlinal del complejo Luliang y los estándares de descarga de agua subterránea kárstica del Río Amarillo en el lado oeste, el agua subterránea kárstica en el sistema se recarga mediante la infiltración de precipitación desde el área expuesta en el lado este, luego se acumula hacia el oeste a lo largo de la dirección inclinada del acuífero y está bloqueado en el techo impermeable. Cuando se encontró la salida de drenaje, se formaron tres áreas de drenaje a lo largo del río Amarillo: Laoniu Bay, Longkou y Tianqiao. El caudal total actual alcanza 1,7 m3/s. La roca carbonatada en el área de Tianqiao, donde el eje del anticlinal de Tianqiao es cortado por el río Amarillo, se encuentra en la posición expuesta más baja en el área del manantial, convirtiéndose en el área final de descarga concentrada de agua subterránea kárstica.

Durante el proceso de escorrentía, el gradiente hidráulico del agua subterránea también cambia desde la zona de recarga hasta la zona de vertido. La caída de la relación hidráulica en el área de recarga es mucho mayor que en el área de descarga. Por ejemplo, la relación hidráulica de Nuanya a Hongyazi en el este es del 8,7 ‰, pero desde Hongyazi al área central de Lougou es del 12,2 ‰; la relación hidráulica desde la antigua sede del condado hasta Tianqiao en la cuenca es de solo 0,64 ‰, y la relación hidráulica desde Yaowa hasta Blacksmith Shop en el norte del condado de Baode es de 0,5 ‰. Este cambio de gradiente hidráulico refleja, en cierta medida, la resistencia del medio acuífero al agua subterránea. El karst en el área de recarga está relativamente subdesarrollado y el gradiente hidráulico es grande, mientras que el karst en el área de drenaje está relativamente desarrollado y el gradiente hidráulico es pequeño. El campo de flujo de agua subterránea muestra una forma de convergencia en forma de abanico (Figura 4-3).

El agua subterránea kárstica generalmente fluye de este a oeste a lo largo de la formación. En el área occidental del Carbonífero-Pérmico, encuentra un techo que aísla el agua y luego fluye a lo largo de la superficie de contacto entre los sistemas del Ordovícico y del carbón, formando un. fuerte zona de escorrentía (Figura 4-4), que finalmente se descarga en forma de un gran manantial en el área del paso elevado donde el río Amarillo corta el acuífero de carbonato del sistema.

Figura 4-3 Isobaras de agua kárstica en el área del manantial Tianqiao

2. Modelo de sistema de agua kárstica "Inversión monoclinal"

"Inversión monoclínica" “El general La dirección del flujo del agua subterránea kárstica en un sistema es opuesta al buzamiento de la formación, pero muchos de estos sistemas están controlados por el buzamiento del acuífero en la zona de recarga. La dirección del flujo del agua subterránea fue inicialmente consistente con la inclinación de la formación, cambió después de que se bloqueó el techo impermeable y convergió gradualmente para formar una fuerte zona de escorrentía bajo ciertas condiciones. Por ejemplo, el agua kárstica en el ala sur del sistema de agua kárstica de Niangziguan, el área oriental de Pingding, el sistema de agua kárstica de Gaoping en el distrito de Sanguquan y el área expuesta a rocas carbonatadas en la cuenca oriental de Bagong fluyen primero a lo largo del lecho. , y luego se encuentra con la serie de carbón en el oeste y luego a lo largo de la línea de contacto respectivamente. Fluye hacia el norte (sistema Niangziguan) y hacia el sur (sistema Sanguquan), formando zonas de fuerte escorrentía de agua subterránea kárstica de Xiyang-Pingding-Yangquan y Gaoping-Bagong-Jincheng, respectivamente. .

La estructura geotectónica del sistema de agua kárstica en la cuenca del manantial Yanhe está ubicada en el extremo sur del sinclinal de Qinshui y está controlada por el sinclinal de Qinshui y la mitad occidental de la estructura a dos aguas del sureste. Los estratos tienden de este a oeste, y los estratos del suroeste giran hacia el noroeste y se inclinan hacia el noreste, formando una estructura de recolección de agua en forma de canasta que se abre hacia el norte. La parte norte del sistema está compuesta por estratos carboníferos del Carbonífero-Pérmico, y la parte sur está compuesta por rocas carbonatadas del Cámbrico-Ordovícico. El río Qinhe fluye a través de este sistema de norte a sur, cortando el nivel del agua kárstica. A lo largo del río Qinhe, bloqueado por el acuífero relativo del Cámbrico-Ordovícico, se forma un cinturón de drenaje compuesto de múltiples manantiales (Figura 4-5).

Figura 4-4 Mapa de distribución de zonas de fuerte escurrimiento de aguas subterráneas kársticas en el norte de China

Figura 4-5 Perfil hidrogeológico del sistema de agua kárstica en la zona del manantial de Yanhe

Posteriormente, con la reducción de los estándares de descarga del río Qinhe, el agua subterránea kárstica fluye de norte a sur, formando un modelo de sistema de agua kárstica "monoclinal invertido" (Figura 4-6). El campo hidrodinámico del plano horizontal kárstico del sistema muestra que el campo de flujo natural converge y el agua subterránea se acumula desde las áreas circundantes hasta el centro (entre Yangcheng, Runcheng y Yanhequan), dejando solo un espacio en el valle del río Qinhe. La caída del índice hidráulico en la zona de captación es sólo del 1‰, mientras que en la zona de recarga marginal es del 5‰, lo que muestra las características de una cuenca de captación. El fondo regional aislante del agua controla el flujo de manantiales kársticos. El agua subterránea kárstica fluye hacia largos ríos en la parte noreste del sistema.

Figura 4-6 Mapa de contorno del sistema de agua kárstica en la cuenca del manantial Yanhe

El lado sureste de la zona de escorrentía está obviamente controlado por la tendencia del acuífero.

En la mayoría de los sistemas modelo de "inversión monoclinal" en el norte (como el sistema de agua kárstica del manantial de Niangziguan, el sistema de agua kárstica del manantial de Xin'ancun, el sistema de agua kárstica del manantial de Yuanjiapo-Manantial de Wentang-Lingquan, etc.), El agua superficial que se origina en los estratos carboníferos aguas arriba (o estratos más nuevos) a menudo se filtra abundantemente después de ingresar a las áreas expuestas de rocas carbonatadas aguas abajo, formando una recarga de agua subterránea kárstica.

3. Flujo de escorrentía de agua kárstica en el modelo de sistema "tendencia"

La característica más importante del modelo de sistema "tendencia" es la tendencia del acuífero kárstico del sistema y la escorrentía principal. La dirección del agua subterránea kárstica es consistente. Dado que el acuífero de carbonato en este modelo tiene un ángulo de inclinación pronunciado y se produce en formas masivas, hay pocos ríos grandes y pequeños en el sistema, y ​​la precipitación atmosférica es la principal fuente de suministro de agua subterránea kárstica en el sistema. El agua kárstica se filtra en el área de drenaje siguiendo la dirección del acuífero y se descarga en forma de agua de manantial en el extremo oblicuo del bloque acuífero de la falla (algunos sistemas, como el área de Shangqingquan en Beijing, están cortados por ríos y descarga desde ambos lados hasta el punto de descarga). El campo de flujo de agua subterránea es en su mayor parte rectangular (Fig. 4-7). Debido a la pequeña área expuesta y la escala filogenética de los acuíferos carbonatados, el enriquecimiento del agua subterránea es relativamente bajo. En general, las zonas de fuerte escurrimiento de aguas subterráneas son raras en este tipo de sistemas y sus lugares de enriquecimiento se distribuyen principalmente dentro de la cuenca.

Figura 4-7 Diagrama de campo de flujo del sistema de agua kárstica en el área de Taiyangquan

4 Escorrentía y descarga de aguas subterráneas del sistema de agua kárstica en la "Cuenca Syncline"

"El sistema de agua kárstica "tipo cuenca sinclinal" recibe principalmente infiltración y recarga de la precipitación en las áreas expuestas de rocas carbonatadas alrededor de la cuenca (o en ambos lados del sinclinal), y generalmente converge en forma anular hacia la mitad de la cuenca. (eje sinclinal). Se descarga en forma de agua de manantial en la sección de corte del río de la cuenca o en partes apropiadas del tragaluz de carbonato. La naturaleza del agua de manantial es principalmente manantiales de desbordamiento de erosión. Como el manantial Qilihe en el condado de Yu, provincia de Hebei, el manantial Shuishentang en Guangling, Shanxi, el manantial Wutai Pingshang en Shanxi, el manantial Laiyuan en la cuenca de Laiyuan, el manantial Shuimocao en Lingshan Syncline, etc. El sistema de agua kárstica Shili Spring formado en la cuenca de Zaozhuang en la provincia de Shandong es un representante típico del sistema de agua kárstica "tipo cuenca sinclinal". Las características de descarga de escorrentía de agua kárstica que se muestran en las Figuras 4-8 y 4-9 son ejemplos destacados. Al mismo tiempo, el sistema de agua kárstica del dominio del manantial de Yangzhuang en el noroeste del sistema y el sistema de agua kárstica de Yicheng en el sur están compuestos por la cuenca de Yangzhuang y la cuenca de Yicheng, respectivamente.

Figura 4-8 Diagrama hidrogeológico del sistema de agua kárstica en el área del manantial Shili de Zaozhuang

Figura 4-9 Perfil hidrogeológico del sistema de agua kárstica en el área del manantial Shili en el área de Dingzhuang-Dongwangzhuang