喀斯特含水层简介

出版年份： 2022

页数： 216

ISBN：978-1-77470-040-2 https://doi.org/10.21083/978-1-77470-040-2 引文： Kuniansky， E. L.， Taylor C. J.， Williams J.H.， & Paillet F. （2022）。 喀斯特含水层简介。地下水项目。 https://doi.org/10.21083/978-1-77470-040-2。

作者：

Eve L. Kuniansky： 美国地质调查局Charles J. Taylor： 肯塔基州地质调查局/美国肯塔基大学John H. Williams： 美国地质调查局Frederick Paillet： 美国地质调查局/美国阿肯色大学

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最后更新：2024 年 9 月 28 日发布日期：2022 年 5 月 8 日

Introduction to Karst Aquifers

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描述

这本喀斯特含水层书籍的重点是由可溶解的岩石组成的地层（含水层主要由碳酸盐岩和蒸发岩组成）的供水。碳酸盐岩和蒸发岩沉积岩的研究是地质学中的一个复杂领域，涉及物理、化学和生物过程，以及对河流和海洋环境中沉积的理解。因此，喀斯特含水层的研究是跨学科的，因为研究它们涉及地质测绘、地球物理学、地球化学、流体力学、地貌学、水文学、数值建模和微生物学。大多数水文地质学家在工作中或通过攻读高级学位来发展与喀斯特含水层相关的技能，并在他们的整个职业生涯中继续学习。这本介绍性书籍的目的是让读者了解喀斯特含水层中流动的复杂性，以及来自不同学科的许多方法，这些方法已被应用于研究和描述喀斯特含水层的供水。

第 1 节到第 3 节以一般方式介绍了与喀斯特含水层地下水流有关的重要主题。本书的其余部分提供了有关第一部分提到的表征方法的详细信息。最后
部分介绍了数学模型，以便大致了解在 Karst 设置中应用的模型类型。

作者访谈

内容

1 引言

2 岩溶管道流由地球化学和水流过程发展

2.1 岩溶导管流系统的形成

2.2 深部化学侵蚀性水形成互连管道

2.3 地下水位下降和波动形成相互连接的管道

2.4 导管流形成总结

3 喀斯特含水层的水文地质特征

3.1 喀斯特排水系统

3.2 可溶性和可溶性较差的单位同时出现的岩溶现象

3.3 多重孔隙和渗透结构

3.4 喀斯特含水层中地表水和泉水流量的变化

3.5 导管排水模式

3.6 地下海盗和喀斯特流域

3.7 喀斯特含水层易受污染

3.8 喀斯特含水层水流特征与其他岩石类型含水层的比较

4 喀斯特含水层的流体力学注意事项

4.1 达西定律在喀斯特含水层中的应用局限性

4.2 雷诺数作为流态的指标

4.3 岩石样品中湍流开始的调查

4.4 管道和明渠的流体力学

5 种喀斯特表征方法

5.1 水文地质制图

使用地下数据增强制图

使用地球物理数据增强制图

有助于岩溶含水层表征的地表地球物理学

5.2 钻孔测试

通常用于任何含水层类型的钻孔地球物理工具

钻孔地球物理工具对描述喀斯特含水层特别有用

5.3 水跟踪测试

5.4 含水层测试

5.5 水化学数据的使用

基本水质数据

使用端元混合来估计地下水对地表水的贡献

使用天然稳定同位素

供水的水质问题

6 数学模型在喀斯特的应用

6.1 拟合模型

使用稳定同位素的复杂拟合模型的示例应用

6.2 集总参数模型

集总参数模型的示例应用

6.3 分布式参数模型

单连续介质多孔等效模型

Dual Continuum 多孔等效模型

混合模型

离散的单断裂和多断裂或导管网络模型

单连续谱模型和混合模型的示例比较

7 总结

8 喀斯特含水层知识的前景如何？

9 练习

10 参考资料

11 个盒子

插文 1 从裂缝流到导管流的阶段

12 喀斯特和地下水术语简明词汇表

13 锻炼解决方案

14 关于作者