土壤厚度对岩溶洞穴滴水水文类型划分和水化学特征的作用

　　 摘要:

岩溶地区的复杂性加大了洞穴滴水研究的难度,土壤厚度状况对洞穴滴水水文类型和水化学特征有重要影响。本研究对遵义市清江洞内6个滴水点开展了一个水文年监测,采用Smart-Friendrich分类系统进行滴水分类,探讨土壤厚度对水文、水化学特征及先期方解石沉淀(PCP)的影响。结果表明:(1) 清江洞滴水点可分为渗流、包气带流和季节流三种滴水类型,滴速与土壤含水量密切相关,呈现出雨季大旱季小的变化特征,上覆土壤较薄的渗流类滴水点滴速全年稳定性较好,不易断流;(2) 滴水水化学季节变化明显,其中二氧化碳分压(pCO₂)、电导率(EC)、Ca²⁺存在较明显的空间差异,渗流类滴水点因上覆土壤较薄而数值最小,另外两类滴水点因上覆土壤较厚,水化学数值和变幅较大;(3) 滴水点稳定碳同位素(δ¹³C_DIC)与水化学特征变化类似,渗流类滴水点因上覆土壤较薄,其δ¹³C_DIC更偏正,包气带流和季节流类滴水点δ¹³C_DIC则相反;(4) 土壤厚度影响滴水点的干湿状况和水化学特征,进而也对PCP过程产生重要影响。这些发现证明了土壤厚度是影响滴水水文、水化学和δ¹³C_DIC的重要因素。