我国黄土高原涉及陕西、甘肃、宁夏、青海、内蒙古、山西、河南等省 (区)，由于地表水水资源分布不均，而不同类型地下水分布复杂，富水性极不均匀，勘查技术要求高，开采地下淡水的工程成功率较低，造成700万人饮用水严重短缺。基岩裂隙水在解决这一问题上具有一定优势。 基岩裂隙水赋存条件极为复杂，已有勘查理论因其出发点各异、侧重点不同，强调了部分因素对地下水形成的控制作用，且都在一定范围上取得了成功，但单独用于条件复杂的基岩区，在一定程度上具有局限性；同时或过分强调勘查技术方法的作用，或过度依靠水文地质理论，在二者相互结合上做的不够，因此，开展黄土基岩裂隙水供水水文地质勘查理论与实践研究对解决黄土高原区水资源短缺问题、推动工农业发展、开发能源、促进国民经济建设具有重要的社会意义。同时，丰富了地下水勘查理论，有效地推进了地下水勘查技术科学的发展。 本项研究以系统科学理论为指导，以前人研究成果以及补充野外调查、遥感、地球物理勘查信息为基础，以探索不同类型基岩裂隙水相对富水构造及其地下水勘查技术方法优化组合为重点，采用综合分析、定性判断和定量分析相结合的方法开展研究工作，并对不同类型基岩裂隙水进行了实践研究，取得了一系列成果。 1．通过对黄土高原基岩裂隙水水文地质特点的研究，提出了基岩裂隙水相对富水构造概念。 (1)基岩裂隙水在带状断层面类、面状缝隙类、管状孔洞类裂隙组成的复杂网络中运移，以主干裂隙导水、微裂隙和岩石孔隙储水的网脉状渗流为特点，具有高度的非均质性和各向异性。 (2)考虑到基岩裂隙水发育的不均一性及其供水功能的相对性，经对研究区的大量实际资料分析研究，提出了由不同性质边界所围限，具有一定储存空间的裂隙网络，与裂隙水渗流场相耦合的基岩裂隙水相对富水构造概念。 2．在分析前人研究工作的基础上，针对黄土高原缺水地区基岩裂隙水赋存空间 (含水介质)的不同，将黄土基岩裂隙水划分为碎屑岩孔隙裂隙水、岩溶裂隙水和构造裂隙水三类，并对不同基岩裂隙水的相对富水构造模式进行了系统研究和总结。 (1)黄土高原缺水地区碎屑岩孔隙裂隙水以鄂尔多斯盆地白垩系含水系统地下水为主要研究对象。其富水性和水质特点受沉积环境和地下水径流条件影响较大，沉积相控制了相对富水构造的空间展布，而地下水循环条件决定了地下水水质的优劣，碎屑岩孔隙裂隙水相对富水构造就是由沉积相与水循环条件组合的淡水富水层位。不同沉积相带的沉积岩石，具有不同的岩性、岩石成分、粒度、分选、磨圆等结构特征，不同的孔隙度、渗透率及孔隙网络，其储水性和导水能力等地下水微观赋存条件亦不同；(鄂尔多斯白垩系盆地)宜君—洛河组为广泛发育的沙漠相沉积，岩石结构疏松，胶结较差，具有极为发育的孔隙和连通的喉道，发育均质性强的孔隙结构，具备良好的渗透性和导水能力，因而具有较强的含水性：而其他组为湖泊、三角洲亚相、河流泛滥平原亚相、沙漠丘间和沙漠湖亚相，常常发育细碎屑岩和泥质岩等致密性岩层，岩石孔隙不发育，储水性和导水能力弱，多构成区域性隔水层，地下水微观赋存条件差。 地下水循环条件决定了地下水水质的优劣，白垩系盆地在形态上为南北向延伸的不对称向斜储水构造，宜君—洛河含水系统自东而西埋深逐渐加大，地下水由潜水变为承压水，由补给区逐渐过渡为径流—排泄区，地下水交替速度由快到慢，水质也由好变差。 由上述特点可以看出：碎屑岩孔隙裂隙水相对富水构造就是由沉积相与水循环条件组合的淡水富水层位。 (2)岩溶裂隙水主要赋存于鄂尔多斯盆地周边碳酸盐岩分布区，受构造控制，形成周边岩溶含水系统，其空间展布、埋藏条件各地相异，平面上相间分布，垂向上叠置分布。按地质一水文地质结构的不同，其主要富水构造模式归纳为三种亚类，即东部的单斜相对富水构造、南部的阶梯状断裂相对富水构造、西部的逆冲断裂相对富水构造。在相对富水构造内又因构造和岩性的差异而表现为不同的富水性。 (3)构造裂隙水以甘肃中部、青海东部中小型盆地为主要研究对象，在盆地边缘断裂构造较为发育，断裂与不同时代的岩层在空间上的组合，在盆地内形成了多种类型的富水构造。依据含水介质类型、水文地质特征等，构造裂隙水富水构造可以划分为碳酸盐岩单斜相对富水构造、白垩系垒堑式相对富水构造、白垩系碎屑岩隐伏断裂破碎带相对富水构造等亚类型。 (4)总结出黄土高原基岩裂隙水相对富水构造模式，并从含水介质岩性、构造组合，地下水补给、径流、排泄条件，富水性，水质特征等方面进行了论述。 3．在分析黄土高原缺水地区碎屑岩孔隙裂隙水、岩溶裂隙水和构造裂隙水的不同特点和需要解决的地质问题的基础上，首次有针对性的、系统的提出包括遥感、物探和钻探等勘查技术方法的优化组合方案和工作方法体系。 (1)碎屑岩孔隙裂隙水以解译硬脆性岩层的分布状况和构造裂隙的发育状况为主，遥感数据源可选用 TM/ETM、SPOT数据，采用增强、滤波等多功能图像处理方法，提取构造、岩性及相关水文地质信息。 地球物理勘查技术模式为音频大地电磁测深法和高分辨率地震法组合，前者评价地下水矿化度，后者主要配合前者进行地层划分和岩性预测等。 采用多工艺空气钻进技术，以提高钻进效率，解决施工供水困难。 (2)黄土覆盖区埋藏型岩溶裂隙水遥感解译数据源选用TM/ETM和ASTTER等为佳，图像处理采用热红外信息与高分辨影像数据融合提取隐伏构造信息，结合地质、地貌、水文地质条件，进一步判别富水状况。 深埋岩溶裂隙水利用地震技术可较为准确地了解碳酸盐岩界面埋深和断层空间分布特征，电磁测深法以反映地层结构、岩溶发育程度为主。浅埋岩溶裂隙水，在接地条件好的地区，首先采用电阻率剖面法、音频大地电场法等手段了解构造带平面分布特征，利用激电测深法、核磁共振找水法可判断构造破碎带富水性。在接地条件较差的地区，采用瞬变电磁测深法查明构造带空间分布特征及其性质，利用核磁共振技术(深度小于150m 时)判断构造破碎带富水性。 深埋岩溶裂隙水区采用泡沫增压泵钻进、潜孔锤钻进、空气泡沫潜孔锤钻进、空气潜孔锤反循环钻进、气举反循环钻进等技术；浅层岩溶裂隙水区采用空气潜孔锤钻进、空气泡沫潜孔锤钻进、潜孔锤反循环钻进、气举反循环钻进、空气泡沫增压钻进；以解决基岩地层钻进效率低、地层破碎坍塌、冲洗介质漏失严重和施工供水困难等问题。 (3)构造裂隙水遥感解译数据源选择以 TM/ETM、 Radarsat 为主，重点部位选择较高分辨率的SPOT图像。图像处理与地下水信息提取方法采用多光谱图像波段组合、波段比值组合、全色图像与微波融合方法，提取构造特征信息、推断构造与地下水的补给、径流和排泄关系，圈定富水地段。 地球物理勘查模式用声频大地电场法、放射性和甚低频法确定基岩构造在水平方向上的分布位置。浅层构造裂隙水用直流电测深法、激发极化法、核磁共振法等确定构造空间分布特征及其富水性，深层构造裂隙水采用频率域或时间域电磁测深法、地震法和频谱激电法等确定构造空间分布特征及其富水性。 采用空气潜孔锤、空气泡沫潜孔锤、潜孔锤反循环等钻进新技术，解决基岩地层钻进效率低、地层破碎坍塌、冲洗介质漏失严重和施工供水困难等问题。 (4)优化组合方案工作程序采用遥感地质调查—物探—钻探“逐步逼近法”的多元信息环套式工作方法。以遥感地质调查为先导，提取遥感找水信息，圈定地下水富水靶区。选择相应的物探技术及其组合模式，圈定富水区域，多学科专家会商，确定宜井孔位。根据宜井孔位区域的地层条件，选择合理、高效、经济的钻探新技术开采基岩裂隙水。 本研究为黄土高原区基岩裂隙水勘查提供了新的理论和系列的技术方法优化组合方案，对勘查基岩裂隙水解决人畜饮水困难具有理论和实践指导作用，将进一步促进该问题的解决。