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摘要：柳州是中国西部的工业重镇，也是广西最大的工业城市。而广西岩溶地区又缺少天然的防渗层，故地下水受到污染的可能极较大。本文通过所采集的柳州市地下水水样，对地下水水质进行分析，结果显示地下水水质较好，绝大多数属Ⅰ、Ⅱ类的优良水，通过piper三线图可知地下水水化学类型以HCO3-Ca型和HCO3-Ca-Mg型两种为主。随后本文采用“二元法”对柳州市地下水脆弱性进行评价，根据地貌成因类型划分为7个区块，评价结果得出除构造剥蚀、侵蚀地区防污性能较强外，柳州市大部分地区地下水防污性能较差，尤其在侵蚀溶蚀地区，防污性能极差。这些地区如果不加以保护，地下水极易被污染。
1、柳州市水文地质条件
根据地下水赋存、运移的介质性质及水动力特征将区内地下水划分为碳酸盐岩岩溶水和碎屑岩基岩裂隙水两大类，而岩溶水又可划分为纯碳酸盐岩类裂隙溶洞水，碳酸盐岩夹碎屑岩溶洞裂隙水2个亚类。
岩溶水分布于研究区北部及西南角一带，分布面积约占勘查区面积的30%。纯碳酸盐岩类裂隙溶洞水，含水岩组岩性有石炭系中统大浦组的白云巖夹灰岩，泥盆系下统融县组灰岩、白云岩，地貌上形成峰林谷地、孤峰平原，分属裸露型和覆盖型岩溶区，地下岩溶发育较强而不均一，以溶洞、溶孔、溶蚀裂隙为主，含中等—丰富的地下水；碳酸盐岩夹碎屑岩溶洞裂隙水：含水岩组为石炭系下统黄金组，岩性以灰岩夹硅质灰岩、硅质岩、硅质条带灰岩，分布于研究区西南角，处于碎屑岩丘陵区向岩溶谷地的过渡带上，属裸露型岩溶，地下岩溶发育以溶蚀裂隙为主，地下水富集程度可达中等。
碎屑岩基岩裂隙水，广泛分布于研究区内，约占全市面积的70%，其含水岩组主要为石炭系下统寺门组各段及石炭系下统鹿寨组、石炭系中统罗城组，岩性以泥岩、粉砂质泥岩为主夹少量砂岩、硅质岩、硅质泥岩等；地貌上形成低丘山地，由于区域构造的影响，基岩中节理裂隙发育，尤其是以间夹层出现的砂岩、粉砂岩，坚硬而性脆，节理裂隙尤其发育，地下水即赋存运移其中，岩组富水性一般贫乏。
2、柳州市水质及水化学特点
本次采集的水样分析成果及收集的相关水化学分析资料表明，本区地下水因远离柳州市城区，水质基本反映地质环境的本底值，属Ⅰ、Ⅱ类的优良水，适宜各种生产、生活用水及饮用。碎屑岩区地下水的溶解性总固体含量一般较低，在90mg/l以下，岩溶地下水溶解性总固体一般200-250mg/l，pH值多为7.2-7.9，水中的主要离子为Ca2+和HCO3-，阳离子含量从大到小主要为Ca2+>Mg2+>Na+>K+，阴离子含量从大到小为：HCO3->SO42->Cl-。属良好的弱碱性淡水。
根据piper三线图可知（图1），在所采取的11组水样中显示，按照含量高于25%的离子来命名水样的水化学类型，勘查区内已有水样水化学类型以HCO3-Ca型和HCO3-Ca-Mg型为主，HCO3-Na-Ca型、HCO3-Na 型和HCO3-SO4-Ca型各一个。11组水样点均分布在3区内，说明水中弱酸根大于强酸根。进一步划分可以发现水样分布在5区，说明碳酸硬度（次生碱度）超过50%，地下水化学性质以碱土金属和弱酸根为主。
3、地下水脆弱性评价
3.1 二元法简介
二元法针对资源型固有脆弱性，即定义地表为源，路径为源到地下水位，含水层为目标，故“二元法”评价中只考虑两个因子，即覆盖层（O）和径流特征（C）。覆盖层（O）反映覆盖层保护能力，厚度越大，渗透性能越小，保护能力越好，产生的脆弱性越低。径流特征（C）属于岩溶区独有的特征，代表外源补给过程产生的脆弱性。一般C分两步确定，首先确定主要径流过程，分三种情况。再次是将地表划分为四大区。
C因子主要由柳州市次级流域图与主要径流过程组成，根据上述分析和相对原则，类型与带之间组合及脆弱性等级划分如表1。C因子与0因子组合情况如表3。
3.2 岩溶地下水脆弱性评价
1、因子确定
（1）侵蚀堆积类型：河流阶地，市内主要河流两岸有不连续的冲积台地，最多可见五级。以柳州附近柳江河谷发育最完整，且一、二、三级阶地为堆积阶地，主要为旱作物耕种区。覆盖层厚度一般大于1m。故O因子取值为高。该地区地层以第四系覆盖层为主，大气降水和地表水通过黏土层下渗补给岩溶地下水，渗透系数较小，转化为岩溶地下水速度较慢，径流过程属于B类，地表划分为带2，C取中等值。可得地下水脆弱等级取中等，防污性能较差。
（2）溶蚀堆积类型：分为孤峰平原和峰林平原。孤峰平原，峰林平原一般波状伴有稀疏孤峰，呈锥形马鞍状，北部属柳江流域，南部属于红河流域；峰林平原孤峰和孤林耸立，星罗棋布，山麓堆积发育，常成锥形、塔状。溶蚀堆积型平原面一般粘土覆盖，渗透系数较大，厚度一般为10-20m，故O因子取为高，由于含水层普遍有黏土层覆盖，大气降水，地表水都要通过黏土层下渗补给岩溶地下水，转化为岩溶地下水速度较慢，径流过程属于B类，且该地区主要位于带3，C取中等值，可得该地区地下水脆弱性中等，防污性能较差。
（3）侵蚀溶蚀类型：包括峰林谷地、峰丛谷地和峰丛洼地。峰林谷地以石峰成林与开阔谷地的地形特征。峰丛谷地以丛聚的石峰与带状谷地组成的地形为特征。峰丛洼地以丛聚的石峰与深邃的洼地组成的地形为特征。这些地区碳酸盐几乎裸露，O因子为低。这些地区一般低洼处（溶）井、泉较多，漏斗、落水洞、地下河发育，径流过程属于C类，流域归为带1，C取极高值，故可得地下水脆弱性为极高，防污性能极差。
（4）构造溶蚀类型：分为溶岭谷地和丘陵谷地。溶岭谷地受东西向褶皱控制，孤峰东西排列成屏。丘陵谷地受构造控制，向斜中可溶岩形成东西向谷地。O因子为低。这些地区（溶）井泉较多，石山溶洞发育，故径流类型属于C类，流域归为带2，C取高值，故可地下水脆弱性为高，防污性能差。
（5）溶蚀侵蚀类型有低山丘陵区，丘陵连绵微具南北走向，顶部浑圆局部灰岩夹层形成陡壁悬崖。上部倍粘土覆盖。O因子为高，径流过程属于B类，流域归为带3，C取中等值，故可得地下水脆弱性为中等，防污性能较差。
（6）构造剥蚀类型丘陵区和构造侵蚀类型低山丘陵区均由坚硬的砂页岩和泥页岩组成。第四系覆盖层厚度大于1m，O因子为高，径流过程属于A类，流域归为带4，C取低值，故可得地下水脆弱性为低，即防污性能强。
2、脆弱性评价结果
由上一节分析得出，不同地貌类型对防污性能影响较大，通过地貌单元差异可将柳州市O因子划分为高和低（图2）。C因子划分为极高、高、中等和低四种类型（图3）。将C因子和O因子叠加后得到靖边县脆弱性分布特征，最终得到防污性能图（图4）。
4、结语
本文以柳州市为例，对典型岩溶区水质进行分析，并采用“二元法”按照不同地貌成因类型划分出的7大区域进行定性评价。得出了比较合理真实的评价结果，丰富了该方法在我国南方岩溶地区固有脆弱性评价的运用和实践验证。并为合理的开发及保护岩溶地下水提供了科学依据。
参考文献：
[1]刘菲菲，赵方乐，地下水水质评价方法的综述[J]. 绿色科技，2013. 06：204-207.
[2]刘景兰，李立伟，and 张甲恩，西南典型岩溶区地下水防污性评价方法[J]. 南水北调与水利科技，2012. 02：88-92.
[3]章程，蒋勇军，Michèle Lettingue，and 王松，岩溶地下水脆弱性评价“二元法”及其在重庆金佛山的应用[J]. 中国岩溶，2007. 04：334-340.
[4]彭稳，裴建国，岩溶含水层脆弱性评价方法探讨[J]. 水资源保护，2010. 06：9-15.
1、柳州市水文地质条件
根据地下水赋存、运移的介质性质及水动力特征将区内地下水划分为碳酸盐岩岩溶水和碎屑岩基岩裂隙水两大类，而岩溶水又可划分为纯碳酸盐岩类裂隙溶洞水，碳酸盐岩夹碎屑岩溶洞裂隙水2个亚类。
岩溶水分布于研究区北部及西南角一带，分布面积约占勘查区面积的30%。纯碳酸盐岩类裂隙溶洞水，含水岩组岩性有石炭系中统大浦组的白云巖夹灰岩，泥盆系下统融县组灰岩、白云岩，地貌上形成峰林谷地、孤峰平原，分属裸露型和覆盖型岩溶区，地下岩溶发育较强而不均一，以溶洞、溶孔、溶蚀裂隙为主，含中等—丰富的地下水；碳酸盐岩夹碎屑岩溶洞裂隙水：含水岩组为石炭系下统黄金组，岩性以灰岩夹硅质灰岩、硅质岩、硅质条带灰岩，分布于研究区西南角，处于碎屑岩丘陵区向岩溶谷地的过渡带上，属裸露型岩溶，地下岩溶发育以溶蚀裂隙为主，地下水富集程度可达中等。
碎屑岩基岩裂隙水，广泛分布于研究区内，约占全市面积的70%，其含水岩组主要为石炭系下统寺门组各段及石炭系下统鹿寨组、石炭系中统罗城组，岩性以泥岩、粉砂质泥岩为主夹少量砂岩、硅质岩、硅质泥岩等；地貌上形成低丘山地，由于区域构造的影响，基岩中节理裂隙发育，尤其是以间夹层出现的砂岩、粉砂岩，坚硬而性脆，节理裂隙尤其发育，地下水即赋存运移其中，岩组富水性一般贫乏。
2、柳州市水质及水化学特点
本次采集的水样分析成果及收集的相关水化学分析资料表明，本区地下水因远离柳州市城区，水质基本反映地质环境的本底值，属Ⅰ、Ⅱ类的优良水，适宜各种生产、生活用水及饮用。碎屑岩区地下水的溶解性总固体含量一般较低，在90mg/l以下，岩溶地下水溶解性总固体一般200-250mg/l，pH值多为7.2-7.9，水中的主要离子为Ca2+和HCO3-，阳离子含量从大到小主要为Ca2+>Mg2+>Na+>K+，阴离子含量从大到小为：HCO3->SO42->Cl-。属良好的弱碱性淡水。
根据piper三线图可知（图1），在所采取的11组水样中显示，按照含量高于25%的离子来命名水样的水化学类型，勘查区内已有水样水化学类型以HCO3-Ca型和HCO3-Ca-Mg型为主，HCO3-Na-Ca型、HCO3-Na 型和HCO3-SO4-Ca型各一个。11组水样点均分布在3区内，说明水中弱酸根大于强酸根。进一步划分可以发现水样分布在5区，说明碳酸硬度（次生碱度）超过50%，地下水化学性质以碱土金属和弱酸根为主。
3、地下水脆弱性评价
3.1 二元法简介
二元法针对资源型固有脆弱性，即定义地表为源，路径为源到地下水位，含水层为目标，故“二元法”评价中只考虑两个因子，即覆盖层（O）和径流特征（C）。覆盖层（O）反映覆盖层保护能力，厚度越大，渗透性能越小，保护能力越好，产生的脆弱性越低。径流特征（C）属于岩溶区独有的特征，代表外源补给过程产生的脆弱性。一般C分两步确定，首先确定主要径流过程，分三种情况。再次是将地表划分为四大区。
C因子主要由柳州市次级流域图与主要径流过程组成，根据上述分析和相对原则，类型与带之间组合及脆弱性等级划分如表1。C因子与0因子组合情况如表3。
3.2 岩溶地下水脆弱性评价
1、因子确定
（1）侵蚀堆积类型：河流阶地，市内主要河流两岸有不连续的冲积台地，最多可见五级。以柳州附近柳江河谷发育最完整，且一、二、三级阶地为堆积阶地，主要为旱作物耕种区。覆盖层厚度一般大于1m。故O因子取值为高。该地区地层以第四系覆盖层为主，大气降水和地表水通过黏土层下渗补给岩溶地下水，渗透系数较小，转化为岩溶地下水速度较慢，径流过程属于B类，地表划分为带2，C取中等值。可得地下水脆弱等级取中等，防污性能较差。
（2）溶蚀堆积类型：分为孤峰平原和峰林平原。孤峰平原，峰林平原一般波状伴有稀疏孤峰，呈锥形马鞍状，北部属柳江流域，南部属于红河流域；峰林平原孤峰和孤林耸立，星罗棋布，山麓堆积发育，常成锥形、塔状。溶蚀堆积型平原面一般粘土覆盖，渗透系数较大，厚度一般为10-20m，故O因子取为高，由于含水层普遍有黏土层覆盖，大气降水，地表水都要通过黏土层下渗补给岩溶地下水，转化为岩溶地下水速度较慢，径流过程属于B类，且该地区主要位于带3，C取中等值，可得该地区地下水脆弱性中等，防污性能较差。
（3）侵蚀溶蚀类型：包括峰林谷地、峰丛谷地和峰丛洼地。峰林谷地以石峰成林与开阔谷地的地形特征。峰丛谷地以丛聚的石峰与带状谷地组成的地形为特征。峰丛洼地以丛聚的石峰与深邃的洼地组成的地形为特征。这些地区碳酸盐几乎裸露，O因子为低。这些地区一般低洼处（溶）井、泉较多，漏斗、落水洞、地下河发育，径流过程属于C类，流域归为带1，C取极高值，故可得地下水脆弱性为极高，防污性能极差。
（4）构造溶蚀类型：分为溶岭谷地和丘陵谷地。溶岭谷地受东西向褶皱控制，孤峰东西排列成屏。丘陵谷地受构造控制，向斜中可溶岩形成东西向谷地。O因子为低。这些地区（溶）井泉较多，石山溶洞发育，故径流类型属于C类，流域归为带2，C取高值，故可地下水脆弱性为高，防污性能差。
（5）溶蚀侵蚀类型有低山丘陵区，丘陵连绵微具南北走向，顶部浑圆局部灰岩夹层形成陡壁悬崖。上部倍粘土覆盖。O因子为高，径流过程属于B类，流域归为带3，C取中等值，故可得地下水脆弱性为中等，防污性能较差。
（6）构造剥蚀类型丘陵区和构造侵蚀类型低山丘陵区均由坚硬的砂页岩和泥页岩组成。第四系覆盖层厚度大于1m，O因子为高，径流过程属于A类，流域归为带4，C取低值，故可得地下水脆弱性为低，即防污性能强。
2、脆弱性评价结果
由上一节分析得出，不同地貌类型对防污性能影响较大，通过地貌单元差异可将柳州市O因子划分为高和低（图2）。C因子划分为极高、高、中等和低四种类型（图3）。将C因子和O因子叠加后得到靖边县脆弱性分布特征，最终得到防污性能图（图4）。
4、结语
本文以柳州市为例，对典型岩溶区水质进行分析，并采用“二元法”按照不同地貌成因类型划分出的7大区域进行定性评价。得出了比较合理真实的评价结果，丰富了该方法在我国南方岩溶地区固有脆弱性评价的运用和实践验证。并为合理的开发及保护岩溶地下水提供了科学依据。
参考文献：
[1]刘菲菲，赵方乐，地下水水质评价方法的综述[J]. 绿色科技，2013. 06：204-207.
[2]刘景兰，李立伟，and 张甲恩，西南典型岩溶区地下水防污性评价方法[J]. 南水北调与水利科技，2012. 02：88-92.
[3]章程，蒋勇军，Michèle Lettingue，and 王松，岩溶地下水脆弱性评价“二元法”及其在重庆金佛山的应用[J]. 中国岩溶，2007. 04：334-340.
[4]彭稳，裴建国，岩溶含水层脆弱性评价方法探讨[J]. 水资源保护，2010. 06：9-15.