王榕臻 邢立亭 邓兴 于苗 袁学圣

文章编号：1671-3559（2024）03-0280-08DOI：10.13349/j.cnki.jdxbn.20240305.001

摘要： 为了表征和刻画岩溶介质空隙结构的复杂性和非均质性，以济南泉域为例，基于岩心的计算机断层扫描图像、 压汞实验结果和节理裂隙测量等数据，采用图像二值化处理、 分形维数理论和数理统计方法，识别济南泉域岩溶含水介质结构特征，分析含水介质岩溶发育程度及其影响因素。结果表明：研究区内炒米店组、 北庵庄组和三山子组a段为岩溶发育程度相对更好的含水层组；炒米店组优势节理集中，岩溶发育优于马家沟群的；炒米店组与三山子组a段的岩溶连通性更优，储水性更好；北庵庄组、 三山子组a段的分形维数均明显大于其他层组的，岩溶发育程度分形指数评价均为非常发育；北庵庄组和炒米店组岩石相对溶解度较高，三山子组a段可溶性矿物含量较多，受水流侵蚀更易发育溶蚀裂隙、溶孔或溶洞。

关键词：岩溶发育； 含水介质特征； 计算机断层扫描； 分形理论； 济南泉域

中图分类号： P641.134

文献标志码： A

开放科学识别码（OSID码）：

Karst Development Characteristics of

Aquifer Medium in Jinan Spring Area

WANG Rongzhen1， XING Liting1， DENG Xing1， YU Miao2， YUAN Xuesheng3

（1. School of Water Conservancy and Environment， University of Jinan， Jinan 250022， Shandong， China;

2. Society and Law School， Shandong Womens University， Jinan 250300， Shandong， China;

3. a.Shandong Fifth Institute of Geology and Mineral Exploration， b. Key Laboratory of Karst Collapse Prevention and Control，

Shandong Provincial Bureau of Geology and Mineral Pesources， Taian 271000， Shandong， China）

Abstract： To characterize the complexity and heterogeneity of karst aquifer medium structure， taking Jinan Spring Area as an example， on the basis of the statistical data of rock core computer tomography， high-pressure mercury intrusion experiment， and joint fissure measurement， image binarization processing， fractal dimension theory， and mathematical statistics method were used to identify the structural characteristics of karst aquifer medium， and analyze the karst fractal assessment and its influencing factors. The results show that Chaomidian Formation， Beianzhuang Formation， and Section a of Sanshanzi Formation in the study area are aquifer groups with better karst development. The dominant joints of the Chaomidian Formation are concentrated， and the karst development is better than that of the Majiagou Group. Chaomidian Formation and Section a of Sanshanzi Formation have better karst connectivity and better karst water storage than other formations. The fractal dimensions of Beianzhuang Formation and Sanshanzi Formation are significantly higher than those of other formations， and the index of karst fractal assessment is very developed. The relative solubility of rocks in Beianzhuang Formation and Chaomidian Formation is significantly higher. The content of soluble mineral in Section a of

收稿日期： 2023-08-26          網络首发时间：2024-03-08T07：35：48

基金项目： 国家自然科学基金项目（42272288， 41772257）

第一作者简介： 王榕臻（1996—），男，重庆璧山人。硕士研究生，研究方向为地下水科学与工程。E-mail： wrz0811@126.com。

通信作者简介： 邢立亭（1966—），男，山东青岛人。教授，博士，硕士生导师，研究方向为地下水科学与工程。E-mail： ujnsd108@163.com。

网络首发地址： https：//link.cnki.net/urlid/37.1378.N.20240305.1848.002

Sanshanzi Formation is more than the others， which is easier to develop corrosion fissure， dissolved pores or karst caves by water erosion.

Keywords： karst development; characteristics of aquifer medium; computer tomography; fractal theory; Jinan Spring Area

岩溶水是泉城济南泉水的重要水源，岩溶含水介质的结构与分布特征直接影响岩溶发育程度、 岩溶含水层的储水能力。……