本文选取不同盖层条件(草坡旱地、灌丛、森林)下的代表性表层岩溶泉进行不同时间尺度的水化学、流量现场监测,结合水样室内分析数据,总结表层岩溶泉的物理、化学动态变化特征,以反映出表层岩溶带在水化学以及流量方面的调蓄功能;在分析表层岩溶带含水层的形成机理及其水文地质条件的基础上,建立室内理想离散介质渗流试验(计算机模拟)以推求不同的盖层条件对表层岩溶带水资源调蓄能力的影响机制;利用系统技术方法从系统输入—输出序列的转化关系出发,构建了表层岩溶带水资源调蓄能力的定量评价、预测耦合模型.经过上述研究过程,得出了下列主要结论:1.表层岩溶带是近地表碳酸盐岩表层强烈岩溶化的结果,其形成与发展是水作为地质营力对可溶岩层的改造过程.开放的岩溶动力环境、快速溶蚀过程、较高的溶蚀量以及正反馈的演化过程是表层岩溶带形成的基本条件.2.在表层岩溶带内,岩体的空隙率随着深度的增加而逐渐较小,导致渗透系数在垂向上相应地呈降低变化趋势.垂向渗透性能的空间变化改变了包气带中入渗降水以垂直下渗为主的运动方向,使表层岩溶带获得存储、运移地下水的水文功能,即形成表层岩溶带含水层.3.不同土地利用/覆盖类型下的表层岩溶水水化学特征对比分析研究表明:①CaCO<,3>或CaMg(CO<,3>)<,2>-H<,2>O-CO<,2>三相开放、不平衡反应体系是表层岩溶带地下水中的最主要水化学过程.CO<,2>浓度、水动力条件以及水温变化是影响该反应体系进行的方向和程度的主要敏感因素.4.通过对比分析不同盖层条件下表层岩溶泉的流量动态特征,认为:①环境对系统的信息输入以及系统变换输入信息的能力是影响表层泉流量动态的两大类主要因素.前者包括降水、入渗特征等;后者则涉及赋存表层带地下水的介质场空间特征;②地表溶隙发育的分异程度决定了降水入渗的方式.③土地利用/覆盖类型对表层泉流量动态的贡献主要体现在土壤作用与改变降水入渗特征等方面.④多种方式(流量动态与降水的关系、月平均流量动态特征、不同季节内的流量动态特征以及衰减特征)的对比结果表明,森林环境下的表层泉流量动态稳定性显著好于灌、草丛覆盖类型下表层泉;⑤流量动态越不稳定表明表层带的资源调蓄能力越差.不同盖层条件下的表层泉流量动态对比结果显示森林环境下的表层带资源调蓄能力较好;⑥流量的不稳定性是不同土地利用/覆盖类型下的表层岩溶水资源有效利用过程中面临的核心困难.较差盖层条件下的表层泉流量动态极不稳定,在降水期间流量特别大,难以充分储存利用;而降水停止后流量又特别小,造成供水不足.5.从表层岩溶带含水层的介质形态与径流特征出发,建立了基于不连续介质方法的有限差分方程以描述表层带中地下水的运动规律.6.首次从表层岩溶泉的出流动态特征出发定量考察表层岩溶带的水资源调蓄能力,提出利用调蓄指数作为评价指标,构建了评价—预测耦合模型.7.资源—人口的压力是西南岩溶峰丛山区社会可持续发展过程中面临的首要矛盾.