岩溶水(karst water)是赋存于岩溶化岩体中的地下水的总称[1]。本项目的研究仅限于赋存在碳酸盐岩层的溶蚀洞穴、管道和裂隙中的地下水。在西南岩溶石山区，岩溶含水层一般储水、导水空间规模巨大，赋存着丰富的地下水。因此，岩溶水是最具开发价值的地下水类型。
岩溶地区地表、地下两种岩溶空间的同时存在，是造成岩溶特殊环境的基本原因[2]。由于岩溶环境的双层结构空间特征，加上岩溶发育的不均匀性及岩溶地区自然环境条件的多样性，决定了岩溶水系统的复杂多变特征，由此也造成了岩溶地区水资源的时空分布不均匀性，地表水严重缺乏，形成了“地下水滚滚流，地表水贵如油”的水资源特征。
我国是世界上岩溶分布面积最广的国家，岩溶面积达346×104km2，占全球岩溶面积2200×104km2的15.73%，碳酸盐岩层主要为中生代及其以前形成的坚硬的碳酸盐岩，容易发育形成不均匀的地下溶洞系统，加之岩溶区人口分布密度很大。因此，干旱缺水问题非常严重。西南岩溶石山地区涵盖以云贵高原为中心的中国南方八省(市、区)范围，包括广西(简称桂，下同)、贵州(黔)、云南(滇)、四川(川)、重庆(渝)、湖北(鄂)、湖南(湘)、广东(粤)八省(市、区)的岩溶连片分布的主要部分，面积约76×104km2[3]。
西南岩溶石山地区聚居着46个民族，少数民族大多聚居在石漠化山区。全区人口约8000×104，以传统分散的农业经济为主，“老少边贫”落后现状仍未完全改变，是我国西部大开发和扶贫攻坚的重点地区。该地区气候湿润，年平均降雨量超过1000mm，但降雨量的80%左右集中于雨季，且裸露岩溶区的入渗系数一般在0.3～0.4，高的可达0.5～0.6，降水大部分转化为地下径流。加之可溶岩造壤能力低，土壤薄而分散，植被稀疏，保水性差；风大气温高，地面蒸发强烈。所以，雨后不久，这些地区即可出现旱象，进入旱季(1～5月)降雨极少，此时干旱严重[4]。而地下水资源虽然总量上很丰富，但埋藏分布不均匀，许多地方主要赋存于地下岩溶洞穴管道之中，由于岩溶水赋存空间十分复杂，找水难度很大，总体上呈现出工程性缺水的特点。上述原因造成约1700×104人生活用水十分困难，仅滇、黔、桂三省区就有2531×104亩耕地严重干旱。
在云贵岩溶高原地区，一方面各级岩溶高原面或夷平面(海拔1500～3500m)上，地形一般较为平缓、开阔，许多大小不一的山间盆地分布其中；另一方面乌江(海拔400～1000m)、金沙江(海拔700～1500m)、元江(海拔100～200m)、西江(海拔200～1500m)等江河及其支流所构成的地表水文网，随着上新世以来地壳的强烈抬升而深深地切入各级岩溶高原面或夷平面之下，形成陡峻的河谷，其谷底与各级高原面或夷平面的高差达500～2500m。在这些水资源集中的河谷内，耕地和人口分布较少，重要城镇和厂矿也不多。以乌江为例，从乌江渡以下到沿河县城，长约400km的干流沿岸，基本上是悬岩陡壁，仅在比较开阔的地段，如思南、沿河等城镇附近，在一些数十米至百余米宽的台地上有耕地，一般高于江面15～30m，由小片出露的碎屑岩风化形成。南盘江与元江沿岸，也基本上是峡谷地形，仅有一些坡地分布。但在它们的谷坡转折点之上，海拔约1300m、1600m、1900m或更高的各级岩溶高原面或夷平面上，却分布着数十个耕地面积达数千到上万公顷、居住人口数万至上百万的岩溶断陷盆地和岩溶盆地。主要江河水面大大低于主要耕地分布区、人口聚居区、经济活动区，形成了“水土不配套”的问题。面对这样的客观问题及其背景，随着对岩溶水资源勘查开发的深入，越来越多的人已经认识到，众多岩溶储水构造犹如江河上游天然的一座座调蓄水库，对其进行科学的调查规划、勘查、开发和调度，对解决“水土不配套”的问题，缓解日益紧张的水资源供需矛盾，将发挥非常重要的作用。
岩溶水资源的合理开发利用，提高对地下水资源的调控能力，不仅仅只是解决干旱缺水问题的需要，也是整治石漠化，改善生态环境的基础工作。西南岩溶石山地区，已经查明石漠化面积为11.15×104km2。严重的石漠化导致可耕地面积减少，土壤肥力下降，涵养水源能力减弱，旱涝灾害频繁，引起小环境气候的恶化，毁坏了自然景观，破坏了生物多样性，这严重制约着西南岩溶石山地区的社会经济发展和脱贫致富奔小康的步伐，成了岩溶石山地区危害最大的缓变地质灾害。滇、黔、桂三省区共有109个贫困县，其中73个分布在石漠化地区，农民年均收入仅为全国平均水平的55%。由于石漠化，他们无法维持基本口粮，生活用水困难。这一地区近几十年来人口增长过快、森林乱砍滥伐、不合理开发和利用土地及其他自然资源，导致大面积水土流失和生态环境破坏，成为石漠化加剧的主要动力[5][6]。干旱缺水是形成石漠化最主要的自然因素。石漠化使地表植被失去了协调水分的功能，干旱使植被的再生能力减退，生物链(植物链)中断，植被覆盖率降低，导致生态环境脆弱，结果是石漠化极易发生并导致人类生存环境的退化乃至丧失。岩溶石山地区石漠化演变过程主要反映为：地表植被的强烈破坏→地表冲刷加剧、水土流失、表土层破坏→残余植被和土壤种子库丧失恢复和自然更新能力、良性生态循环受阻、大面积石漠化→赋水植被和地质结构遭受破坏，水文、水循环系统特征的改变→水资源系统失衡、变态、变质。这种失衡与变态，既包括了岩溶石山地区内降水的转化形式、径流途径、赋存空间、具体特征数量及其在时间序列上的分配，还包括了水资源质量、功能上的变化[7]。从而加重了干旱缺水的程度，形成了新的恶性循环。因此，按照德国化学家J.V.李比希于1840年提出，20世纪初英国科学家布莱克曼发展完善的环境最小限制律，即：整个环境的质量，不能由环境诸要素的平均状况去决定，而是受环境诸要素中那个与最优状态差距最大的要素所控制[8]。地表严重干旱缺水问题是石漠化地区生态系统重建的主要限制性因子[9]，石漠化治理必须优先搞好水资源规划和管理，打破双层径流单层调度的不利局面，加快研究和实施先进适用的岩溶水开发技术及方案，合理有效地开发利用岩溶水资源，配合地表水利工程建设，实现岩溶区地表、地下双层径流联合调度，提高对水资源的调控能力。只有充分发挥岩溶水的生态功能，解决了干旱缺水问题，保证了生态需水，才能有效地进行生态建设[10～14]，正所谓“山川秀美，关键在水”。
岩溶地区地下具有巨大的储水空间，形成了对径流的天然调蓄功能，起到了对降水在年内和年际尺度上的调节作用。且地下水水质好，水量保证程度高，输水距离短，开发工程占地极少，对解决严重缺水的岩溶地区分散的农村生产生活用水和林草、耕地抗旱保苗用水，具有得天独厚的优势和不可替代的作用。要有效地发挥岩溶水资源优势，改善岩溶区干旱缺水的面貌，取决于水文地质调查研究程度和对岩溶水赋存规律认识的提高，以及岩溶水勘查开发技术的进步。近年来，有关部门积极探索各种方法来缓解西部地区人畜饮用水短缺状况，如：“水窖工程”、“移民工程”、“引水工程”等。水窖集水简单易行，在正常年份可发挥储水作用，但遇到干旱年份时难以发挥作用。而且水质很差，长期饮用将对人的健康带来危害。移民工程可从根本上解决人畜饮用水问题，但需要巨大的财力、物力，且岩溶地区有限的可耕地、居住地及环境条件，对移民搬迁形成了严重的制约。引水工程适宜解决城镇、工矿等集中供水，但西南岩溶石山地区地形复杂，严重缺水地区村镇居民居住分散，在许多地区，长距离引水既不经济，旱季水源也难以为继；况且很多地区地表水开发利用率已很高，有些流域已引发生态环境问题，地表水体污染严重，水质性缺水问题日益突出，加之岩溶石山地区地表渗漏严重，建库条件差，基础处理费用昂贵，同我国北方平原和南方丘陵区相比，一座亿量级的大型水库造价，在西南岩溶石山地区只能建一座(2000～3000)×104m3的中型水库[15]，地表水进一步开发的难度越来越大，潜力有限。因此，开展岩溶找水与开发技术的研究，为岩溶水的有效开发利用提供可靠的技术支持，使岩溶找水和开发的成功率和效益大幅度提高，是非常必要和迫切的。
岩溶地区各种地表、地下岩溶空间成为水资源的赋存场所，但由于岩溶发育的不均匀性，给岩溶水的勘查和开发带来了极大的困难[16]。由岩溶发育的不均匀性所决定，岩溶水的埋藏分布也具有不均匀性，表现为富水性的空间差异和水力联系的各向异性。在岩溶地区的工程实践中，常会碰到下面一些问题：相邻很近的供水水文地质勘探孔，单井出水量相差很大，有的可达每小时几十至上百立方米，有的还不到一立方米；水利工程的帷幕灌浆孔，有的数十米孔段基本上不透水，当揭露到溶洞时，透水性可几十倍以上地增加，有的渗漏通道会分布在相距不到几米的两个钻孔之间；有的矿井，本来涌水量极小，而一旦揭露到暗河通道，巨大水流会即刻突入矿井……。这些现象都是岩溶水分布不均匀性的表现。岩溶水的不均匀性往往给岩溶水勘查和开发工作带来了巨大的困难，以至裸露型岩溶区的供水勘探孔平均成井率仍徘徊在30%左右。但事物都是一分为二的，只要弄清了它的性质，确定了不均匀性的程度，掌握了它们的分布规律，就可以加以利用。例如：在开采利用岩溶水时，只要确定了它是呈管道状分布的，并查明了管道的位置，即可用少量的工程堵塞地下河通道，形成调蓄水库，壅高水位，减少提水扬程，甚或自流引水。这对于均匀孔隙、裂隙含水层来说是难于实现的。由于岩溶水的资源潜力、经济社会发展需求和开发效益都是最大的，因此，岩溶水赋存规律及岩溶水有效勘查开发技术的研究，始终是岩溶地区水文地质、工程地质和环境地质研究的主要工作。随着岩溶地质调查研究的深入和探测技术的进步，岩溶水勘查开发的成功率将不断地在各地得到不同程度的提高[17]。此外，按照可持续发展的要求，在岩溶水开发的同时，必须进行岩溶水的保护。因此，在岩溶找水与开发技术研究中，同时进行岩溶水的脆弱性研究和评价，既为岩溶水资源的合理利用和保护提供科学的依据，也必然推进了环境地质学研究的进步，满足可持续发展的要求。