黔中水利枢纽水源工程——平寨水库位于贵州高原三岔河深切峡谷型岩溶区，是保障黔中地区水资源安全的重要水利基础设施。文章采用水文水化学自动监测技术，对前期水文地质基础研究较为薄弱的平寨水库区间流域内的重要支流——三塘地下河系统的水文水化学变化规律进行了研究，在此基础上探讨了深切峡谷型岩溶地下河系统的岩溶发育规律及管道模式。研究结果表明，该地下河系统水化学动态主要受覆被CO2效应、有效降雨稀释效应和径流-排泄通道开放效应三者的控制。在不同时间尺度和大气降水条件下，水化学动态的总体变化特征不同，起主导作用的效应也有所不同。水温在年尺度上呈夏季高冬季低的变化规律，日尺度上呈昼高夜低的变化规律。电导率和水中CO2分压的动态变化，年尺度下，在覆被CO2效应与稀释效应的共同作用下总体呈现平水期较高丰水期较低；月尺度下，降雨初期可见明显的覆被CO2效应，降雨后则为有效降雨的稀释效应主控；在旱季无雨条件下的日尺度上，可见由径流-排泄通道的开放效应造成的水化学日动态。径流-排泄通道开放效应的识别，可为今后在岩溶水系统模型化研究中判断岩溶管道的承压状态提供水化学方面的依据。本研究对今后该区开展地表与地下水库联合调度、水资源合理利用研究提供了一定的水文地质基础。