中国北方岩溶水系统划分与系统特征

中国北方岩溶水以相对独立单元进行循环, 构成一系列规模不等的岩溶水系统。本文重点阐述两方面的内容: 第一从基本概念出发, 划分出119个岩溶水系统, 这些系统以高度开放, 环境质量脆弱, 发育规模大, 资源要素构成多、各要素间转化关系复杂, “水煤共存”为特点; 第二从岩溶水系统地质结构与岩溶水流场的叠置关系出发, 将119个系统归结为5种系统模式, 各种模式在分布与发育规模, 岩溶地下水循环、富集, 岩溶地下水流场形态和主要岩溶水文地质环境问题等方面具有鲜明的特征。     

宁南深层岩溶地下水系统三维数值模拟

宁南“南北古脊梁”岩溶裂隙水系统的储水空间以岩溶裂隙为主,岩溶水的空间分布明显受南北向大型断裂构造控制。根据水动力场和水化学场特征,划分了3个相对独立的岩溶水子系统。通过三维数值模拟计算,确定了马渠—洪河岩溶水子系统天然资源量和可开采资源量,为本区的地下水合理开发利用提供了科学依据。     

宁南深层岩溶地下水系统三维数值模拟

宁南"南北古脊梁"岩溶裂隙水系统的储水空间以岩溶裂隙为主,岩溶水的空间分布明显受南北向大型断裂构造控制。根据水动力场和水化学场特征,划分了 3个相对独立的岩溶水子系统。通过三维数值模拟计算,确定了马渠-洪河岩溶水子系统天然资源量和可开采资源量,为本区的地下水合理开发利用提供了科学依据。     

龙涧泉岩溶水系统特征

文章以地下水系统理论为指导,对龙涧泉岩溶水系统的边界条件、人工干预条件下地下水动力场演化特征等方面进行了系统的研究。根据区域地质、构造、地形地貌和水文地质条件,探究了龙涧泉岩溶水系统,圈定了系统的范围、边界性质、流动系统内部及其与外部系统之间的关系,确定龙涧泉为系统的唯一天然排泄口,龙涧泉岩溶水系统与白浪岩溶水系统无直接水力联系。龙涧泉岩溶水系统岩溶水补给来源主要是大气降水、河流入渗及侧向径流补给,现状条件下总补给量为864.42万m3/a,多年平均补给量为836.81万m3/a;排泄主要是水源地开采和矿山排水,现状开采量为4 117.2万m3/a。由于开采量大于允许开采量,并超过了总补给量,区内岩溶水一直处于超采状态。2004—2008年矿区岩溶水实测年均下降1.61 m/a,多年（1984—2008）水位平均降幅为5.68 m/a,最大降幅17.42 m/a。此外还讨论了岩溶水系统的补给、排泄条件,提出了龙涧泉岩溶水开发、保护、复泉与管理龙涧泉岩溶水系统的建议。      

太原东西山岩溶地下水补排关系论证

本文从地质结构、水化学、环境同位素、岩溶水动态、区域水动力场等方面分析,论证了太原东西山岩溶地下水不存在水力联系,即西山区为一独立的岩溶水系统,而东山区属于娘子关岩溶水系统的一部分。      

大瑶山隧道岩溶涌水系统分析

本文以系统论和控制论为指导分析了大瑶山燧道岩溶涌水系统。通过利用地质结构特征、水化学场和同位素场的综合信息分析,详细阐述了岩溶涌水的补给来源和范围以及水动力的补排关系。建立了较逼真的岩溶涌水水文地质模型和数学模型,并对涌水过程进行了数值模拟分析。最后分析了涌水所造成的地面塌陷机理并给出其整治方案。     

西北干旱区深层岩溶地下水系统的水化学-同位素研究--以宁南“南北古脊梁”岩溶水系统为例

运用构造控水分析、水化学同位素等方法，对宁南“南北古脊梁”岩溶裂隙水系统进行了深入的分析与讨论。本区储水空间以岩溶裂隙为主，岩溶水的空间分布明显受南北向大型断裂构造控制。岩溶地下水以大气降水起源为主，并表现为多元水混合。水质分布呈南优北劣的分带特征，北部水-岩相互作用形式为溶滤-蒸发浓缩型，呈高矿化咸水；南部为溶滤-混合型，呈低矿化淡水。根据水动力场和水化学场特征，划分了3个相对独立的岩溶水子系统。     

覆盖型岩溶区土体塌陷典型数学模型的研究

本文通过大量工程的野外调研和岩溶塌陷数据资料分析,将覆盖型岩溶发育地区土体盖层岩溶塌陷的数学模型分为导水盖层和阻水盖层两种典型情况。提出“导水介质覆盖层的渗流场－应力场耦合的数学模型”和“阻水介质盖层的渗流场－强度弱化－压差场数学模型”。针对模型的数学物理意义进行了探讨并提出了建立“岩溶塌陷数学模型系统”的基本设想。     

宁夏南部“南北古脊梁”岩溶裂隙水流系统分析

运用构造控水分析、水化学同位素等方法,对宁南“南北古脊梁”岩溶裂隙水系统进行了深入的分析与讨论。该区储水空间以岩溶裂隙为主,岩溶水的空间分布明显受SN向大型断裂构造控制。岩溶地下水以大气降水起源为主,并表现为多元水混合而成。水质分布呈现南优北劣的分带特征,北部水一岩相互作用形式为溶滤一蒸发浓缩型,呈高矿化咸水,南部为溶滤一混合型,呈低矿化淡水。根据水动力场和水化学场特征,划分了3个相对独立的岩溶水子系统。     

岩溶形态系统的分形特征及其机理探讨

运用分形理论，系统研究了构成岩溶形态系统的岩溶地貌、水文网和洞穴系统的分形特征，并计算了分维值，以鄂西岩溶区的地貌小区为例，建立了地表峰体的分维与控制岩溶系统发育的岩性，外源水等因素的联系，揭示了分维的岩溶学含义，进而从岩溶系统介质场结构及岩溶作用过程的非线性动力特征分析探讨了岩溶形态系统的分形机理。