三部联合开展《北方岩溶水资源预测、利用与管理》的研究

我国北方碳酸盐岩系分布相当广泛。许多重要的能源、钢铁、化工基地都分布在碳酸盐岩岩溶地区,其中,不少基地依靠岩溶水供水;一些重要的农业区也以岩溶水为灌     

岩溶水研究中岩溶裂隙介质的地质力学和数理分析

本文以济南泉域为例,试用地质力学和数理分析方法研究北方岩溶区岩溶水系统中构造场和岩溶场对岩溶裂隙介质渗透场的控制响应关系,模拟岩溶水系统,以查清岩溶水的赋存运移规律。      

湖南洛塔岩溶水化学特征

岩溶地区水与碳酸盐岩相互作用的过程,实质上是水中碳酸盐成分迁移和富集的过程。因此研究岩溶水中碳酸盐的迁移和富集,是探讨岩溶作用和岩溶发育规律的重要课题。在湖南洛塔岩溶发育规律的科研工作中,注意了对岩溶水化学特征的研究,通过为期一年水化学成分的观测工作,获得了一些认识,本文就是在此工作基础上的总结。      

中国北方裂隙岩溶不资源开发和保护中若干问题的研究

我国由于人口多、水资源贫乏,裂隙岩溶水成为北方重要的供水不源。本文从裂隙岩溶水和裂隙岩溶含水层的水力特性出发,研究了裂隙岩溶水井的成井深度,裂隙岩溶水资源的特点,补给量和储存量对水资源开发的影响,裂隙岩溶含水层中污染物的运移特征和治理对策以及城市总体规划或选厂址时如何保护裂隙岩溶水资源等问题。本文以解决实际应用问题为目的,从地下水水力学的角度研究中国北方的裂隙岩溶水的开发和保护。     

中国北方“岩溶充水矿床”水文地质类型的划分及其勘探方法的探讨

我国碳酸盐岩系分布广泛,岩溶类型复杂。近年来,大家把位于东半部秦岭淮河以北地区,划分为北方岩溶区,相当于暖温带亚干旱、亚湿润气候的溶蚀——侵蚀岩溶类型。 北方岩溶区,岩溶充水矿床水害问题严重。据煤炭部统计,华北型石炭二迭系煤田,计有100余亿吨优质煤炭资源在“奥灰水”(即中奥陶系碳酸岩岩溶水)的威胁下;另据冶金部资料:全区23个生产、基建和规划设计中的大水矿床,90%以上均属受“奥灰水”威胁的岩溶充水矿床。 因此,进行专门的有针对性的北方岩溶充水矿床水文地质类型的划分,探讨和改进其勘探方法,不仅有利于提高我国的矿床水文地质勘探水平,并且具有重要的理论意义和经济价值。     

我国北方岩溶研究的形势和任务

随着国民经济的发展、全球气候变化的加剧,我国北方岩溶还出现了许多重大环境地质问题,不仅受到国家的重视,还引起了国际学术界的关注。国家及各级政府正加大对岩溶研究的投入,北方岩溶研究面临着前所未有的大好形势,同时也肩负重大的责任。本文从社会经济发展和学科建设的需求出发,简要阐述了北方岩溶研究所面临的问题,并提出今后应当加强对北方岩溶水资源的保护工作,重视对岩溶形态等基础理论的研究,特别是对岩溶陷落柱、古岩溶与深部岩溶发育规律的研究,加强对已有成果的总结与交流;在应对全球气候变化和极端气候上,一方面要逐步推进岩溶碳汇调查和岩溶地质储碳实验的开展,另一方面要开展对气候变化,尤其是极端气候与岩溶水及岩溶含水层关系的研究;此外,还应当重视岩溶知识的普及,加强后继人才的培养,特别是对岩溶战略科学家的培养。      

对中国北方岩溶水研究方向的思考与实践

中国北方碳酸盐岩含水层连续沉积厚度大、分布范围广,蕴藏着丰富的地下水资源,是重要的国家级含水层。北方岩溶水集水资源、旅游资源、生态功能等于一体,在国民经济建设中具有举足轻重的地位,特别在城市供水和能源基地建设中发挥了不可替代的支撑性作用。近50年来,受大规模水资源开发利用和人类其它高强度活动影响,北方岩溶水环境问题凸显并带来了一系列负面效应,严重制约了水资源的可持续利用。在国家大力倡导生态文明建的大背景下,如何协调好北方岩溶区资源开发与环境保护,是水文地质工作行业需要着重思考的问题。本文从国家需求出发,提出北方断流岩溶大泉泉水复流的生态修复、闭坑煤矿酸性“老窑水”对岩溶水的污染防治、深层岩溶水的水和热资源开发利用等应作为未来一段时期北方岩溶水的重点研究方向,同时,对近年来在这几个方面开展的调查研究工作取得的成果了进行简要介绍。      

中国北方岩溶水变化特征及其环境问题

随着自然条件改变和人类活动强度的加大,我国北方岩溶水系统从输入、输出到结构、水资源要素转换关系均发生了巨大变化,在短短几十年内有近30%岩溶大泉断流,80%泉水流量大幅度衰减,区域岩溶地下水位每年以1~2m速度持续下降,同时,有20%以上的岩溶水系统主排泄带的水质在Ⅲ类以下且总体趋向恶化,此外,还存在着矿坑突水,岩溶塌陷、地裂,海水入侵,旅游功能降低,生态功能丧失等诸多的岩溶水环境问题,极大地加剧了水资源的紧张状况。本文根据前人成果和实地调查资料并采用一些典型事例归纳总结了岩溶水环境问题及其发展演化趋势,展示北方岩溶水面临的严峻形势,以引起社会各界对此问题的关注,加大岩溶水资源调查研究与保护力度,同时,也为广大学者开展相关立项与研究提供参考。      

北方岩溶和岩溶水学术讨论会在太原召开

由中国地质学会岩溶地质专业委员会和山西地质学会组织的《北方岩溶和岩溶水学术讨论会》于1981年5月9日至5月15日在太原市召开,参加这次会议的有来自我国北方九个省市的近70个科研、教学和生产单位的代表和特邀代表107人,太原市有关单位列席代表近百人。会议收到论文70篇。中国地质学会副     

中国北方气候变化特征及其对岩溶水的影响

在气候变化的大背景下,近数十年来随着北方岩溶区降水量的趋势性下降和气温的不断升高,岩溶水补给资源量大幅度衰减,气候变化成为引发一系列岩溶水文地质环境问题的原因之一。针对这一问题,以岩溶水系统为单元,采用大量气象系列资料研究北方岩溶区降水变化与分布特征,分析了气候变化发展趋势及成因,从区域角度出发,估算了气候变化对岩溶水资源的影响。     

地应力对碳酸盐岩溶解和岩溶发育的影响

地应力对碳酸盐岩溶解和岩溶发育的影响研究是一个值得注意但又长期被忽视的问题, 结合地球化学、地质热力学、矿物岩石学、岩石弹塑性力学方面的知识, 在理论上全面地分析地应力的影响.研究表明, 在应力作用下, 碳酸盐岩岩体内应变能提高、溶解反应自由能增加、裂隙发育特征与水流运动条件发生变化, 使得碳酸盐岩固体表面处溶解物饱和浓度增大, 改变了岩体内水流的厚度、水流流态以及水中碳酸盐岩溶解物浓度, 从而影响了碳酸盐岩的溶解速率; 且应力的存在改变了有效的水岩相互作用面积; 应力作用下碳酸盐岩溶解存在的"应力-溶解"耦合竞争循环机制使得岩溶发育出现混沌现象和自组织行为, 初始应力介入所导致的一个很微小的影响因可被迅速放大至成百上千倍而不可忽略, 自然界中碳酸盐岩岩体内溶解和结晶并存、串珠状溶洞以及孤立溶洞的形成发育机制一定程度上可归结为应力溶解自组织行为的结果.      

半干旱岩溶区土壤次生碳酸盐比例及对岩溶碳汇计算的影响

定量评价半干旱岩溶区土壤次生碳酸盐比例和来源有助于认识土壤系统影响岩溶作用的机理。选取山西晋中盆地西南,吕梁山东侧的半干旱岩溶区马跑神泉小流域为研究对象,通过对林地、退耕地、灌丛地土壤剖面进行分层取样并测定碳酸盐含量及其δ13C、CO2浓度及其δ13C值,分析其随深度的变化规律和控制因素;并结合研究区碳酸盐岩的δ13C值计算3个剖面各层土壤次生碳酸盐所占比例。研究结果表明:3个土壤剖面的碳酸盐含量、CO2浓度在0~50 cm土层随深度增加而增加,在50~70 cm土层随深度增加而减少;土壤碳酸盐δ13C值、δ13CCO2值在0~50 cm土层随深度增加而偏负,在50~70 cm土层随深度增加而偏重;土壤碳酸盐含量及其δ13C值主要受次生碳酸盐比例控制,而土壤CO2及其δ13CCO2值在上层主要受大气CO2和土壤有机质分解生成的CO2共同影响,下层还受土-岩界面岩溶作用过程制约;退耕地、林地、灌丛剖面次生碳酸盐所占比例的均值分别为52%、42%和32%,证实北方半干旱岩溶区土壤中存在原生碳酸盐向次生碳酸盐转化过程。      

《北方岩溶和岩溶水学术讨论会》在太原召开

由中国地质学会岩溶地质专业委员会和山西地质学会组织的《北方岩溶和岩溶水学术讨论会》于1981年5月9日至5月15日在太原市举行。参加会议的有我国北方九个省市的近七十个科研、教学和生产单位的代表和特邀代表一百零七人,太原市有关单位列席代表近百人。会议收到论文70篇。许     

中国北方岩溶水资源的形成、分布与合理开发利用

岩溶地下水是我国北方工、农业及城市的重要供水水源。许多重要的能源、钢铁、化工基地分布于岩溶地区,主要依靠岩溶水供水,很多重要的农业区也以岩溶水进行灌溉。 1987年—1989年期间,笔者参加了核心课题《中国北方岩溶水资源的分布、评价及预测的研究》。为使更多的同志了解、利用研究成果,特在研究报告的基础上编写本文,作为概括的介绍。     

中国北方岩溶地下水污染分析

近年来,受气候变化和强烈人类活动的影响,环境物质及能量多频次、大范围的输入,极大程度上改变着岩溶水系统的水环境质量,岩溶水生态环境遭受不同程度的威胁和破坏,岩溶水水质日趋恶化。本文归纳分析了我国北方岩溶水系统水质特征、污染现状、污染来源及污染途径。我国北方岩溶水水质类型中硫酸盐型水和氯化物型水的分布逐渐增加,主要污染组分为总硬度、SO42-、F-、NO3-和TDS等。其中硫酸盐和硝酸盐污染强度和范围最大,呈现出显著的人类活动影响特征。依据我国北方岩溶系统结构及水力学特征,将岩溶水污染途径概括为:①连续入渗型——主要包括岩溶区地表水（河流、水库等）渗漏污染,城镇污水渠或排污管道破损引起的污水渗漏污染;②越流型污染——污染孔/裂隙水（含矿坑水/老窑积水等）越流污染岩溶水;③间歇入渗型——固废淋溶入渗和污水灌溉渗漏污染等。据此提出了推进岩溶水水资源保护和污染防治的合理化建议。      

我国岩溶充水矿床的基本水文地质特征及岩溶水的防治与利用

我国岩溶充水矿床分为三种类型:(1)溶隙充水矿床;(2)溶洞充水矿床;(3)暗河管道充水矿床。第一种类型主要分布于我国北方,矿床常赋存于巨大的岩溶水系统中,矿井突水淹井经常发生。但岩溶水又是发展工农业生产的重要水源。第二种类型主要分布在我国南方,岩溶塌陷是矿床开采中普遍存在的严重问题。第三种主要分布在我国西南,主要问题是雨季暗河突水。 本文总结了各类岩溶充水矿床的水文地质特征,并对岩溶水的防治与利用进行了详细讨论。      

岩溶地区石生蓝藻与岩溶发育关系研究展望

探讨了国内外石生蓝藻研究的进展,以及石生蓝藻与生物岩溶的可能联系。引入水- 岩- 气- 生物相互作用的整体概念,运用“ CO2 - 水- 碳酸盐”三相耦联开放岩溶动力系统观点,分析了光合原核生物的生命过程及其代谢产物对岩溶系统的可能驱动作用,指出以蓝藻对H2O和CO2 的利用为中心环节,通过研究其在不同小生境、不同类群、不同生态因子下的HCO3- 水平差异,可以为了解藻类的生理机能与生物岩溶强度之间关系提供重要信息。建议在地球生物学的研究尺度下,针对碳酸盐岩表面殖居藻类如何影响其周遍微环境CO2、水文动态进而影响岩溶的效应、蓝藻分泌的胞外有机酸的种类和强度、石生蓝藻碳酸酐酶( CA)活性与生物岩溶关系等问题展开探索。      

北方岩溶水源地的基本类型和资源评价方法的选择——以煤矿区奥陶系岩溶水源地为例

北方岩溶水,储量丰富,紧靠产煤区,是北方能源建设的主要供水水源。文章概略的归纳出北方岩溶水和岩溶水源地的主要特点;对岩溶水源地和岩溶水资源的评价方法进行了分类;提出了岩溶水资源评价方法选择的原则;详细论述了主要类型水源地的资源评价方法。      

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。     

北京西山泉域岩溶水系统特征探讨

北京西山地区岩溶地下水主要以相对独立的岩溶地下水系统进行循环,其水文地质条件、系统结构模式及其水资源的重要性等,在北方具有代表性。文章主要以北京西山鱼谷洞泉域岩溶水系统、黑龙关泉域岩溶水系统、玉泉山泉域岩溶水系统为研究对象,从岩溶含水层结构、地下水循环、地质构造等方面,总结出北京西山泉域岩溶水系统特征主要为:双层含水层结构、多个子系统构成且多点排泄、系统内岩溶水转化关系复杂多样、岩溶水富集带及系统边界集中在逆冲断层处。