云南广南岩溶区水文地质环境地质调查进展

通过开展云南广南1∶5万旧莫幅、董堡幅、马街幅、那洒街幅水文地质环境地质调查工作,查明了区域水文地质条件,进行了地下水系统划分与水资源评价,根据水资源分布及构造条件,查明了工作区主要富水区,并以流域为单元,进行了地下水分区区划;实施了"探采结合井"及地下河开发,服务于地方抗旱成效显著,并总结了应急抗旱找水打井模式;查明了干旱与石漠化是工作区主要环境地质问题。工作的开展为西南岩溶区地下水资源合理开发利用及地质环境综合治理提供了依据。     

近年来我国西南岩溶石漠化研究进展

石漠化是目前岩溶学领域最突出的环境问题和研究热点。我国近年来不但系统调查研究了西南岩溶石漠化的分布现状和趋势,分析了石漠化形成的自然因素和人为原因,对石漠化环境质量从生态、水资源、土壤、土地生产力和灾害情况等方面进行了评价,还探索了不同环境下石漠化综合治理模式和方法。今后一段时期内石漠化的主要研究方向是深化石漠化的形成过程研究,揭示石漠化与水土资源的相关性,探索石漠化区生态恢复技术及水土地资源合理利用途径,开展石漠化综合治理工程的效益评价。      

中国西南岩溶关键带结构与物质循环特征

岩溶关键带调查研究的目标是揭示岩溶生态系统的动态平衡和演化机制,旨在为经济社会提供资源环境服务的可持续管理对策,指出在合理的人为活动下增强岩溶关键带韧性的办法及修复受损部位的有效途径。碳酸盐岩作为可溶岩,赋予了岩溶关键带在结构上及物质循环过程中的岩石圈-生物圈相互作用等方面的若干特殊性。该文以中国西南岩溶区为例,总结了诸多学者的研究成果,揭示了从桂林岩溶区到重庆武隆岩溶区,岩溶关键带发育厚度由几米逐渐增厚至1 000 m的区域差异; 岩溶关键带的垂向物质循环过程以土壤-表层岩溶带为中心环节,而在横向上则呈现“岛屿状”镶嵌分布特征,地表生态具脆弱性; 岩溶关键带碳循环过程包括岩溶碳循环和生态碳循环两部分,碳汇则由植物碳汇、土壤碳汇和岩溶碳汇组成,初步估算其碳汇通量为64.36 t/(km²·a)。     

裸露型岩溶石山地区典型储水构造地下水开发利用——贵州卡罗背斜地下水开发利用

贵州省南部裸露型岩溶石山地区分布着较多封闭条件良好的背斜构造.其核部大面积分布碳酸盐岩,岩溶极为发育,受翼部隔水性良好的相对隔水层阻隔,形成汇流型背斜储水构造.平塘县卡罗背斜为该类背斜储水构造的典型代表之一.该流域系统中地下水资源丰富,但脆弱的岩溶环境导致了岩溶干旱、岩溶洪涝及石漠化等生态环境问题.本文通过分析卡罗背斜的地质成因,从岩溶地下水开发利用的角度,探索以地下水开发为龙头改善生态地质环境的途径,提出了相应的地下水开发利用方案.     

西南岩溶石山区地下水开发在石漠化防治中的地位

石漠化的形成和发展与缺水密切相关,水资源开发利用是石漠化防治的首要问题。本文分析了石漠化形成和发展实质、岩溶石山区水资源的空间分布和开发利用条件,从理论上论述了岩溶地下水开发与石漠化治理的关系,并以实例论证了岩溶地下水开发对石漠化防治的效果。指出岩溶地下水的开发利用在岩溶石山地区石漠化防治中具有重要的地位。     

云南省石漠化调查及治理综述

经过全面调查,查明了云南石漠化分布、成因及资源环境条件。通过统一规划,多方协作,采取生物、工程、经济、社会建设等多方面的措施开展石漠化综合治理,取得了一定成效,遥感监测石漠化面积减少6.2 万hm2。其中,国土资源部门进行的地下水开发、土地及矿山地质环境整治、地质旅游资源开发等综合治理工作,消除或削弱了造成石漠化的自然或人为因素,标本兼治的效果突出。石漠化治理工作中的问题,主要有石漠化治理仍限于治点,区域面貌改观不大;考虑岩溶流域的系统性不够,选择治理方法未考虑对流域下游的影响;重植被恢复,对于区域经济和生态功能整体修复的考虑不足;调查变化情况监测手段落后,治理效果及动态不清;地下水资源的科学开发利用和依法管控尚待加强;部门之间协调整合不够,影响综合治理成效等。因此云南的石漠化治理任重道远,尚需做好第二期综合治理规划,采取有效措施,加大规划的执行力度。      

中国南方岩溶石山地区不同岩溶类型的地下水与环境地质问题

依据碳酸盐岩的出露形式、岩性和层组类型、大地构造等,将南方岩溶环境系统划分为裸露型、埋藏型、覆盖型和断陷盆地型,其中裸露型又可分为连续型和间互型.简要叙述了连续性、间互型、埋藏型和覆盖型岩溶区的大地构造、岩性和岩层组合方面的特征,结合多个典型点最新的研究成果,重点介绍了连续型岩溶区的地表水缺乏、污染、内涝和石漠化问题,提出修建水窖、封山育林等措施缓解缺水和治理石漠化;同时介绍了间互型岩溶区的地表、地下水污染、缺水、石漠化问题,提出依托高位隔水层溶洼成库、寻找蓄水构造打井、封山育林等治理措施;最后介绍了埋藏型岩溶区的缺水、石漠化和塌陷问题,指出打井、恢复植被等治理措施.     

裸露型岩溶区地下河系统岩溶水开发利用研究——以贵州省江口县凯德场地下河为例

裸露型岩溶区因其特殊的地质环境条件而具有独特的岩溶水资源形成和分布规律,其地下水资源十分丰富,但由于时空分布极不均匀,开发利用程度低,导致脆弱的岩溶环境所形成岩溶干旱及岩溶洪涝等生态环境问题突出。本文通过对凯德场地下河系统的水文地质特征、地下水开发利用条件进行分析,提出了因地制宜的地下水开发利用方案,为改善流域农村饮水不安全局面及生态环境提供有效途径,实现环境、经济、社会的协调发展。     

南方岩溶区地下水资源特征与水资源保障对策

【研究目的】中国南方岩溶地区干旱缺水等问题异常突出,岩溶地下水赋存和分布的复杂,开发利用率低,基于多年调查研究工作为基础,系统总结南方岩溶区地下水资源特征,研讨水资源保障对策。【研究方法】基于南方岩溶区地下水资源特点、地下水系统类型、地下水系统空间结构的叠置性和时空分布不均性分析,提出南方岩溶区水资源保障对策。【研究结果】南方岩溶区可从以下三方面充分发挥地下水资源安全保障作用,一是掌握地下水赋存分布规律,发挥分散供水和应急供水作用;二是加强调蓄工程建设,解决水资源时空分布不均问题;三是建立与生态重建和经济发展相结合的地下水资源可持续利用模式。【结论】南方岩溶区地下水赋存条件复杂,具有表层带岩溶水系统、岩溶地下河与管道流系统、岩溶大泉系统以及分散排泄地下水系统多种类型,规模大小不一,开发利用形式多样;在垂向上具有叠置性,水空分布严重不均;开发利用潜力较大。在地球科学系统论的指导下,查明岩溶水资源赋存分布规律,科学评价地下水资源量,因地制宜制定水资源开发利用和保护方案,为脱贫攻坚、生态文明建设和乡村振兴提供技术支撑。创新点：以系统水文地质环境地质综合调查和地下水开发利用示范工作为基础,系统总结南方岩溶区地下水资源特点;针对岩溶区水资源安全保障问题,分析其主要原因,提出了水资源保障对策。     

新形势下我国岩溶研究面临的机遇和挑战

随着社会经济的快速发展,我国岩溶环境地质问题日益突出,已引起党和政府的高度重视。本文根据国家经济建设、社会发展的需求,分析了我国岩溶研究所面临的形势与机遇,认为进一步加强岩溶基础与应用问题研究,尤其是岩溶发育的气-生-水-岩的相互作用、油气富集与深层岩溶发育机理、岩溶作用对全球碳汇的影响,以及西南岩溶石漠化综合治理、岩溶地下水资源开发与保护研究,改善生态环境,促进岩溶地区社会经济的持续、和谐发展,是当前和今后一个时期内我国岩溶研究所面临的主要任务和工作重点。      

南方岩溶地区1∶5万水文地质环境地质调查技术要点分析

通过总结南方岩溶地区水文地质环境地质综合调查和地下水开发利用示范6个方面成果,得出南方岩溶地区水文地质环境地质条件具有10个特性:岩溶发育受层组结构类型、地质构造格局和水动力条件等因素控制的综合性,岩溶地下水分布的非均一性,岩溶含水介质由孔、隙、缝、管、洞构成的多重性,岩溶地下水流运动的多相性,岩溶地下水动态变化的剧变性,岩溶水资源时间分布的季节性,干旱与洪涝的交替性,岩溶地下水污染的隐蔽性,岩溶地下水的深埋性,岩溶地下水与生态经济的相关性;论述了对碳酸盐岩层组结构类型、构造演化与岩溶发育期次、岩溶形态组合关系、表层岩溶带、岩溶地下水系统、岩溶地下河、主要环境地质问题和岩溶水资源开发利用条件8个关键科学问题调查研究的技术要点。      

生态功能优先背景下的西南岩溶区石漠化治理问题

文章分析了现有石漠化治理模式、物种选择、石漠化治理综合效益评估、消除贫困等方面存在的不足,并结合国家对西南岩溶石漠化区主体生态功能的定位,对未来石漠化治理过程中的几个关键问题进行了探讨,认为未来石漠化治理要更有效地兼顾生态与经济效益,提高生态补偿标准,完善生态补偿体制,促进石漠化区农村人口的城镇化转移,减少人口压力,消除农户破坏环境的驱动因素,促进石漠化治理成效的长期可持续发展,以保证西南岩溶石漠化区水土保持和生物多样性维护主体生态功能的实现。      

基于表层岩溶带调控的峰丛洼地低影响开发构建

岩溶峰丛洼地地区石漠化、饮水困难和水污染等环境问题高发,生态环境十分脆弱。低影响开发概念的引入有助于规范开发行为,促进水资源的高效利用,降低石漠化和地下河污染风险。根据水文条件和开发方式岩溶洼地空间分为坡耕地水土流失敏感区、表层岩溶泉水源地敏感区和落水洞污染输入敏感区。低影响开发模式总体是在3类敏感区实现5个管理目标。坡耕地敏感区的低影响开发目标设置为降低农田耗水量和减少水土流失,开发途径是减少蒸发和调控坡面洪水径流。表层岩溶泉敏感区的管理目标是降雨－径流资源化利用和饮用水安全保障,通过实施雨水收集回用工程和设置水源地保护区来实现。落水洞敏感区需要通过设置径流缓冲区和沉淀过滤池来预防污染物进入。我国南方石漠化地区探索和总结出以表层岩溶带降雨－径流管理为特征的低影响开发模式。该模式要求峰丛顶部留置生态保护区涵养水源。岩溶洼地底部为落水洞排洪预留缓冲区,利用岩溶裂缝设置下凹式绿地,实现自然渗透和净化。“峰”、“洼”之间过渡区划定水源地保护区边界,同时设法增加雨水资源化利用率,补充生态和生活缺水量。低影响开发模式也适用于峰丛洼地发育的东南亚和中美洲等地区。      

Spatial pattern of Karst rock desertification in the Middle of Guizhou Province,Southwestern China

Karst rocky desertification is a typical type of land degradation in the Southwestern China. It has great ecological and economical implications for the local people. Landsat images from the middle of Guizhou Province collected in 1974, 1993 and 2001 were used for change detection of the pattern of Karst rocky desertification. The results show the following findings: (1) Desertification area expanded drastically in 27 years, at an increasing rate about 116.2 km²/year. (2) High areas (900–1,500 m) are the most affected. (3) Areas with the slope <5° or >25° are also easily tend to be Karst rocky deserted. (4) The process of Karst rocky desertification is nearly irreversible. Few areas of Karst rocky desertification could be meliorated to non-desertification land. (5) Most of the degraded lands are located in the south and the central of the study region, and the meliorated land areas are sparsely located in the east and the west part of the region. All these findings would provide bases for the decision-making of the local government to improve the Karst rocky desertification     

昆明岩溶断陷盆地的环境地质问题及治理对策

昆明岩溶断陷盆地处于长江、红河、珠江三大水系分水岭地带,面积2920km^2。随着昆明城市建设的快速发展,滇池地区的自然环境受到极大影响。最为严重的是滇池及地下水污染,在脆弱的地质环境条件下,加之人类不合理的工程活动,地下水位持续下降、岩溶塌陷、地面沉降以及石漠化、山地灾害等一系列环境地质问题日愈加剧,严重制约了当地社会经济的持续发展。本文通过研究昆明岩溶断陷盆地地质环境条件及各种环境地质问题产生的原因及形成机理,为城市规划、建设、管理提供可靠的地质环境信息,从而提出环境地质问题治理对策,对于昆明市的科学发展有着重要的现实意义。     

Assessment of karst rocky desertification using the radial basis function network model and GIS technique: a case study of Guizhou Province,China

Karst rocky desertification in karst areas of Southwest China is an obstacle for the sustainable development of the locality. While many researchers have studied this issue, this study quantified the various indicators affecting desertification, using GIS technology to extract spatial data and to construct a RBFN (radial basis function network) model for Guizhou province. By calibrating sample data of the different levels of karst rocky desertification, the model parameters were established, and then the assessment of karst rocky desertification. Results show that in counties of Southwestern Guizhou Province karst rocky desertification is severe, counties in northern Guizhou have moderate desertification, and southeastern counties are affected lightly. Comparison of the results with other research shows conformity with actual conditions, proving the reasonability and applicability of the RBFN model.     

西南岩溶石漠化综合治理水-土-植被关键技术进展与建议

石漠化综合治理关键技术研发是石漠化综合治理工程的关键步骤。本文根据第一期石漠化治理工程的进展,分析了岩溶水资源特征与开发利用技术、土壤资源维持与质量提升技术、植被恢复与功能提升技术和水-土-植被耦合模式的研发进展和不足,对第二期石漠化综合治理提出了一些建议,认为第二期石漠化综合治理关键技术研发应以“结构-过程-服务”为指导框架,加强岩土组构等地质环境背景、水土过程和石漠化过程以及关键服务功能维持和提升机理的基础研究,加强功能型植被、关键共性和个性技术研发以及关键技术的配套和优化,加大石漠化综合治理关键技术的适用性评价和推广应用,完善流域内生态系统服务主体功能区评估和生态补偿,有效准确的治理石漠化,以促进西南岩溶石漠化地区生态、经济和社会的可持续发展。      

喀斯特石漠化研究存在的问题与发展趋势

喀斯特石漠化代表了世界上一个比较独特的荒漠类型，即湿润区石质荒漠化。目前石漠化面积快速扩展的总体趋势并没有得到有效遏止，因对石漠化发生机制与喀斯特生态系统稳定性机制还不清楚，同时缺乏比较完善的石漠化防治理论和技术体系也是重要的原因之一。较为详细地介绍了目前西南喀斯特山区石漠化过程和适应性生态修复研究方面存在的基础理论问题，包括喀斯特石漠化的时空格局变化与驱动力、喀斯特山地的侵蚀过程、驱动力与危险性、以水为纽带的喀斯特生态系统退化和石漠化过程中的生物地球化学过程、喀斯特受损生态系统的适应性修复、喀斯特生态系统的服务功能优化和综合调控等方面，阐述了上述几个研究领域的研究现状与可能的发展方向；强调喀斯特石漠化是一个非地带性问题，不是纯自然过程，而是与自然、社会与经济紧密相关，需要以喀斯特科学为主的多学科交叉与综合集成研究。