贵阳花溪养牛村暗河枯水期岩溶水动态特征分析

贵阳市花溪区养牛村一带岩溶发育,地下水资源丰富。为了解该区域在枯水季地下河流量、水位变化情况以及地下水受污染状况,特开展了本研究。研究区域为构造变形复杂的岩溶槽谷地貌,通过野外调查、实测、室内实验等途径获取数据,利用CAD绘图和Excel数据统计,分析了暗河流量、水位、水质、水温、pH值动态特征。结果表明,养牛村地下河岩溶水枯水季流量季调节系数为6.83,平均流量0.102 m3·s-1,处于较稳定状态;水位变化幅度值为2.7,处于稳定状态,水温与pH均呈缓慢上升趋势。根据《地下水质量标准》（GB/T 14848-2017）,该区地下水水质处于III-V类水,不宜作为饮用水资源开采。本次研究结果可为该区地下水资源的开发利用和水环境评价与保护提供参考。      

施用农肥对岩溶溶蚀作用的影响及其生态环境意义

土壤下伏碳酸盐岩溶蚀作用研究对岩溶区成土作用及大气中CO_2影响意义重大.施肥改变了土壤的生物地球化学场,进而会影响岩溶区的岩溶动力学过程及碳循环.本文在贵州贵阳碳酸盐岩土壤剖面不同深度,埋设白云石、石灰石试片,进行了野外溶蚀试验,观测了试片溶蚀量、土壤CO_2、土壤pH及其他如土壤含水量、土壤矿物与化学成分、土壤水化学成分等影响凶素.结果表明:(1)施用农家肥降低了碳酸盐岩的溶蚀速率:石灰石的溶蚀速率降低了10.48%～53.90%.平均25.51%;白云石的溶蚀速率降低了25.0%～65.69%,平均39.45%.同样条件下土壤中石灰石溶蚀量比白云石大.(2)施用农家肥降低了当地的碳酸盐岩成土速度,降低了35.77%～37.27%.(3)施肥土壤更利于CO_2的产生:施肥剖面土壤中CO_2浓度比空白剖面CO_2浓度高22.52%～198.87%,平均高93.94%;施肥剖面地面CO_2通量比空白剖面地面CO_通量高67.64%.(4)施用农家肥减少了土壤对大气CO_2的沉降量,在贵州贵阳地区,减少的大气CO_2沉降量为25.50%～39.45%;间接地对岩溶水CO_2汇的作用产生了抵消作用,在贵州贵阳地区,抵消作用为59.41%～62.73%.     

贵阳市城镇化进程与土地利用转变关系

贵阳市岩溶地貌十分发育,可利用土地资源缺乏,城镇化发展与土地利用相互制约.基于贵阳市2001~2014年城镇化指标数据及1996、2001、2004、2009、2016年五期遥感影像数据,采用指标权重法和土地利用类型转移矩阵,分析了2001~2014年贵阳市城镇化发展趋势和1996~2016年土地利用的时空分布特征及演变规律.并运用相关性分析方法建立函数响应度模型,探讨了城镇化与土地利用之间的作用关系.结果表明:（1）2001~2014年间,贵阳市城镇化水平呈上升趋势,综合城镇化得分增长率为52.46%,其中人口（26.0%）、生态（20.4%）、空间（19.9%）和经济（18.3%）城镇化对综合城镇化贡献较大,社会（15.4%）城镇化相对较小;（2）贵阳市农用地、建设用地面积增加,净增长总量23.66%,未利用土地面积减少,净减少总量23.56%,土地利用类型总变化量为87.77%;（3）城镇化进程推动着土地利用的变迁,2001~2014年水田（13.767响应度）、裸地（4.476）、旱地（1.708）、灌木（1.319）土地利用类型对城镇化的综合响应度较高,乔木（0.897）、草地（0.878）、建设用地（0.693）、水域（0.180）相对较低.城镇用地面积的快速扩张是土地利用类型转变的直接因素.因此,建议在城镇化进程中,优化土地利用结构,以提高土地资源利用效率,保证城镇化进程可持续发展.      

试论喀斯特地貌对城市发展建设的影响 ——以喀斯特山区城市贵阳为例

以DEM数据资料为基础,采用GIS手段对贵阳地面坡度、破碎程度等地貌要素进行定量分析,并指出贵阳城市形态、用地供给条件、道路系统和绿地系统等布局和建设都受到喀斯特地貌的影响。贵阳山高坡陡,地形破碎、地下喀斯特发育、灾害隐患多,导致城市空间布局分散、城市用地供给量少质差、道路和绿地系统建设难度大;而用地条件差和组团式分散布局特征又使城市化经济成本偏高,这些问题将给贵阳城市的发展建设带来负面影响。为此,在今后的城市建设中,应强化高效集约利用土地资源和选择紧凑型城市结构、公交优先的交通模式等策略,以缓解城市建设用地紧张状况和降低城市化经济成本,此外,还应注意加强城市地貌环境管理,并对城市不同区域进行空间管制,以保证城市与地貌环境协调发展。      

Environmental Geochemistry of Fluorine in the Rock—Soil—Water System in the Karst Region of Central Guizhou Province

Systematic determination of and adsorption experiment on fluorine in the carbonate rock-soil-water system in the karst region studied in Guzhou Province,in conjunction with the mineral surface and soil chemistry data,have revealed the geochemical characteristics of F and the mechanisms of its transport and entrichment in the rock-soil-water-system of the karst region central guizhou province,Deep-seated underground waters(-100m or lower)and soil layers in the karst region of central Guizhou are characterized by high-F anomalies whereas shallow-level underground and surface waters by low contents of F(mostly lower than 05mg/L).Fluorine in soil and water in the region studied comes largely from Triassic marine strata dominated by gypsum-bearing carbonate rocks.The special adsorption and desorption of F on the surface of geothite in soil layers are the important mechanisms of its transport and enrichment in the rock-soil-water system of the karst region studied.     

重庆岩溶地下河水文地球化学特征及环境意义

岩溶地下河系统是岩溶地区重要的地下水资源,重庆地区分布有岩溶地下河380条,是重庆市重要的地下水资源。为宏观掌握重庆地区岩溶地下河水化学特征,了解区域岩溶地下河水化学影响因素及分布规律,研究了重庆不同地区61条岩溶地下河水文地球化学特征。结果表明,重庆地区岩溶地下河的溶解组分主要来源于碳酸盐岩的溶解,水化学类型为Ca-HCO₃型或Ca(Mg)-HCO₃型,但部分地下河水化学受到人类活动影响变为Na+Ca-HCO₃型、Na+Ca-SO₄型、Na+Ca-Cl型或Ca-SO₄+HCO₃型,且农业活动或城市废水对地下河水化学的影响比工矿业活动普遍。地下河水温度随海拔升高而逐渐降低。在相同的地质背景下,地下河Ca2+、Mg2+、HCO₃-等离子由于受不同区域岩溶作用强度差异的影响呈现出明显的区域性,SO₄2-、NO₃-、Cl-等指标由于受不同区域人类活动强度和方式的影响也显示出明显的区域性。总体来看,岩溶地下河水质正在恶化。     

2005-2015年贵阳市生境退化程度对土地利用变化的响应

基于2005和2015年贵阳市土地利用数据,利用InVEST模型,分析了2005-2015年贵阳市生境退化程度对土地利用变化的响应,结果表明:（1）2005-2015年贵阳市城镇建设用地、农村居民点和有林地大幅增加,水田和旱地大幅下降,其他地类变化相对较小;水田和旱地转化为城镇建设用地、农村居民点和有林地最为突出;（2）10年间,贵阳市生境退化程度以下降为主,生境退化程度增加区主要分布在南部,下降区主要分布在北部、东部和西部;（3）生境退化程度热点变化以低值减少和高值减少为主;生境退化程度热点空间变化主要分布于南部。退耕还林政策及快速城镇化引起的水田和旱地转化为有林地、城镇建设用地和农村居民点是导致该区生境退化程度变化的主要因素。      

Combinatorial analysis on spatial information statistics for the karst water environment in Guiyang, China

The karst groundwater system is extremely vulnerable and easily contaminated by human activities.To understand the spatial distribution of contaminants in the groundwater of karst urban areas and contributors to the contamination,this paper employs the spatial information statistics analysis theory and method to analyze the karst groundwater environment in Guiyang City.Based on the karst ground water quality data detected in 61 detection points of the research area in the last three years,we made Kriging evaluation isoline map with some ions in the karst groundwater,such as SO4 2-,Fe 3+,Mn 2+and F -,analyzed and evaluated the spatial distribution,extension and variation of four types of ions on the basis of this isoline map.The results of the analysis show that the anomaly areas of SO4 2-,Fe 3+,Mn 2+,Fand other ions are mainly located in Baba’ao,Mawangmiao and Sanqiao in northwestern Gui- yang City as well as in its downtown area by reasons of the original non-point source pollution and the contamination caused by human activities(industrial and domestic pollution).     

基于文献计量学分析岩溶水文地质学研究热点

利用文献计量学方法分析2011-2018年国内外岩溶水文地质学领域研究的动态特征。通过Web of Science（WoS）核心合集数据库,以“Karst hydrogeology”、“Karst groundwater”、“Karst aquifer”、“Karst underground river”、“Karst subterranean stream”、“Karst underground stream”、“Karst spring”“Karst geothermal water”、“Karst thermal groundwater”或“Karst water landscape”为主题词,检索得到1 460篇论文,通过中国知网（CNKI）收录的EI、核心期刊和CSSCI数据库,以“岩溶水文地质”、“岩溶地下水”、“岩溶含水层”、“喀斯特水文地质”、“喀斯特地下水”、“喀斯特含水层”、“地下河”、“岩溶泉水”、“岩溶地热水”、“喀斯特泉水”、“喀斯特地热水”、“岩溶水景观”或“喀斯特水景观”为主题词,检索得到918篇论文。基于WoS和CNKI自带功能及CiteSpace软件分析国家、机构、发文量及期刊等情况,结果表明:中国地质科学院岩溶地质研究所充分发挥了其在国内的机构职能和专业优势,中国有待进一步加强其在国际上的地域优势及其活跃度;由基于CiteSpace平台的关键词共现图谱发现国际岩溶水文地质学领域研究的热点问题包括“岩溶水动力学”、“岩溶地下水数值模拟”、“岩溶水文地球化学”和“岩溶水污染”,而国内岩溶水文地质学领域研究的热点问题范围更广,包括“岩溶含水系统”、“岩溶水资源”、“岩溶水环境”和“岩溶水文工程”。      

西南岩溶地下水资源开发利用效应与潜力分析

西南岩溶地区面积78万km2,地下水系统包括裸露岩溶水系统和覆盖-埋藏型岩溶水系统两大类。由于降水丰富、地下岩溶发育,西南岩溶地下水资源丰富,在43万km2调查区内,具有地下水天然资源量1762.82×108m3/a,岩溶地下水允许开采资源量615.70×108m3/a。近年来,通过开展水文地质调查,在地下河、表层岩溶水和蓄水构造岩溶水打井开采方面均取得重要进展,产生了显著的经济和生态环境效应。但由于西南地区岩溶水开发难度大,区域经济落后,西南岩溶地下水的开发利用程度普遍较低,已开采量为98.32×108m3/a,仅占允许开采量的15.97%,剩余地下水潜力资源量517.38×108m3/a。     

岩溶区典型工业型城市地下水水化学特征及成因机制

文章以广西柳州市岩溶地下水为研究对象,在岩溶水文地质调查和样品采集测试的基础上,采用数理统计法、水化学方法（Piper图、Gibbs图、离子比值系数,矿物饱和指数计算）、因子分析法和模糊综合评价法,分析工业型城市岩溶地下水水化学特征及形成机制,开展岩溶地下水质量评价。结果表明,研究区岩溶地下水为中-弱碱性水,Ca2+、Mg2+、HCO₃?、SO₄2?是主要的阴阳离子,水化学类型以HCO₃-Ca型和HCO₃-Ca·Mg型为主,且城区的SO₄2?型水的比例远高于非城区。区内岩溶地下水水化学组分及演化主要受水－岩作用、工业污染、城镇生活污染和农业活动等主控因素的影响,贡献率分别为31.52%、25.15%、18.12%和10.74%。其中,城区的水化学组分受人类活动的影响程度大于非城区的。矿物饱和指数表明,区内方解石和绝大多数白云石为饱和状态,而石膏和盐岩均为溶解状态。不同功能区的水化学敏感指标有差异,工业区以重金属为主,农业区以三氮为主,生活区以K+、Na+、Cl?、SO₄2?为主。研究区整体水质较好,Ⅰ－Ⅲ类水的比例高达约87.39%;但不同区域的水质差异较大,其中城区的水质较差,超标因子主要为Al、Mn、Pb、Fe、Hg;非城区的水质较好,超标因子主要为三氮。研究成果可以为工业型城市岩溶地下水污染防治提供科学依据。      

湖南保靖县白岩洞地下河流域水文地球化学特征研究

白岩洞地下河系统工程主要是解决保靖县城供水水源问题。本文通过三个时段的大量野外实测数据,分析了白岩洞地下河流域内岩溶泉、地表水体和地下河水的岩溶水文地球化学特征及其动态变化。结果显示,该流域内岩溶泉可分为两个主要类型,一类是与深循环有关、沿区域断层带分布,其水文、水化学动态相对稳定,水化学变化受深源CO2 浓度控制; 另一类为岩溶表层带泉,受地表环境、降雨量影响大,水化学动态变化较大。而地下河及其支流水的水化学变化特征介于表层带岩溶泉和地表水之间,其三个时段的变化规律跟表层带泉相似,主要水化学指标枯季( 12月) > 雨季1(次年4月)> 雨季2(次年7月) ,说明明显受降雨的稀释作用控制。      

地表溶蚀盆地-地下岩溶联合成库条件分析——以弄岩水库为例

水资源已成为人类社会及经济发展的重要制约因素,国内外都在积极探索不同气候、不同地质条件下水资源的合理开发利用。受地下岩溶发育及气候影响,岩溶地区的地表及地下水资源在时间、空间上分布极不均匀,旱涝并存,通常以单一拦蓄地表水或直接抽取地下水来应对,存在较大局限性。文章在总结分析前人的研究成果上,结合弄岩水库,利用水文系列资料进行相关分析,找出地表水与地下水之间的变量关系及相应可开采水资源量;查明地下岩溶蓄水条件,在岩溶通道设置地下拦蓄工程,实现地表水与地下水联合开发,并利用地表及与地下岩溶水库的调蓄功能均衡供水,有效解决旱涝问题,水资源得以最大化合理利用。      

滇东南南洞地下河系统源区洞穴特征及其成因演化机制

滇东南岩溶地貌发育,岩溶洞穴是该区典型空洞体系。文章以滇东南南洞地下河系统源区典型岩溶洞穴为研究对象,基于地学理论和地球化学分析,对该区地貌特征、成因及演化机制开展科学研究。研究表明,NW向的张性断裂、区内可溶部分最高个旧组碳酸盐岩以及杨柳河向西流动的水动力作用是南洞地下河系统源区洞穴发育的主要成因;全新世中期6 kaBP以来,该地区洞穴演化过程经历了三个阶段,其中,主体形成时间为6~4 kaBP;此外,建立石洞洞穴与地下河发育模式。本次研究对南洞地区地下水资源评价具有实际意义。      

贵阳市岩溶地下水水质变化特征浅析

为了解长时间尺度岩溶地下水的水质变化特征,本文以贵阳市中心城区为例,选取1984年和2014年48组原位取样点的丰季水质数据,并结合地下水赋存环境和城市发展特征进行对比分析。结果显示:研究区地下水水质较好,整体有恶化的趋势;1984年仅有9处地下水水质超标,多数超标点为原生背景成因,2014年有14处水质超标,多数超标点为人类活动引起;地下水化学类型在30年间变化较大,近一半取样点地下水由HCO3型变成HCO3·SO4型水,研究区地下水硫酸盐化明显;新老城区地下水水质逐步好转,城乡结合部地带则是地下水污染的高发区,农业区因人类活动强度较低,地下水水质变化相对平缓。建议在岩溶城市的地下水资源开发和地下水环境保护工作中,应综合考虑不同区域的岩溶水文地质条件和人类活动特征,有的放矢的开展评价监测管理。针对工作区地下水硫酸盐化现象开展研究,并对城乡结合部开展综合整治,加强对农业区地下水环境的综合保护,以遏制区内地下水污染趋势,预防地下水污染事件的发生。      

贵阳市三桥地区岩溶地下水水化学特征及其演化规律

贵阳市三桥地区岩溶地下水是贵阳市重要的生活及工农业用水水源,而贵州省岩溶系统发育异常复杂,对于岩溶水水化学及其演化特征尤其是水-岩相互作用方面的研究尚未见报道,为了保障该地区供水水质安全,以贵阳市三桥地区岩溶地下水为研究对象,通过系统的样品采集与氢氧同位素分析和水文地球化学模拟,针对岩溶地下水水化学组分的空间分布、演化特征及水-岩作用过程进行了系统的研究.研究表明:岩溶地下水水化学类型主要为HCO₃·SO₄-Ca·Mg型、HCO₃·SO₄-Ca型、HCO₃-Ca型和HCO₃-Ca·Mg型;研究区岩溶水主要来源于大气降水补给;研究区水化学特征主要受方解石、白云石、岩盐和石膏的溶解作用以及阳离子交替吸附作用控制.      

Sources and transports of organochlorine pesticides in the Nanshan underground river,China

Karst areas have much higher ecological vulnerability and are prone to be contaminated. Organochlorine pesticides (OCPs) were detected in waters and sediment from the two sites of the karst Nanshan underground river system, China, to understand the sources and transport of OCPs in the underground river systems. Obviously, seasonal variations were found both in the waters and the sediments. Detected OCPs ranged from 61 to 936 ng L^?1 in the groundwaters and 51–3,842.0 ng g^?1 in the underground sediments, respectively. OCPs in groundwaters were mixture of younger and older residues from commercial sources. The maximum OCPs in the sediments of the underground river were historically older residues from commercial sources. The sources of OCPs in the waters and sediments of the underground river indicated that the surface systems play an important role in OCPs transport and pollution in the underground river. Karst features were liable for the transport behavior.     

贵州岩溶大泉和地下河水资源

贵州是我国碳酸盐岩溶会水层分布最广泛的省份之一（占全省总面积的53％），岩溶发育，岩溶地下水丰富，岩溶大泉（流量大于10L／s)和地下河（长度大于2km)是岩溶水出露最常见的形式，不仅数多（大泉5214个，地下河1130条）量大，而且种类繁多，是贵州水资源的重要组成部分，本文系统地论述了贵州岩溶大泉和地下河的特征，分类及其水资源合理开发和可持续利用。     

Evaporite karst in Sicily

Karst areas are distributed over most of Sicily. The most widespread karst rocks are carbonates, particularly limestones, but karst phenomena can also be seen in evaporites and particularly in salt mines. This report provides an overview of evaporite karst in Sicily, along with a “case history” that shows some of the evaporite karst risks to the environment. In the centre and south of Sicily, a thick sequence of Messinian evaporite rocks are subject to dissolution from meteoric and formation waters. In areas where potassium salts and rock salts are being mined, some geomorphologic changes result from the drilling of boreholes and the collapse of underground mines, thus lowering or collapsing the land surface. An example is the old salt mine “Muti-Coffari”, situated in the commune of Cammarata, where there is a modification of the surface flow of the River Platani. Meteoric waters and runoff flow down through a borehole, enter the underground mine cavity and dissolve the salts, and then the resulting brine flows into a branch of the river, making it salty. Field investigations showed the presence of salt along the edges and on the bed of the stream where it comes out of the cave. Therefore, interventions for risk mitigation are necessary since the old mine constitutes a serious danger for damage or collapse of nearby infrastructures, and can lead to degradation of the river ecosystem and the natural environment.     

基于GRNN模型的岩溶地区城市水生态足迹分析与预测

为揭示岩溶地区城市生态足迹的驱动因子与机制,评估和预测水资源可持续利用程度,根据岩溶地区水文地质特征及其与水生态足迹的相关性,分析了贵阳市2002-2014年水生态足迹的变化特征,并利用GRNN模型对其进行了时间序列预测。结果表明,贵阳市水生态足迹由2002年的12.79万hm2上升至2014年的15.74万hm2,整体呈波动上升趋势,其中,水量生态足迹变化特征主要由工业用水量决定,水质生态足迹变化特征主要由氨氮排放量决定。水生态承载力波动变化明显,且小于水生态足迹需水量,导致水资源可持续利用系数介于0.31~0.63之间。对贵阳市2015-2019年水生态足迹进行GRNN预测,表明水生态足迹呈现先升后降得趋势,水生态承载力变幅在4.315~8.038万hm2之间,但水生态足迹与承载力的缺口大,水资源可持续利用系数偏低。因此,在水生态承载力有限的贵阳市,降低水生态足迹才是实现水资源可持续利用的关键。