基于管道流模型的岩溶含水系统降雨泉流量响应规律——以贵州后寨典型小流域为例

为深入研究高度非均质岩溶含水系统的补给、运动机理,以贵州后寨岩溶典型小流域为例,运用管道流程序(conduit flow process),基于后寨岩溶典型小流域实际的降雨流量资料,建立降雨泉流量响应理想模型,对不同落水洞补给位置、不同渗透系数和给水度组合情况下的降雨泉流量互相关系数曲线陡缓程度和峰值特征进行研究.研究结果表明:含水介质参数的改变远没有补给位置不同对互相关系数曲线的改变程度高;在不同渗透系数和给水度组合情况下,短距离排水互相关系数峰值可接近1,而远距离排水互相关系数峰值最高仅为0.4.野外实际研究区分析也表明,短径流路径下降雨流量互相关系数峰值高达0.7,而长径流路径下降雨流量互相关系数最大为0.4.辅以必要的水文地质调查,降雨泉流量互相关曲线可用来分析管道径流路径等岩溶含水系统水动力特征.     

贵州印江朗溪岩溶槽谷龙洞湾泉流量衰减分析

文章对贵州省印江县朗溪隔槽式向斜岩溶槽谷轴面南东侧的龙洞湾岩溶泉流量衰减规律进行了分析,通过在泉口设置复合堰、安放水文气象自动监测仪,获取了该泉降雨量和相对水位的高时间分辨率监测数据,并采用水力学公式计算了泉流量,分析了降雨过后岩溶泉流量的动态特征,再利用分区间指数函数衰减方程确定了该泉所在含水介质的结构特征及亚储水量,结果发现:（1）龙洞湾泉流量峰值滞后时间受降雨过程特征影响较大,当降雨量大或前期有降雨影响时,滞后时间短;当降雨量小或前期无降雨影响时,滞后时间长;（2）强降雨后,龙洞湾泉流量的衰减可分为三个亚动态,且衰减系数的差异较大,第I亚动态和第II亚动态的衰减系数分别是第III亚动态的11倍和3倍,这表明其三重岩溶含水介质的特征明显;（3）龙洞湾泉的含水介质具有不均匀性,以管道流和裂隙流为主,岩溶发育强烈。      

贵州岩溶山区井采煤矿水土流失问题及防治对策探讨

贵州煤炭丰富,开采活跃.据统计,贵州已探明的煤炭储量约500亿t,2005年有煤矿2 143对,其中乡镇小煤矿1 700多对.煤矿开采占压土地普遍,水土流失严重,其中,仅煤矿整合、技改和新建占压土地和引起水土流失面积约达250~300km2,新增水土流失量达100万t以上;特别是煤矿建设施工引起的水土流失最为严重,平均侵蚀模数大多高于7 500 t/a·km2,个别地段有的甚至大于15 000 t/a·km2.贵州煤矿整合新建过程中多存在"三同时"制度落实不到位、防治责任范围界定不合理、防治措施覆盖不够、树种选择不当、水土流失防治技术手段落后、水保投入不足等问题.为此,今后的井采煤矿区水土流失防治应与区域水土保持有机结合,加强岩溶山区环境与矿山水土流失关系研究,增强防治措施的科学性.同时,在水土流失方案编制时应适当扩大防治责任范围和提高预算单价.     

泉域地下水数值模拟及泉流量动态变化预测

本文对位于岩溶地区的小南海泉泉域地下水进行了数值模拟和水平衡分析,全面分析了降雨、河、渠、库地表水系入渗对地下水动态变化的影响,模拟了泉流量动态变化与区域地下水关系.在此基础上,分析了不同气候条件和开采方案对泉流量的影响.模型计算结果表明,小南海泉流量多年平均相对变化率与降雨量多年平均变化率基本一致,减少泉域地下水开采量,特别是矿坑排水可有效地增加枯期泉流量.     

石漠化治理区表层岩溶泉流量衰减分析及无机碳通量估算——以重庆酉阳龙潭槽谷老泉为例

应对“双碳”目标,加强岩溶石漠化综合治理工作,地下水是关键。为探究重庆市酉阳县龙潭槽谷石漠化治理区岩溶泉的流量衰减及无机碳通量变化特征,采用流量衰减方程与水化学径流法对研究点老泉进行模拟与分析。结果表明：(1)老泉的流量衰减分为两个亚动态,衰减系数分别为0.089 2、0.019 6,其具有双重性含水介质特征。(2)暴雨期老泉的碳通量随流量变化的特征明显;而伏旱期(7月底-8月底)老泉的碳通量与土壤CO₂、泉水CO₂均具有明显的昼夜变化特征,表现为夜间低、日间高。(3)老泉夏季的碳通量与降水量呈正相关(R=0.78),与蒸发量呈负相关(R=-0.36),气候的不稳定性变化对碳通量影响显著。老泉的月HCO^-₃浓度与月土壤CO₂浓度的相关系数为0.64,HCO^-₃敏感地响应土壤CO₂的变化;而老泉年碳通量与年土壤CO₂浓度的相关系数为0.90,且年均δ¹³C_DIC...     

黔南大小井岩溶流域环境地球化学特征及耕作适宜性划分

表层带岩溶系统是地表以下的浅层岩溶裂隙网络系统，具有发育深度浅，发育规模小，受地形地貌控制的显著特点，表层带岩溶发育深度一般为3～15m，主要发育于岩溶峰丛沟谷和洼地区，受可溶岩岩性及地质构造分布条件，地形起伏变化条件等因素的控制，也受表层带岩溶地下水的水动力条件的作用，形成小流域单元内的独立浅表岩溶系统。表层带岩特征的研究，为贵州省表层岩溶带地下水的开发利用和保护奠定了基础。     

陕南秦巴山区小流域暴雨洪水成因特征及计算方法探讨

小流域洪水计算是中小水利工程水文计算不可或缺的重要部分,对工程建设影响较大,是工程建设规模及安全运行的重要因素。本文以陕南秦巴山区为例,通过对区域水资源现状、暴雨成因及类型特征进行分析,针对区域实际,结合区域内的宁强县广坪河、南郑县濂水河、佛坪县椒溪河等防洪工程的洪水计算实践,对不同的洪水计算方法进行比选研究,并对洪水成果合理性进行评价分析,结果可知:适合秦巴山区的中小流域洪水计算方法较多,而本地工程多采用水文比拟法、由暴雨推求洪水法和经验公式法。而不同计算方法所得出的成果各有差异。洪水计算成果的最后确定,应根据流域特征,水文要素、具体洪水计算方法和计算方法依据,必须科学评价,最终确定合理的洪水计算成果。     

贵州盘县乐民河流域三股水岩溶泉水文地质条件分析

三股水岩溶泉为贵州碳酸盐岩山区典型的岩溶大泉,周边煤企广布,排污现象普遍,岩溶地下水系统较为脆弱,分析岩溶泉形成的水文地质条件是地下水污染防治的基础。在环境水文地质调查的基础上,对岩溶地下水系统边界及补给、径流、排泄特征进行了分析。地表岩溶形态调查及物探成果显示,盘关向斜东西两翼各发育1条岩溶管道,并在三股水一带相互贯通。示踪试验成果表明,平关及小果郎河一带的降雨及地表水与三股水岩溶泉存在水力联系,三股水岩溶地下水系统中的岩溶含水介质以裂隙-管道型为主,裂隙的大量发育使该岩溶地下水系统具备较强的调蓄能力。     

贵州大小井地下河流域表层岩溶带结构及岩溶水开发

贵州大小井地下河流域碳酸盐岩大面积出露,受地质、气候条件的影响,表层岩溶带发育。本文着重对区内表层岩溶带的发育规律、结构特征及岩溶水的动态特征、开发利用方式进行了详细研究,从中总结了一些规律性认识。     

贵州某机场岩溶发育规律及控制因素分析

在云贵高原碳酸盐岩地区修建机场.岩溶地基稳定性是主要的工程地质问题.通过地表地质测绘、物探及钻探,对贵州某拟建机场地基的岩溶分布进行研究,描述场区岩溶的位置、范围、深度和形态特征,分析岩溶发育因素,评价岩溶地基稳定性,为工程建设提供地质依据.     

浙江省小流域山洪灾害临界雨量确定方法分析

小流域山洪灾害具有突发性,预测预警难度较大.本文结合浙江省小流域山洪灾害防御的实践经验,研究提出了以水位反推法计算临界雨量,简单实用,具有较好的实践价值和推广意义.     

黔中小流域水体C、S同位素特征及主要风化过程

选取贵州省红枫湖流域四条支流为研究对象,通过对水体中C、S元素浓度及稳定同位素特征的分析,探讨了典型碳酸盐小流域的主要风化过程对流域C、S循环的贡献。红枫湖流域河水中的C同位素组成在-7．47‰--11．68‰之间,硫酸根浓度为295．5～1315．6μmol／L,除受当地煤矿影响较大的区域外,其余部分水体中离子的δ^34S值在-3‰--7‰之内,反映了这些河段中硫化物矿物的氧化的影响。通过质量守恒的方法,得到硫化物的氧化、蒸发岩溶解以及大气输入对河水硫酸根离子的贡献率分别为63．8％、30．8％和5．4％。来自硫酸对碳酸盐岩、碳酸对碳酸盐岩以及碳酸对硅酸盐岩风化的DIC比例为1：3．58：1．37,三种不同的风化过程对区域二氧化碳的净吸收量为7．97×10^9mol／a。     

贵州省织金县四方井岩溶大泉断流原因浅析

本文通过对织金县城四方井岩溶大泉系统的岩溶发育规律、水文地质特征、地下水动力条件进行调查分析,认为织金县四方井岩溶大泉的突然断流与2010年西南特大干旱造成区域地下水位的急剧下降及位于主径流带上的高层建筑深基坑施工产生的动荷载导致的塌陷体堵塞地下水径流通道有着密切联系。     

西南岩溶小流域农业可持续发展优化模式研究

以贵州为代表的西南岩溶地区,农业人口众多,水土资源匹配程度低,人地矛盾突出,农业发展环境先天不足,农业发展缓慢。文章通过野外实地考察并结合相关理论分析认为,水土资源匹配问题并不是限制农业发展的关键,其关键在于现行农业发展模式收益普遍较低,农业生产要素外流,导致农业生产模式缺乏创新。现行传统农业发展模式下农户收益低,且农业生产机会成本高,导致农户对农业投入减少,农业生产要素外流严重。而提高农业生产收益就成为促进农业可持续发展的关键。因此,根据因地制宜突出特色、农户生计与环境保护兼顾和“外驱”与“内生”农业创新模式相结合的农业建设和发展原则,发展以商品化有机生态农业的发展模式、乡村旅游及农业生产复合发展模式和区域标准化农业联合生产模式为代表的,以保障提高农户收益为核心的新农业发展模式,从根本上促进生产要素回流农业生产,是实现农业生产创新和持续发展的根本所在。      

天星河、文峰河流域岩溶水化学及影响因素

重庆东北部地区巫溪天星河、文峰河的岩溶流域水化学特征研究结果表明:研究区泉水样品的p H值为6.47~8.28,平均值为7.79;流域河水饱和指数(SIc)的平均值为0.14,表明其变化受到流域碳酸盐岩分布的控制。水化学类型以HCO3-Ca型水为主,Ca2+和HCO-3平均分别占阳、阴离子的75%和82%。通过分析Gibbs图,发现泉水的主要组分属于"岩石风化类型",主要反映了岩石的溶解作用对泉水水化学的影响。流域内部分水样NO-3和SO2-4较高,可能是受工农业生产等人类活动的影响引起,此外硫酸也参与了碳酸盐矿物的溶解。     

贵州福泉高洞铝土矿床成矿地质地球化学特征

贵州福泉高洞铝土矿床是近年在贵州新的铝土矿成矿区探明的中型矿床之一,其含矿岩系为下石炭统九架炉组,铝土矿呈层状、似层状产于上泥盆统高坡场组碳酸盐岩古侵蚀面之上,与上覆中二叠统梁山组和下伏上泥盆统高坡场组均呈假整合接触,矿床成因类型为古风化壳沉积型。通过对含矿岩系中敏感元素Ga、Ba、Sr、Th含量及B/Ga、Rb/K、V/Zr比值特征分析,认为铝土矿主要形成于陆相沉积环境;δCe、Ni/Co、Th/U、Sr/Cu、V/Cr特征揭示铝土矿成岩成矿过程主要为氧化环境。含矿岩系中Al与Zr、Hf、Nb、Ta、Th、U等呈正相关性反映出铝土矿成矿过程中具同迁移、显著富集特征;含矿岩系中微量元素含量与下伏高坡场组碳酸盐岩相比,总体成强烈富集态势。与黎彤值对比,含矿岩系中高温成矿元素(W、Sn、Mo、Bi)、高场强元素(Nb、Ta、Th、U、Hf、Zr)、粘土矿物易吸附元素(Li、V)及细碎屑岩中高地球化学背景元素(Sb)富集强度高。LREE与HREE分馏作用明显,推测为次生风化淋滤过程中离子半径较小的HREE向下渗滤迁移的速率大于离子半径较大的LREE所致。     

基于3S-CAD技术的广西天等县小流域石漠化综合治理初步设计及应用

为进一步提高石漠化综合治理水平,利用3S-CAD技术对广西天等县岩溶小流域石漠化综合治理工程进行初步设计。设计以RS技术对基础地理信息进行解译,以GIS对信息进行数字化、管理、分析和输出,以GPS对样地等进行定位,以 CAD技术进行工程制图,并以小山流域石漠化综合治理设计为例,通过提取该流域的数据信息并进行空间分析,然后结合野外实地考察,确定其石漠化综合治理工程主要由封山育林、人工造林、水利水保、草食畜牧组成,其中,封山育林805hm2,人工造林46hm2,水利水保工程引水渠7462m,草食畜牧业面积330m2。工程总体布置点线面相结合,林草植被工程、水利水保工程和草食畜牧业工程分布配套,与传统的方法相比,3S-CAD技术具有设计速度快,工程布局科学合理的特点。      

贵州郑家小洞内动物重金属含量及与土壤和水体的关系研究

通过对安顺郑家小洞内的动物和重金属污染进行调查研究,共获动物标本551号,隶属3门6纲10目20科29种（或类群）。对5个动物类群（螺类、马陆、斑灶马、蝙蝠粪和山蛩虫）、洞穴土壤和洞穴水的重金属含量进行了测定,研究了各动物类群的富集系数和洞穴土壤的污染指数并进行了评价。结果显示蝙蝠粪便中Zn的含量最高（670.5 mg/kg）,间接说明了洞穴外围环境中的Zn污染较为严重,马陆对Ni与斑灶马对Cr和Ni无富集能力。各元素在3个光带土壤中的平均值含量都超过了我国的土壤背景值,按顺序排列为Zn >Ni > Cu > Cr > Pb > As > Hg > Cd,水体为Zn > Cr > Ni > Cu> Pb > Hg > As > Cd。单项污染指数表明Hg、Ni和Zn为重污染,在3个光带中的平均值分别为5.11、3.18和3.20。从综合污染指数看,3个光带的平均值为2.17,属轻污染,说明该洞穴有重金属污染但不严重。      

岩溶洞穴水理化性质特征及其环境意义——以贵州织金洞为例

为揭示洞穴水地球化学特征的动态变化特征、控制因素及其环境意义,从2015年1月至2015年6月对贵州织金洞洞穴水的水化学指标进行了为期6个月的动态监测,结果表明:①织金洞洞穴水的水化学类型主要为HCO3--Ca2+-Mg2+型水,阴离子中HCO3-占84.5%以上,阳离子中Ca2+、Mg2+为优势离子;②洞穴滴水 EC、Ca2+、 Mg2+、HCO3-、SO42-浓度均大于石灰岩石裂隙水、池水相应的浓度;③洞穴水滴率、滴量、Ca2+、HCO3-以及Ca2+/HCO3-比值对气候有一定的响应,其地球化学指标具有显著的季节效应;④洞穴滴水中的EC与Ca2+离子浓度呈显著线性关系。      

贵州兴义喀斯特景观特征

贵州省兴义市是典型的喀斯特地区,区内广泛分布着雄伟壮丽的喀斯特地貌景观,以高原、峡谷、峰丛、峰林、石林以及发育其间的瀑布群、泉群等组合为特征.其中,马岭河峡谷长74.8km,谷底宽30~50m,切割深度300~700m,被誉为"高原峡谷一线天";两岸地表支流、泉水坠入河谷形成常年瀑布多达70余处,瀑高50~200m,构成云贵高原一大喀斯特水文地貌奇观;斜坡台原之上峰丛峰林密集相连,层层叠置,景象甚为雄伟壮观;其中峰体坡度较缓的锥状喀斯特先是在古地理的外动力环境影响下发育形成,后又经受高原抬升的影响,在发育持续时间、环境及其形态特征上与桂林峰林均有所不同,因而成为全球锥状喀斯特发育演化过程最为完整的范例之一.独特的兴义喀斯特景观,是在特定的岩性结构条件下,经长期构造运动抬升切割和风化剥蚀作用形成的,具有很大的科学意义和观赏价值.