娘子关泉群水的来源再研究

本文对《山西省娘子关泉域岩溶水资源评价及其开发利用科研报告》中的“娘子关各泉组同出一源”的观点提出了疑问。这一观点的主要依据是娘子关“各泉组水温与矿化度基本相同”,但笔者通过泉水水温、矿化度、其它水化学特征及硫同位素的对比、水力联系等的分析,对上述依据进行了考究,进而对此观点提出了异议。依笔者所见,娘子关泉群(或各泉组)并非同出一源,而是有两个明显不同的源。     

岩溶水水化学特征在水文地质条件分析中的应用——以娘子关泉群岩溶水系统寿阳区为例

娘子关泉群岩溶水系统寿阳区从补给区到迳流区、排泄区水化学特征变化具有明显的规律性,岩溶水自北向南随着中奥陶统灰岩含水层埋深由浅变深,富水程度由强变弱,径流条件由积极趋滞缓,矿化度、总硬度和SO42-由低变高。为水文地质条件的分析与建立水源地和矿山防治水提供了地质依据。     

娘子关泉域西部边界研究

娘子关泉是我国北方最大的泉,通过对遥感图像的解译分析,重新划定了泉域的边界,从构造条件、水力条件,水化学条件、岩溶发育特征等方面论证了娘子关泉域西部边界为透水边界;并计算出东山岩溶水系统对娘子关泉的补给量为１．２８ｍ＾３／ｓ。     

指示娘子关泉群水动力环境的水化学—同位素信息分析

本文依据宏量组分、微量元素和氢氧同位氧组成监测资料，分析了娘子关泉群水动力环境及其水文地质演化趋势。除国家和城西泉主要排泄局部流动系统的地下水外，其它各泉均为不同空间尺度流动系统地下水混合、排泄之产物。在人类活动影响下，娘子关泉群水质恶化，流量衰减，水帘洞、程家泉断流，城西、坡底泉也面临断流之危险。目前抽取的水帘洞泉的水资源量组成已与五龙泉和苇泽关泉相似，以区域和中间流动系统地下水为主。     

娘子关泉域岩溶水SO42-、δ34S特征及其环境意义

在分析区域地质、水文地质条件及水化学同位素的基础上,研究了山西娘子关泉域岩溶水的SO42-、硫同位素分布特征。研究表明:（1）泉域西北、西南地区岩溶水的SO42-主要来源于石膏的溶解;（2）泉域中部汇流区岩溶水的SO42-含量高而δ34S值低,其中的SO42-主要来源于煤系矿坑水,这是因为温河、桃河及南川河沿岸的岩溶水接受了被矿坑水污染的河水的渗漏补给以及部分地区受到钻孔串层污染;（3）娘子关泉群中城西泉水中的SO42-主要来源于煤系矿坑水,而五龙泉和集泉站水中的SO42-主要来源于石膏的溶解;（4）泉域东北部及东部河流沿岸以外的地区,岩溶水中的SO42-主要来源于大气降水、石膏溶解,并受到所处地层岩性的影响。      

应用卫星影像分析娘子关泉域构造的控水作用

山西寿阳地区煤炭资源极为丰富，但多年来该区没有找到适合于煤炭工业生产需要的理想水源。本次在综合前人资料的基础上，主要利用ＴＭ影像对娘子关泉域进行了系统解释，重新划定了泉域边界，初步建立了完整的娘子关泉域遥感构造格架，分析了泉域对地下水的控制作用，总结了地下水动力场发育规律，提出了窄道－寿阳－阳泉、昔阳－平定、盂县－巨城三条强径流带，对泉域，特别是寿阳地区水资源勘查具有重要意义。     

娘子关泉群成因新探

关于娘子关泉群的成因问题有过不少论述。但所有的成因论都认为苇泽关逆断层的阻水作用,对泉群的形成起着主导作用。本文认为苇泽关逆断层并不阻水,它与泉群的形成没有必然的内在联系及因果关系,而正断层阻水,河床下切以及下奥陶统的二元结构的三者综合作用,才是泉群形成的主要因素。     

山西省辛安泉岩溶水系统特征及泉流量预测模型

在对山西省辛安泉岩溶水系统及泉流量进行分析、研究基础上,建立系统泉流量的多元回归模型、趋势—周期—随机模型、门限自回归模型和灰色系统模型,预测泉流量,并通过拟合及预测结果,对各种模型功效做出评估。     

明水泉岩溶水系统分析

明水泉是山东重要岩溶大泉之一。本文运用系统理论方法研究明水泉岩溶水系统，圈定系统的范圈，讨论岩溶水系统的补给与排泄，从客观上建立水文地质模型，对长期争论的水文地质问题进行了论证，提出了开发，保护与管理水资源的建议。     

山西娘子关泉群及其水的来源

娘子关泉域群泉是中国北方最大的岩溶泉,泉域汇水面积达7 436 km²,前人认为：泉域内岩溶水由北、西、南3面向娘子关一带径流汇集,由于娘子关一带下奥陶系燧石团块或条带白云岩相对隔水层隆起,并被桃河侵蚀出露,使岩溶地下水溢出地表成泉群,其主要含水层为中奥陶系含石膏碳酸盐岩。但各泉的水化学、同位素特征有差异,娘子关泉群并不是出自统一源。文章通过水化学、同位素、水文地质剖面等方法研究得出： 娘子关泉域存在两个含水层、三个子系统：中奥陶系灰岩含水层和中上寒武系白云岩含水层;西部奥陶系岩溶水系统、东部奥陶系岩溶水系统和东部中上寒武系岩溶水系统。泉域内城西泉与程家泉出露于中奥陶系下马家沟组泥灰岩之上,含水层为中奥陶系灰岩裂隙、溶隙水,由于区域下马家沟组泥灰岩隆起隔水出露地表成泉,属于东部奥陶系岩溶水系统;坡底泉、五龙泉、河北泉、水帘洞泉、苇泽关泉其补给主要来源于中上寒武系含水岩组,为承压上升泉,属于东部中上寒武系岩溶水系统。     

地表水渗漏对娘子关岩溶泉泉水水质的影响

娘子关泉水作为阳泉市主要的供水水源,受特定地质结构与人为污染等因素的影响,水质呈现逐年恶化的趋势,部分组分含量目前已处于超标或临界超标状态。在分析泉域岩溶水系统地质结构基础上,通过泉域内各主要河流渗漏量实测与水化学测定,采用物理混合方法评价河流渗漏途径对娘子关泉水水质的污染影响程度。     

水文地球化学信息对岩溶地下水流动系统特征的指示意义--以山西神头泉域为例

神头泉域岩溶水的水化学特征显示,岩溶水样的总溶解固体质量浓度、Sr2 质量浓度及宏量组分质量浓度均由泉域北、西、南部向排泄区增大,与岩溶水的流动方向一致.根据c(Sr)/c(Ca)与总溶解固体质量浓度可将神头泉群划分为3个泉组,对应于3个不同的岩溶水子系统,岩溶水样的聚类分析结果与这一结论相符合.研究表明水文地球化学信息对地下水系统的水动力特征分析具有指示意义.     

四川筠连县岩溶泉群地质遗迹保护研究

筠连县岩溶泉群地质遗迹在温带——亚热带岩溶地区具有代表性,是四川省国土资源厅明文规定要保护的项目之一。通过分析筠连县岩溶泉群的保护现状及存在的问题,为制定保护规划,提出具体的保护措施提供了科学依据。     

利用水化学方法识别岩溶水文系统中的径流

通过暴雨中的野外观测,确认了桂林丫吉试验场S31泉岩溶水文系统中多种径流形式：表层岩溶带管道流、回归流、坡面流和壤中流。现场测量发现不同形式径流的水化学特征(pH、电导率、Ca²⁺、HCO^-₃)存在差异,Ca²⁺的质量浓度相差最大可以达到3倍。从CaCO₃-H₂O-CO₂平衡体系来看,CO₂分压（p_CO2）对径流的水化学特征具有控制作用。在大气p_CO2影响下的岩溶水矿化度较低,而土壤空气p_CO2达到2.7%,是大气的近百倍,其影响的径流矿化度较高。鉴于大气中和土壤中p_CO2的显著差异,从水化学特征上将径流分为2类,并且认为它们构成了系统出口洪水的2个主要来源。在此基础上利用水化学方法计算出S31岩溶泉洪水时的径流构成。结果表明,在暴雨的情形,由大气p_CO2环境产生形成的岩溶水的比例占到泉水总量的70%,进一步证明了快速流在岩溶水中的重要作用。     

淮北矿区五沟煤矿太原组上段灰岩岩溶裂隙水富水性及径流特征

五沟煤矿太原组上段灰岩岩溶裂隙水是矿井主采煤层（10煤）的主要充水含水层。通过对矿区水文地质边界条件、地面抽水试验和井下放水试验的分析,认为矿区水文地质边界受制于周边的较大型隔阻水断层,从而形成了较封闭的地下水系统;太原组上段灰岩含水层的富水性在平面上具有不均一性,在垂向具有随着深度的增加,岩溶发育有减弱的趋势,基本上属弱富水含水层,仅在局部构造发育带为中等富水含水层。利用利用surfer软件,绘制出矿区太原组灰岩水位等值线图;从图上可以看出,矿区目前太原组含水层水位标高总体呈北高南低,中间高两边低的态势,并在井田西南部形成以水5孔及J5-1孔为中心的低水位区。该研究对目前矿井防治水工作具有重要的指导意义。     

黔西北地区岩溶水系统划分及找水方向

黔西北地区水文地质条件复杂,岩溶水系统小型多样,传统的岩划分方法难以较准确地刻画溶水系统特征,本文根据区内地质构造、地形地貌以及地表水文网对地下水补、径、排条件的控制,提出一种将岩溶水系统划分成封闭型和开放型系统的新方法。以新的划分方法为基础,重点阐述了开放型岩溶水系统中有利地下水富集、适宜成井的微观条件,指出了不同岩溶水系统地下水开发利用方向。     

云南石林喀斯特露石径流输出及其影响因素探究

喀斯特露石具有重要的生态功能,但关于露石承接降水后的石面径流及其影响因子研究仍然很少.本实验选择云南石林的石漠化、人工林、原生林生态系统,布设露石径流收集装置,收集并测量不同降雨事件后的露石石面径流,测定露石承接降水面积和粗糙度.结果表明:(1)在3.92 mm到72.31 mm的降雨范围内,露石承接降雨量与露石径流量间存在极显著的正相关关系.(2)降雨量,林冠覆盖,露石粗糙度均影响露石径流输出.降雨量与露石径流深成显著正相关关系;石漠化生态系统的露石承接降雨量和露石径流输出显著高于两类林地;露石径流输出随露石粗糙度的增加而减小,两者间存在显著的负相关关系.(3)石漠化生态系统的降雨-露石径流转换系数为0.483,显著高于人工林生态系统的0.434和原生林生态系统的0.413,但两类林地的差异性仅在降雨量为小雨时显著.多因素影响下的喀斯特露石径流具有高度异质性,其将对土壤水分、养分异质性与生物多样性的形成产生重要影响.     

南盘江上游草海断陷盆地岩溶水系统研究

在西南岩溶山区,分布着许多断陷盆地,是主要的人口聚居区和经济发展区.由特殊的地质环境条件所决定,水资源时空分布不均,每当旱季或遇上干旱年,工农业和生活用水紧缺,制约着当地经济的发展.以南盘江上游草海断陷盆地为例,揭示断陷盆地岩溶水赋存规律,为断陷盆地岩溶水开发利用提供依据.