云南南洞地下河系统边界及性质研究

地下河系统具有固定补给范围和资源要素,是岩溶地下水进行独立循环的基本单元,控制了岩溶水的运移富集、水化学演化特征、资源构成以及环境地质问题。开展地下河系统研究首要任务是确定系统边界位置及其水文地质性质。以南洞地下河系统为研究对象,据野外调查、勘探、试验资料,以地球系统科学理论为指导,运用现代岩溶学、地质学及水文地质学的分析方法,确定南洞地下河系统是由1号暗河和2号暗河系统组成的,其中2号暗河还有叠置于其上的平石板和黑龙潭两个全排型暗河子系统;其含水岩层主要为三叠系个旧组（T2g）灰岩、灰质白云岩、白云质灰岩;根据边界的水文地质性质可以划分为地表分水岭边界、地下分水岭边界、隔水边界、岩溶含水层深埋滞留型边界。      

云南南洞地下河系统及水资源开发利用

南洞地下河系统,流域面积986km2。年迳流总量2.988亿m3,是南盘江支流——芦江河的重要补给水源,流域由岩溶高原、断陷盆地,盆间丘陵几部分组成。中三叠统个旧组（T2g）灰岩是主要含水层位。地下河系统由多条地下河组成,是早期南洞地下河与大黑水洞地下河经后期发展、演化、归并袭夺而形成。虽水文地质条件十分复杂,但资源丰富,开采潜力巨大,磨石沟地下筑坝,是最优的开发方案。     

云南南洞地下河流域地貌特征及地下河发育演化的初步研究

本文从地貌学的角度,着重研究了云南南洞地下河流域地貌特征和地表水系的变迁及其与地下河发育的关系,并在此基础上提出了南洞地下河具有继承地表河(干谷、盲谷)发育的新的认识。     

关于南洞地下河系统南边界问题的讨论

岩溶水系统的划分研究是水均衡分析、水资源评价的基础。南洞地下河是中国南方4个超大型地下河系统之一,其水文地质条件复杂,开发潜力巨大。由于南洞地下河系统蒙自盆地内有第三系阻水深槽存在,使得该区地下水位高于南北两侧,部分研究认为该阻水带是南洞地下河系统的南边界。本次通过进一步收集盆地内部和外围水文地质钻孔及地热钻孔资料、野外调查、洞穴探测及示踪试验,认为盆地内阻水深槽并不阻挡深部地下水,南洞地下河系统南边界应南移至南部地表分水岭一带。蒙自盆地及南部地下水流向应整体由南向北。     

南洞地下河岩溶管道展布及结构特征的示踪试验解析

运用高精度的示踪试验研究了南洞地下河流域部分岩溶管道的展布状况,并对暗河管道的结构特征进行了分析。试验结果表明:一号暗河有一独立的含水系统,补给区为瓦白白一带,二号暗河主管道总体通往永宁和石洞方向,三号暗河通往城红寨方向,二号暗河和三号暗河在南洞口附近有连通,枯季时二号暗河补给三号暗河。此外,一号暗河和二号暗河分别呈老年期和壮年期地下河形态,较为畅通;三号暗河则发育较晚,出口处有较多的裂隙。最后,结合现有的资料及流域内的水文地质条件,对流域内岩溶管道的大体分布位置进行了推断,绘制了岩溶管道的展布图,以期为南洞地下河流域的岩溶水文地质调查、物探、钻探及地下水开发利用等提供理论依据。      

南洞地下河流域南部岩溶石漠化空间分布特征分析

基于2013年9月29日GF-1号WFV遥感数据对南洞地下河流域蒙自幅、个旧幅、新安幅和鸣鹫幅进行岩溶石漠化遥感解译,通过归一化植被指数（NDVI）和植被覆盖度（FVC）提取研究区域内石漠化信息,得到其空间分布规律。研究区岩溶石漠化发生率74.55%,属石漠化高发地区,其中中度石漠化最为发育,占全区石漠化的32.63%,重度石漠化最少,占17.59%。基于岩性、高程、坡向和坡度等4个影响因素与岩溶石漠化进行相关性分析,对不同因素中石漠化发生率的变化规律进行分析,结果表明南洞地下河流域南部区域岩溶石漠化在低海拔、缓坡度和纯碳酸盐岩中较为发育,在不同坡向中岩溶石漠化发育程度则较为相似。     

云南南洞岩溶地下河水温场时空变化规律研究

本文以通过水温场研究来获取含水系统内部信息为出发点,就南洞地下河系统水温季节性变化特征、各分区水温差异、钻孔测温曲线等进行了系统分析,并对其形成原因及所包涵的水文地质意义作了探讨,认为水温场特征的形成与含水系统内部结构间存在密切联系,温度场的测试与研究可以作为探测含水层内部信息的一种有效手段。     

南洞地下河月径流时间序列的混沌特征及预测

利用基于相空间重构技术、混沌识别与预测理论对1993-2013年南洞地下河月径流时间序列的非线性特征进行了分析,由所获得的延迟时间和最佳嵌入维数实现了月径流时间序列的相空间重构,运用饱和关联维数法和小数据量法计算出南洞地下河月径流时间序列的饱和关联维数和最大Lyapunov指数,并运用Volterra模型对南洞地下河月径流时间序列进行了多步预测研究。研究结果表明,南洞地下河月径流时间序列相空间重构的延迟时间和最佳嵌入维数分别为τ=5、m=8,饱和关联维数D和最大Lyapunov指数λ分别为4.63、0.748 9,从定性和定量的角度证明了南洞地下河月径流时间序列具有弱混沌特征。Volterra自适应滤波模型的预测结果能较好地表征南洞地下河月径流的变化趋势和规律,对18个月内的短期预测精度较高,模拟效果较好。      

云南开远南洞地下河水质演变特征

在云南开远南洞地下河出口,连续19年采取旱、雨季水样进行水质变化监测,结果表明: ( 1)整体上地下水水质旱季好于雨季,历年旱季水质类型以良好为主,雨季则以较差为主; ( 2)水质变化阶段性明显: 1987— 1993年,离子浓度普遍较低,旱、雨季波动不大,水质多属Ⅰ 、Ⅱ 类,有机污染以NH+4 、NO-3 等为主; 1994—2000年,旱、雨季离子浓度均普遍升高且变化加剧, N H+4 、As、Cd、Cr、Mn出现历年最大值,金属离子污染日趋加剧,水质以Ⅱ 、Ⅲ 类为主; 2001— 2005年,旱、雨季离子浓度有升有降,以升为主, Pb、Zn、Cl- 、SO2-4 出现历年最大值,水质以Ⅱ 、Ⅲ 类为主。南洞地下河水质19年来发生了较大的变化,污染日趋严重。分析认为该地下河水质逐步变差与上游补给区盆地内经济发展状况密切相关。为此,提出了采用自动监测等方法加强地下河动态变化监测研究以及实行分区、分级管理等水质保护的具体对策建议。      

茂兰自然保护区板寨地下河系统的水文地质特征

贵州茂兰自然保护区板寨地下河系统是一个边界封闭的地下水系统,板寨地下河的汇水面积较小,水污染程度低,面临的主要污染来自农业生产。在研究该区水文地质条件的基础上,分析出板寨地下河的主要径流通道,圈定板寨地下河的汇水面积,通过对该系统水化学特征地分析,进一步证实了板寨地下河系统的地下径流途径和地表汇水范围,为科学地保护板寨地下河乃至整个茂兰自然保护区提供依据。     

滇东断陷盆地南洞岩溶地下水系统地下河水文动态特征与资源量评价

本文对滇东断陷盆地南洞岩溶地下水系统各地下河的水文动态特征进行了分析,推断了南洞岩溶地下水系统的结构特征.根据岩性构造、地下河发育以及补径排关系,将其划分为四个子系统.分别采用降雨入渗系数法和径流模数法对南洞岩溶地下水系统的天然资源量进行计算,计算结果分别为35610.7万m3/a和33460.2万m3/a.用枯季径流模数法对南洞岩溶地下水系统的可采资源量进行了计算,计算结果为23407.3万m3/a,其可开采资源量巨大.南洞地下河在没有天然补给量的情况下,120天消耗的调蓄量为4503.3万m3,南洞地下河日允许开采资源量为49.4万m3/d.二号暗河建库蓄水条件下库区上游的日允许开采量为75.9万m3/d,蓄水库容来源于工程设计,资源保证程度高.本次研究可为南洞岩溶地下水资源的开发利用和调配提供科学依据.     

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。      

板文地下河系统内涝

在查阅东兰县历年水灾纪实的基础上，通过详细剖析板文地下河系统管道特征，认为主流下游段水力坡度小、流速慢是造成系统内灌输的主要内因。同时，区分了拉平洼地内涝和巴纳洼地内涝的差异。拉平洼地地下河管道连通性差、部分淤塞，常常引发天然内涝；而巴纳洼地地下河管道畅通，因岩滩水库蓄水造成库水倒灌，地下河水位抬升，排泄能力降低，使洪水沿巴纳溢流天窗漫溢到巴纳洼地形成岩溶内涝。岩滩水库不仅增加了板文地下河系统内涝范围，而且使最小致涝降雨量从建库前的216.4mm降低到建库后的120mm，从而使内涝更易发生和严重。     

地下河洞穴发育的系统演化

洞穴成因在岩溶学理论研究中占有极其重要的地位，岩溶洞穴的渗流带，潜流带和地下水面生成理论是众所周知的，ＤａｖｉｓＷ．Ｍ（１９３０）提出了灰岩洞穴成因的两循环模式，即洞穴的发育早期在潜流带，后期则入于渗流带中，本世纪７０年代以来，ＦｏｒｄＤ．Ｃ进一步提出了灰岩洞穴自潜流带向地下水面发展的四状态模型（ｔｈｅｆｏｕｒ－ｓｔａｔｅｍｏｄｅｌ）是近代灰岩洞穴成因理论研究的重要进展。根据我国南方灰岩分布区大量     

广西岩溶水文地质特征及其资源

广西具有岩溶发育和岩溶水赋存最优越的地质地理条件。形成了典型的岩溶地貌。不同的岩溶地貌类型在很大程度上控制岩溶水的富集和分布。区内有＞５０ｌ／ｓ天然水点七百余处,地下河６０４条。大多数地区岩溶水资源模数＞４０万ｍ３／ａ·ｋｍ２。红水河中游东西两侧,岩溶水资源最丰富,地下河规模最大。红水河中下游、柳江中游、右江下游及左江上游北岸,岩溶水资源丰富,地下河发育密度最大。全区补给资源量为４８４．０４亿ｍ３／ａ,最枯排泄总量为１４４．７６亿ｍ３／ａ     

广西岩溶区地下河分布特征与开发利用

广西岩溶地区已查明地下河445条,其分布受地质、地貌条件控制.地下河出口主要分布于灰岩地层,在白云岩地区分布最低.以峰丛洼地区地下河分布数量最多、规模大,其次为峰林谷地和平原区,岩溶丘陵区地下河数量少、规模小.不同岩溶地貌区的地下河及开发利用带来不同的环境问题,峰丛洼地区以内涝最严重,峰林谷地和平原区的地下河水开发常造成塌陷,岩溶丘陵地区的地下河水污染严重.开发利用方式主要为出口建坝蓄水,天窗提水,地下河堵洞成库,堵截地下河引水发电,建地表、地下联合水库.     

云贵高原岩溶地下河的研究

岩溶地下河是云贵高原重要的岩溶形态,它不但分布广,而且地下水资源丰富,因此地下河已成为高原岩溶地下水研究的中心环节与主要供水水源。     

贵州紫云—罗甸县丛里地下河岩溶发育特征

贵州省紫云—罗甸县丛里地下河系统流域面积211km²,系统内可溶的碳酸盐岩石在平面上广泛分布,空间上厚大产出。经多期地质构造迭加,岩石多数地段较为破碎,使地表及地下岩溶化程度较高。新构造运动不断使地壳抬升,排泄基准面的不断下切,形成系统内一个非常复杂的多层次的岩溶管道系统。由于岩溶发育的差异和不均匀性,构成了不同的地貌形态及地下暗河埋藏深度的差异。地下岩溶管道系统与表层的岩溶个体的交融所形成的可特景观,在地质研究、旅游资源开发上有重要意义。     

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。     

岩滩板文地下河及岩溶浸没内涝分析

研究目的主要在于通过查明板文地下河的汇水区范围以及板文地河下游段的分布轨迹及水文地质特征，岩溶水的补给来源与动态特征等，了 解东兰县的巴片岩溶内涝与岩滩水库蓄水后所引起的板文地下河岩溶浸没之间的关系，提出了解决岩溶内涝的途径与措施，为纳巴片岩溶内涝治理提供依据。