中国北方岩溶区地下岩溶水库-地表水库联合调蓄

从中国北方岩溶水资源环境动力系统特征出发 ,论证北方岩溶区地下岩溶水库地表水库联合调蓄的意义。以济南泉域为例 ,探讨了封闭千佛山断裂 ,开发西郊地下岩溶水库和地表水库联合调蓄 ,以达到保泉供水目的的可行性。结果表明 ,在中国北方岩溶区进行地下岩溶水库地表水库联合调蓄 ,将可有效地截取地表洪水 ,增加地下水开采量 ,调节地下水与地表水资源环境。从而为解决我国北方岩溶水资源紧缺问题提供一条有效途径。     

典型溶蚀丘陵系统岩溶发育特征及其水资源开发条件分析—— 以湖南省新化县桑梓镇为例

我国典型溶蚀丘陵型岩溶发育区主要分布于湘中的新化县-涟源县一带。受中国大陆梯级地形、复杂地质背景、气候水文等内外环境因子的联合作用,发育了一系列独具特色的不同类型的岩溶地貌及形态组合。宏观岩溶地貌主要有四种类型: 丛丘谷地、丘岭谷地、峰丛洼地谷地和峰丘谷地。不同单元岩溶发育特征差异明显。溶蚀速度在10. 26～ 30. 04m3 /km2· a,总体上侵蚀作用大于溶蚀作用,以流水溶蚀- 侵蚀形态为主导特征。开发利用岩溶水应从地貌差异和岩溶水系统多层多块结构特点出发,因地制宜,蓄、引、提、堵等多种开发方式相结合。      

岩溶管道水系统物理模拟——以岩滩水电站板文地下河系为例

从物理模拟的角度出发,论述应用相似原理概化岩溶管道水系统和建立符合能量转化、质量守恒的等效水箱,并采用变径管束组合等效岩溶管道。还介绍了改变模型结构和不改变模型结构的两种模型预报。为解决岩溶地区岩溶管道系统水流运动问题提供很好的方法      

岩溶地区地表地下水库联合优化调度模型—— 以贵州普定后寨地下河流域为例

岩溶地区由于其独特的地表地下结构,地表水资源较为缺乏。如何充分合理地利用岩溶地区宝贵的水资源,对当地的经济发展有着重要的影响。本文以贵州普定后寨地下河流域为例,根据地表、地下水库的不同储水特性,建立了地表地下水库联合优化调度模型。采用本模型调度,可增加保灌面积179. 2ha ,减少弃水129× 104m3。充分提高了岩溶地区水资源的利用效率。      

溶蚀高原型岩溶水系统特征与水资源有效开发—— 以云南省西畴县西洒— 蚌谷岩溶区为例

在分析西畴县西洒—蚌谷岩溶区的自然地理条件、社会经济概况、地质与水文地质条件的基础上,进行了岩溶水系统划分,然后根据岩溶水系统(或子系统)特征、岩溶水资源分布特点及人畜饮水与岩溶水资源利用现状,对岩溶水的有效开发利用进行了全面规划和合理布局。西畴县西洒—蚌谷一带属一典型的溶蚀高原型岩溶山区,地形起伏大,岩溶水资源分布时空不均,水资源开发利用应以小型而分散的方式为主,因地制宜,蓄、提、引、“栽水”相结合,以就地解决人畜饮水和农田灌溉用水问题,特别是“栽水”工程对改善作物表层生态系统条件有重要意义。      

隐伏岩溶区地下空间探测技术方法研究——以武汉市为例

岩溶地面塌陷是城市隐伏岩溶区地下空间开发过程中常见的地质环境问题,具有隐蔽性和突发性,开展隐伏岩溶区地下空间结构探测技术方法研究可以有效指导地下空间开发利用。以武汉市为例,分析武汉市岩溶地面塌陷的成因机理,提出岩溶发育程度、覆盖层厚度和结构、地下水是岩溶地面塌陷的原生地质条件,也是隐伏岩溶区地下空间探测的特征因子。通过对比分析地质雷达、高密度电阻率法、浅层地震、微动、混合源面波、瞬变电磁法、孔间层析成像和地面核磁共振法等技术方法在武汉市隐伏岩溶区地下空间探测的适用性。结果表明：地质雷达适用于浅部土层扰动探测,小极距的高密度电阻率法和混合源面波适宜于覆盖层的厚度和结构探测,浅层地震、微动和孔间层析成像适宜岩溶发育特征探测,地面核磁共振法可通过岩溶地下水的富水性辅助岩溶发育程度探测。     

贵州煤矿污染区茅口组灰岩古岩溶水特征及勘查——以六盘水大河边、汪家寨地区为例

贵州省六盘水地区素有江南"煤海之称",是贵州省主要的煤化工基地之一,由于各类矿坑废水的排放,造成地表、地下水体污染严重,如何为区内寻找优质的水源地显得优为重要。以六盘水大河边、汪家寨地区实施的揭穿峨嵋山玄武岩至茅口组灰岩古岩溶的地下水勘查工程为例,总结了茅口灰岩古岩溶的发育特征、地下水富集规律,以期为类似地区进行找水提供参考。     

水-岩-气相互作用引起的水化学动态变化研究--以桂林岩溶试验场为例

利用多参数自动记录仪对桂林岩溶试验场的降水量、水位、水温、pH值和电导率进行了监测,数据采集间隔根据参数变化的程度由2min到1h不等。结果发现,岩溶裂隙水在洪水期间pH值呈降低趋势,而电导率呈升高的不寻常变化。与此相反,对于岩溶管道水,同样是在洪水期间,它的pH值是升高的,而电导率呈正常的降低。考虑到Ca2 和HCO-3分别为地下水中主要的阴阳离子(>90%),及它们与电导率的线性关系,计算得到了洪水期间方解石的饱和指数(SIc)和水的CO2分压(Pco2)的变化情况。发现洪水时裂隙水的Pco2高于正常情况的Pco2,而它的SIc值比正常情况低。与此相对,对于管道水,尽管同一洪水期间其SIc降低,但Pco2也降低。从这些结果,可以推断,至少有两个关键的过程控制着洪水期间的水化学变化。一个是雨水的稀释作用,另一个是水-岩-气的相互作用。然而,对于裂隙水来说,后者的作用可能更重要,即在洪水期间,高浓度的土壤CO2溶解于水中,则更具侵蚀性的水能溶解更多的石灰岩,从而增强水的电导率。而对于管道水,雨水的稀释作用更重要,因为研究区较高的pH和低电导率的雨水能更快地通过管道流出,所以,要了解岩溶系统水化学的变化,仅考虑水-岩相互作用是不够的,我们还必须重视CO2气体对岩溶系统中水化学变化的影响。总之,水-岩-气相互作     

川北地区岩溶发育特征及水资源利用前景浅析——以曾家山地区为例

曾家山地处地下水补给区,水资源短缺制约当地社会经济发展。通过对岩溶发育程度分区模糊综合评判法发现,地下水富水性差异大、垂直分带明显。原因在地层岩性差异、构造部位和地表水文网差异的影响。川北地区碳酸盐岩岩溶水分布最广,以溶洞暗河强烈发育的岩溶溶隙溶洞水为主。通过降水径流频率相应法和降雨入渗法计算,工作地区地表水资源量26767.00万m~3/a,地下水资源量8627.97万m~3/a,水化学类型以HCO_3-Ca为主,水质较好,水资源利用前景良好,可采取修筑地表、地下联合水库,拦蓄地表水明流、扩泉储水、凿井开采地下水的方式综合利用地表、地下水。     

鲁中南典型岩溶区岩溶水水化学特征及成因分析——以双村岩溶水系统为例

通过对2013年9月在双村岩溶水区域采集测试的18组岩溶水化学资料进行分析,探讨了该区地下水的水化学特征,并利用R型因子分析法对影响该区岩溶水化学组分的3个主要因素进行了研究,分析结果表明:弱碱性地球化学背景下地下水对包气带的离子类质同象替代作用影响着岩溶水中Mg2+、K+、F-,人为污染因素控制着Cl-、Na+、NO3-、SO42-,岩溶水中的HCO3-、Ca2+、p H值受岩溶碳汇因素所影响。以上3种因子可以解释双村岩溶区岩溶水水化学特征87.103%的成因。     

水中自然电场法探测病态水库岩溶渗漏通道———以金鸡河水库一级水电站为例

在岩溶区修建的水库或矿山尾矿库等建筑物,常因库区岩溶地质条件复杂而出现库水或污水渗漏等问题,岩溶渗漏通道勘察中常用的物探方法多布置在库区的大坝、坝肩等库岸陆地一带,未能对库内的库底岩溶塌陷等岩溶渗漏通道直接进行探测与评价,致使探测与治理效果往往不佳。本文以桂北金鸡河水库一级水电站放水涵管旁岩溶渗漏通道探测为例,研究水上自然电场法探测水库岩溶渗漏通道的原理、现场工作方法及探测效果。研究区出露地层主要由泥盆系榴江组（D3l）石灰岩夹白云岩、白云质灰岩,泥盆系东岗岭阶（D2d）白云岩、石灰岩、泥质灰岩组成,隐伏岩溶中等发育。区内一级水电站放水管入水口放水可引起强烈水上自然电位负心区域场,经采用圆周平均法划分水上自然电位区域场与剩余局部异常计算,分离出6个被强烈区域场淹盖了的次级似等轴状或似椭圆状负心水上自然电位剩余局部异常。经潜水员潜水入库内查看,这6个负心剩余局部异常区在库底均有岩溶塌陷或岩溶开口或库底渗漏天窗一一对应,其中,16线46-48号测点附近出现的似等轴状负心剩余局部异常对应的库底岩溶塌陷规模最大,塌陷坑直径约1.8 m,塌陷坑深约2.5 m,其余异常区对应的库底渗漏天窗或岩溶开口规模次之。经库内外水的简易连通实验及工程地质钻探,物探异常查证效果好。水上自然电场法可用于岩溶病态库区水上应急、快速圈定浅层岩溶渗漏通道范围等岩溶地质问题调查。      

冀中坳陷奥陶系潜山油气藏形成条件与成藏模式

冀中坳陷潜山是增储上产的重要领域,奥陶系潜山由于储层非均质性强、控藏因素复杂,因此一直制约着油气勘探的新发现。基于大量岩心、薄片、测井、地震及地球化学数据和地质分析的基础上,对其成藏条件及成藏模式进行了系统分析,指导杨税务潜山、文安斜坡潜山勘探取得重要突破。研究表明：冀中坳陷发育古近系沙三段和沙四段以及上古生界石炭—二叠系3套烃源岩,为潜山油气藏的形成提供了充足的物质基础;明确了碳酸盐岩“云化-岩溶-断裂”三主因叠合控储机理,建立了岩溶孔洞型、断裂孔缝型和云岩孔隙型3种储层模式,拓展了勘探空间;受印支期、燕山期、喜山期多期构造作用叠加控制,形成了先隆后凹型和先凹后隆型两种成因潜山圈闭类型。通过奥陶系潜山成藏要素分析,总结出3种潜山油气成藏模式：低位构造-岩性复合准层状潜山成藏模式、中位古储古堵块状潜山成藏模式和高位古储新堵块状潜山成藏模式。综合评价,目前冀中坳陷北部低位构造-岩性复合准层状潜山成藏条件最为有利,泗村店潜山和新镇潜山是下一步勘探的有利方向。     

盆地潜凸起岩溶热储地热田成因机理：以菏泽潜凸起为例

盆地潜凸起岩溶热储地热田是我国主要供暖用热储之一,具有分布面积广、水温高、水量大等特点,是北方清洁供暖的重要可再生热源。本文以菏泽潜凸起岩溶热储地热田为例,通过地质构造、岩溶发育特征、同位素和水文地球化学特征、地温场空间分布规律、地热水动力场的系统分析,揭示地热田岩溶地热水补给源、运移途径和富集机理：地热水来源于东北部梁山、东部嘉祥一带基岩山区大气降水入渗补给,主要循环富集于层间岩溶与断裂破碎带复合处。根据地温场空间分布特征揭示的热源及其传递和聚集特征,提出了四元聚热机制,一元是大地热流毯状传导聚热、二元是凸起区高热导率分流聚热、三元是导热断裂或岩体接触带带状对流聚热、四元是地下水运移传导-对流聚热。在热储富集和聚热成因机理研究基础上,构建了基于水源、热源及深部岩溶发育特征的地热田成因机理模型,揭示了地热能富集规律。     

大藤峡水库岩溶塌陷预防的安全调度研究

水库运行容易在库区诱发滑坡、岩溶塌陷等地质灾害。通过水库运行的安全调度,可有效减少库区地质灾害的发生。本文以在建的大藤峡水库武宣防护区为例,分析计算了岩溶塌陷预防的安全调度水位、排蓄水速度;并根据现场调查,查明了研究区岩溶塌陷发育的地质背景和发育现状,建立了岩溶塌陷发育机理模式。为了分析水库运行改变地下水动力条件对岩溶塌陷发育的影响,运用Modflow软件,建立研究区数值模拟模型,通过数值模拟运算,预测了大藤峡水库不同蓄水水位引起的地下水位变化,以及不同排蓄水速度引起的地下水流速变化;探讨了包气带、潜水层和承压水层区域岩溶塌陷发育的可能性。结果表明：研究区岩溶塌陷预防的水库安全水位高程为51～62 m,蓄水水位安全上升速度为0～1.0 m·d-1和排水水位安全下降速度为0~3.0 m·d-1。     

枣庄岩溶塌陷形成条件及主要影响因素

近年来枣庄市岩溶塌陷频繁发生。通过野外地质调查、现场采样和室内试验相结合的综合手段,对该区的岩溶塌陷覆盖层进行系统地取样并进行深入细致的实验及分析,论述了覆盖层特征对该区岩溶塌陷的影响;运用宏观调查、细观测量和微观分析相结合的研究方法详细论述了地质构造对岩溶塌陷的影响;结合历年水文动态资料、地下水开采量等论述了地下水活动对岩溶塌陷影响。综合认为,地层岩性、覆盖层性质、构造因素是枣庄岩溶塌陷频繁发生的内因,而超量开采地下水则是外部诱发因素。     

鲁中隆起北缘地热区岩溶热储水化学特征及形成机理

通过研究鲁中隆起北缘岩溶热储地热水水化学特征,分析岩溶热储地热水的形成机理。以鲁中隆起北缘地热区内32个地热井为研究对象,采用Piper图解、Schoeller图解、离子组分比率特征、同位素特征、Na−K−Mg平衡图解、矿物饱和指数计算与评价等方法,研究地热水的补给来源、水岩作用过程、运移途径、循环演化特征和形成机理。结果表明：在岩溶地下水向地热田径流方向上,岩溶地下水的水化学类型与地热水的明显不同,岩溶水的TDS含量呈增加趋势,而${\rm{HCO}}_3^{-}$含量百分比呈现降低趋势;同一地热田区段的地热水水化学成分相似、水化学类型相同。研究区地下热水中微量组分F、Li、Sr、偏硅酸等含量表现出增加的趋势。通过使用玉髓地热温标计算的地热区岩溶热储温度为39~70 ℃,地热水的循环深度为856~1 877 m,结合测温曲线特征分析,确定研究区地热系统为对流−传导型。水文地球化学演化、离子组分比率、同位素等多种分析方法,揭示出岩溶热储地热水的补给来源为地热区南部泰山北麓山区晚更新世寒冷气候条件下古大气降水的入渗;大气降水入渗补给岩溶含水层后,经地下水深循环径流运移,在大地热流、地下水运移传导−对流加热作用下形成地热水。     

断拗型盆地构造-沉积模式与隐蔽性油藏——以西藏伦坡拉盆地古近系为例

伦坡拉盆地为西藏地区唯一发现工业油流的古近系断拗型陆相残留盆地。勘探实践表明,早期对该盆地构造-沉积模式与油气成藏关系认识不够一定程度上制约了勘探,为理清二者关系并落实有利勘探方向,本文对该盆地的构造、沉积特征及成藏条件进行分析。盆地南北向可划分为缓坡带、深凹带、陡岸带3个构造带;识别出河流-冲积扇、扇三角洲、湖泊、水下扇4种沉积体系,其中在缓坡带发育河流-冲积扇、扇三角洲沉积体系,深凹带发育湖相沉积体系,陡岸带发育水下扇沉积体系;盆地存在2种沉积体系组合:缓坡带(河流)冲积扇-扇三角洲-滨浅湖相沉积体系组合,陡岸带水下扇-半深湖(深湖)-滨浅湖相沉积体系组合;可用"双向物源、缓坡扇三角洲、陡坡水下扇"构造-沉积模式解释。在缓坡带,应寻找扇三角洲前缘岩性隐蔽性油藏;在陡岸带,有可能发现构造-岩性复合型隐蔽性油藏。盆地具有多种潜在有利勘探目标类型,展现出较好的勘探前景。     

吉林省地下水开发的另一途径--地下水库的开发利用

开发建设地下水库是一项工程量小,环境影响小,投资少,效益大的开源节流工程.吉林省,特别是水资源短缺的中西部平原区具有辟建地下水库的有利水文地质条件.全省仅平原区可利用地下水库库容量137.3×108m3.可见,地下水库的开发利用在防洪减灾、开源节流的水资源调控中会起到巨大作用.     

安庆市怀宁县马山口地区岩溶塌陷的分布特征及形成条件分析

安庆市怀宁县马山口地区岩溶塌陷灾害是安徽省大型地质灾害点。在对该区地质环境条件及岩溶塌陷时空分布等分析的基础上,系统总结出了马山口地区岩溶塌陷的形成与分布特征:（1）马山口岩溶塌陷形成始于1987年,盛发于1988-1992年,该高发时段共产生塌陷坑39个,占全区塌陷总数的 43.8 %,特别是1992年,形成的塌陷坑达 24 个,而1993 年以后年均塌陷仅为2.6 个。（2）地貌上塌陷坑主要分布在地势低洼的河漫滩,其次为低丘山坡地貌;在地层岩性上,塌陷坑主要分布在三叠系下统南陵湖组、中统月山组灰岩、大理岩地层中;在水文地质上,塌陷坑主要分布于地下水的降落漏斗范围内,特别集中于地下水主要径流方向和水交替强烈的河谷及地表水与地下水联系密切地段。可溶岩地层的存在、松散覆盖层厚度小（一般在10 m以内）和地下水位频繁波动变化是马山口地区岩溶塌陷产生的必要条件,其中由于矿区疏干排水引起的地下水动力场急剧变化对岩溶塌陷的形成至关重要,是岩溶塌陷发生的主要因素。      

复杂岩溶矿区疏干条件下的地下水数值模拟——以福建省马坑铁矿为例

由于岩溶含水介质的空间不连续性及空间异性,复杂岩溶矿区含水介质的概化及涌水量预测一直都是地下水数值模拟的难点。本文以马坑铁矿为例,对复杂岩溶矿区疏干条件下的介质概化进行了研究,以此构建了地下水流数值模拟模型,并利用地下水位动态及涌水量资料对模型进行识别和验证,然后分别对矿区未来+100m、0m开采水平的矿坑涌水量进行了预测,结果表明:+100m、0m开采水平的矿坑涌水量分别为36900m3/d、38250m3/d,可见目前矿区疏干仍面临较大压力,应尽快采取多种措施以降低地下水位,保证采矿安全。