岩溶地区枯水资源承载力概念与讨论——以贵阳市为例

明确提出岩溶地区枯水资源承载力的概念和基于岩溶地区枯水资源承载力的计算模型及其分类系统,并以贵阳市为例进行实例研究。结果表明: ( 1)用水类型由温饱型过渡到初步富裕型,枯水资源对各种用水对象承载力总体呈下降的趋势; ( 2)目前贵阳市应采取“总体小康型”的用水类型,以能更好地发展贵阳市的经济; ( 3)从整个区域上看,修文县是最大的缺载区域,具有很大的枯水资源经济发展空间,人水关系呈可持续的发展状态;云岩区是最大的超载区域,枯水资源已经严重地制约着该区经济发展,人水关系呈不可持续发展状态。      

白云岩体表生成岩裸露期古风化壳岩溶的规模

白云岩体表生成岩裸露期古风化壳岩溶对白云岩体古岩溶储渗体的形成至关重要。表生成岩裸露期古风化壳岩溶可形成地表残积层和表层之下大小不等的溶蚀空间。地表残积层与上覆盖层间可成为油气的储渗空间和通道,表层之下大小不等的溶蚀空间则可被塌积岩、冲积岩、填积岩和淀积岩充填,但其内常可保存部分孔隙,并为后来的埋藏溶解提供流体扩溶的初始空间和流体流动的通道。野外露头和井下岩心中的大量现象和事实说明,白云岩体表生成岩裸露期古风化壳的规模远小于石灰岩体。最主要原因是白云岩(石)可溶性远较石灰岩(方解石)小,同样组构的白云岩的物理力学强度亦较石灰岩小。白云岩体本身的岩性和组构、层理类型、泥质含量、构造裂隙的发育程度等都会影响裸露期古风化壳的规模。     

贵阳地下水硝酸盐氧同位素特征及应用

利用硝酸盐氮氧同位素讨论地下水硝酸盐来源和转化是地下水硝酸盐研究的热点之一。本研究利用燃烧管法测试了贵阳地下水、部分地表水,以及雨水中硝酸盐氧同位素,结果表明地下水中硝酸盐δ18O冬季平均值为+ 12. 6‰± 5. 6 (n= 17) ,夏季为+ 11. 1‰± 4. 8(n= 22)。结合氮同位素揭示了贵阳市地下水硝酸盐污染来源的季节性转化,郊区地下水夏季主要受硝态氮肥等影响,而市区地下水受人为排污影响严重。      

广西黎塘岩溶塌陷监测

黎塘是一个构造和岩溶发育的地区,抵抗岩溶地面塌陷的能力较低,在一定的条件触发下较容易产生岩溶地面塌陷。研究表明,岩溶地下水动力条件变化和湿化崩解作用是黎塘塌陷的主要影响和触发因素。本文采用现场实时监测岩溶地下水动态变化特征和室内试验相结合的方法,研究黎塘开发岩溶地下水的安全性。监测结果表明, I、II、II I监测区的最大水压变化速度分别为0. 048kPa /s、0. 160kPa /s和0. 007k Pa /s,小于临界变化速度0. 163kPa /s;最大水力坡降分别为0. 717、1. 052和0. 566,小于临界坡降7. 5。但是, I区满足临界水位埋深条件, 而II区和II I区则未满足临界水位埋深条件。因此,在目前的开采条件下, II 区、III区处于相对稳定状态, I区处于不稳定状态。这说明在发生大规模塌陷后,当地政府从2000年起对地下水开发方案的调整是适当的。      

隧道岩溶涌水专家评判系统在朱家岩隧道涌水预报中的应用

隧道岩溶涌水预测是个非常复杂的问题。直到目前,在我国铁路、公路、水工等的隧道施工中还经常发生由于岩溶涌水预测错误而引起施工安全问题的事例。预测之所以失误,主要是对隧道岩溶涌水机理缺乏全面认识,和没有一套科学实用的评判系统。本文以朱家岩隧道为例,运用隧道岩溶涌水专家评判系统对沪蓉西高速公路多条长隧道岩溶涌水进行预测评价及施工超前预报,获得了良好的效果。      

内蒙桌子山地区凝结水对岩溶地下水补给的探讨

内蒙古桌子山区为西北干旱地区,平均年降水量不足200mm。区内中、下奥陶统碳酸盐岩中岩溶水是当地重要供水水源。该区岩溶地下水氢氧同位素关系图表明,其样点基本分布在当地雨水线左上方,存在明显的反向“氧漂移”现象,这种现象在作者所见到我国北方多数岩溶泉域岩溶地下水的同位素分布是唯一的。通过本区特定的气候、水文地质条件以及自然条件分析认为,本区岩溶地下水中可能存在凝结水的补给,这一观点在2004年8月30日清晨的露水同位素取样分析后得到了进一步支持。      

黄河中上游能源基地区岩溶大泉衰减原因、变化趋势及其防治对策

黄河中上游地区,自黄河青铜峡,经内蒙准格尔、山西、陕西两省至河南西部,为我国最重要的以煤炭资源为主的能源基地。随着能源基地的建设和开发,区域岩溶地下水水位连年持续下降,岩溶泉水流量衰减,引起了一系列环境地质问题,如水质恶化、生态退化等。本文从能源基地岩溶泉流量衰减问题入手,研究了能源基地区岩溶泉水流量衰减问题,提出了开展水土保持工作、合理控制地下水的开采、搞好矿坑水的综合利用及污水处理资源化等相应的防治对策。      

黄土岩溶泉岩溶发育特征综合研究

为进一步查明黄土地下水岩溶作用的强弱与变化规律,我们于2004年6月到2005年6月对长安县杨万村黄土岩溶泉进行了每月2次的观测,实验结果显示：杨万村岩溶泉pH值变化在6.89～7.38之间,年均值为 7.12,具弱碱性特点;电导率变化在634.36～758.27 μs\5cm-1之间,年均值为 681.61 μs\5cm-1。从当年6月到次年6月,黄土岩溶泉pH值在总体上呈现降低—升高—降低的变化规律,电导率呈现降低—升高的变化规律,pH值波动性较大。岩溶泉水的pH值和电导率受降水量、水温和CO2含量高低控制。水温、降水量和CO2含量高的夏、秋季,pH值小、电导率大;水温、降水和CO2含量低的冬、春季,pH值大、电导率小。由岩溶泉水的pH值和电导率大小变化得知,夏、秋季该泉岩溶作用强,冬、春季岩溶作用弱。与镇安渔洞河灰岩岩溶泉相比,黄土岩溶泉流量稳定、pH值低、电导率高,且pH值、电导率日变化显著。存在差异的主要原因为两地岩溶水的补给方式不同,黄土岩溶泉水具有典型地下水的特征,以薄膜水缓慢补给为主,而渔洞河岩溶泉以管道和重力水快速补给为主。     

圆梁山隧道岩溶突水机理及防治对策研究

采用现场调查、数值模拟与理论分析相结合的研究方法,对圆梁山隧道岩溶突水的机理及其防治技术进行了系统地研究,揭示了隧道岩溶突水是受水压、岩溶充填物与隧道围岩塑性区范围等影响的渐进破坏过程,总结了隧道岩溶突水机理,并针对圆梁山隧道揭示的溶洞情况,制定了岩溶突水的防治原则,实现了复杂岩溶条件下安全、高效的施工效果。     

岩溶隧道顶板安全厚度的理论探讨与工程应用

在岩溶区隧道施工中,隧道顶部既有较大尺度溶洞引起的隧道顶板跨塌是威胁隧道施工的主要问题之一。从隧道施工引起的既有溶洞与隧道间岩层的受力,岩层力学性质和围岩水文地质条件变化出发,分析了隧道施工中影响岩层稳定的主要因素,在此基础上将隧道顶部既有较大尺度溶洞引起的隧道施工期顶板的破坏问题归结为两端简支或4边固支薄层岩板的失稳问题,建立了相应的力学分析模型。采用弹性板理论,对不同力学模型的受力状态进行分析,推导了建立在岩体抗拉和抗剪强度准则基础上的岩溶隧道顶板岩层最小安全厚度计算公式。采用该公式对武都水库导流洞既有溶洞影响下典型洞段隧道顶板稳定性进行分析,跟踪施工调查的顶板稳定情况性态验证了公式的适用性。