生态功能优先背景下的西南岩溶区石漠化治理问题

文章分析了现有石漠化治理模式、物种选择、石漠化治理综合效益评估、消除贫困等方面存在的不足,并结合国家对西南岩溶石漠化区主体生态功能的定位,对未来石漠化治理过程中的几个关键问题进行了探讨,认为未来石漠化治理要更有效地兼顾生态与经济效益,提高生态补偿标准,完善生态补偿体制,促进石漠化区农村人口的城镇化转移,减少人口压力,消除农户破坏环境的驱动因素,促进石漠化治理成效的长期可持续发展,以保证西南岩溶石漠化区水土保持和生物多样性维护主体生态功能的实现。      

岩溶地区旅游生态安全评价及趋势分析——以广西为例

岩溶地区拥有丰富的旅游资源,但是生态环境相对脆弱,根据岩溶地区旅游发展的特点,以"压力-状态-响应"（PSR）模型为基础,同时从生态安全的概念出发,涵盖生态风险、生态健康和生态足迹指标,建立了岩溶地区旅游生态安全评价指标体系。调整的主要指标包括:土地压力指标、旅游经济密度、年平均气温和年平均降雨量指标、旅游空间密度、游客密度指数、旅游收入指标等。采用综合指数法和熵权法,分别引入2012年和2007年两年的数据,对广西岩溶地区旅游生态安全的现状、发展趋势及变化趋势的内在原因进行了分析。实证结果表明:（1）从现状评价看,2007、2012年广西岩溶地区旅游生态安全水平总体较低,处于安全级别的城市主要位于广西中部区域,其他城市则处于不安全级别;（2）从影响指标看,经济状态和旅游生态状态对当地的旅游生态安全影响较大;（3）从变化趋势看,广西岩溶地区旅游生态安全状态逐渐好转,广西中部地区保持安全状态,紧邻广西中部地区的地市处于持续危险区域,但综合指数呈上升趋势;梧州和贵港两个位于广西东部的城市同样处于持续危险区域,但是旅游生态安全综合指数呈小幅下降趋势;（4）旅游生态安全状态和趋势与岩溶分布没有显著的相关关系。      

基于在线高分辨率示踪技术的岩溶泉污染来源及含水介质特征分析——以重庆黔江区鱼泉坎为例

在线高分辨率示踪技术以其精度高、成本低的特点在岩溶地下水文系统研究方面得到较为广泛的应用。重庆市黔江区鱼泉坎岩溶泉的污染问题导致蓬东乡、五里乡及其周边3 000居民饮水困难,为了确定水源地主要的污染源,选取荧光素钠、天来宝2种示踪剂,应用在线高分辨率示踪技术确定了重庆某畜禽养殖有限公司的化粪池与鱼泉坎泉之间存在水力联系。两种示踪剂的回收率均较低,分别为:荧光素钠3.51%,天来宝2.56%,且两回收曲线存在一定差别,可能与天来宝的水溶性较荧光素钠低有关。基于荧光素钠初现时间和首个峰值出现时间计算的地下水最大流速与平均流速分别为27.09 m/h、22.32 m/h,反映鱼泉坎岩溶孔隙、裂隙较小,化粪池污染渗漏缓慢、运移时间长。示踪剂质量浓度历时曲线表现为多峰型,推断化粪池至鱼泉坎泉段至少存在4条较大的径流通道,表明示踪段表层岩溶泉裂隙发育的相对均匀性。欲恢复鱼泉坎泉的水质,须对该养殖场进行防渗处理或勒令关闭。      

岩溶区多重介质水流模型研究进展

数值模拟技术广泛应用于地下水资源评价工作中,为水资源合理开发利用提供科学依据。本文针对岩溶区的数值模拟技术展开研究,综述了岩溶区地下水流建模技术的主要方法和研究进展,介绍了SWMM模型、UGRFLOW模型、CAVE模型、CFP模型等多重介质模型的建模方式和运行原理。岩溶区地下水赋存介质复杂,管道、裂隙和空隙多重介质并存,水流特征多样,等效连续介质模型不能很好地刻画岩溶区复杂的地下水流特征。随着对岩溶水流系统研究的深入,二重和三重介质模型逐渐应用于岩溶区地下水流模拟工作中,取得较好成果,但仍存在如忽略中宽裂隙的导水作用、岩溶管道设置单一、模型适用性不强等问题。今后应从解析岩溶含水介质的结构特征入手,关注中宽裂隙在地下水流系统中的导水作用和水流特征,改进管道流模块以更好地刻画复杂的地下河管道,改进不同介质间水流交换量算法,提高模型精确性和适用性。      

广西果化岩溶区土壤电导率的空间异质性

应用地统计学与GIS技术,将土壤电导率室内布点和实地监测相结合,研究广西果化岩溶区土壤电导率的空间变异特征。结果表明：各深度土壤电导率的空间分布不均,主要呈弧状、条带状和斑状分布,空间分布总体上呈现出一定的集聚趋势;各深度土壤电导率的最小空间变程为750 m,可作为果化示范区土壤电导率样点布设的最佳取样间隔;示范区土壤电导率主要受植被覆盖度、地质背景和石漠化程度的影响。本研究对于指导典型岩溶区的农业生产、保障区域土壤资源的可持续利用具有重要的理论意义和参考价值。     

论高岭石粘土和铝土矿研究的新进展

过去我国地质界向前苏联学习,把球粘土(Ballclay)作为高岭土或耐火粘土的一个变种,使我们找矿走入误区,以致后来从美国进口球粘土。其实球粘土的结晶性质这个内在因素与高岭土或耐火粘土常不相同,则派生的性能更不一样,应成为独立的矿种,还可与国际接轨。又过去国内外学者认为高岭石高度有序为热液型的,而沉积型的为无序高岭石。但笔者等的研究,我国高岭石高度有序而规模大且均匀稳定的,应算沉积型的紫矸(古生代高岭石软质粘土),可以作流动性好的造纸涂料。又我国硬水铝石岩溶铝土矿,应属于生物有机质成矿作用的沉积型铝土矿。     

三峡地区泥灰质岩石斜坡带岩溶作用及其对工程稳定性的影响

泥灰质岩石岩溶是岩溶研究一个薄弱环节,将工程稳定性与岩溶作用相结合是岩溶地区地质灾害评价和治理所面临的新课题。三峡地区巴东组（T2b）泥灰质岩石的岩溶问题是新近发现的重大工程地质问题。由于构造破碎和河流切割引起岩石卸荷与松动,使岩石有利于水的渗入和岩溶作用。水是岩溶的溶剂,在峡谷斜坡地带,雨水是地表水和地下水的主要水源,地处亚热带的三峡地区雨水丰沛。通过对15个不同类型水样的化学成分测试和计算表明,雨水呈酸性,方解石的饱和指数（SI）低,具有强烈的溶蚀性,在地表和地下运移的过程中对泥灰质岩石产生了强烈的溶蚀作用。不同的地貌位置和构造层位具有不同的地表水和地下水状态,从而产生不同强度和不同形式的地表和地下岩溶。地质历史时期,岩溶作用使岩石发生成分和结构的一系列变化,从而导致岩石力学强度降低,岩体发生不均匀沉降、地裂缝、滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷。测试和计算还表明,不仅雨水及其转化成的地表水和地下水,而且江水和自来水均有一定的溶蚀性。将来,水的岩溶作用和水的诱发作用可能导致地基不均匀沉降、地裂缝、滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷,从而破坏工程稳定性。防治三峡地区地质灾害的关键在于防止水向地基的入渗。建议对三峡地区泥灰质岩石斜坡带岩溶进行深入研究。     

电磁波CT技术在济南地铁岩溶勘察中的应用

随着城市化进程的加速,济南城市轨道交通近年来发展迅速,地铁成为济南未来交通主要建设方向之一。作为泉城,岩溶是济南泉水补给、径流的重要通道,在济南地区普遍发育,但同时岩溶问题也是地铁施工的难点,因此,查明地铁线路下岩溶的发育程度至关重要。与南方岩溶的“大尺寸”相比,济南地区的岩溶尺寸要小得多,且多成蜂窝状、裂隙状,在空间上也无明显规律可循,这对物探工作的分辨率就提出了较高的要求。该次研究区域是地铁2号线任家庄站到腊山站沿刘长山路区间段。经初步探查,该区间段存在多处岩溶且线路地处闹区,车流量大,管线复杂。为了研究该区岩溶发育情况,该次采用电磁波CT技术对区内岩溶进行了探测,通过对区域内地质介质电磁波吸收系数差异的研究,结合钻探资料进行对比,推断出岩溶区吸收系数的取值区间;最后对推断的岩溶区进行钻探取样,验证了物探与钻探的吻合程度。该方法在岩溶勘察中取得了良好的效果,为济南地铁设计及施工提供可靠的依据。     

Investigation of a large collapse sinkhole affecting a multi-storey building by means of geophysics and the trenching technique (Zaragoza city,NE Spain)

An active sinkhole around 100 m long has been investigated in the city of Zaragoza (NE Spain). Subsidence activity on this depression, including the sudden occurrence of a collapse sinkhole 5 m across, led to the abandonment of a factory in the 1990s. At the present time, a building with 100 flats and shallow pad foundations partially built on the sinkhole, is affected by rapid differential settlement. The development of the sinkhole results from the karstification of the halite- and glauberite- bearing bedrock and the sagging and collapse of the overlying bedrock and alluvium, more than 30 m thick. GPR and electrical resistivity profiles have provided information on the distribution and geometry of the subsidence structure. The application of the trenching technique and geochronological methods (AMS and OSL dating) has allowed us to infer objective and practical data on the sinkhole including (1) Limits of the subsidence structure, (2) subsidence mechanisms, (3) cumulative subsidence (>408 cm), (4) subsidence rates on specific failure planes (>1.8 cm/year), (5) episodic displacement regime of some fault planes. The available information indicates that the progressive deformation recorded in the building will continue and might be punctuated by events of more rapid displacement. This work illustrates the practicality of the trenching technique for the study of sinkholes in mantled karst areas.     

宜万铁路野三关隧道“8.5”突水事故成因分析

2007年8月5日宜(昌)万(州)铁路野三关隧道发生了重大的岩溶突水事故.在岩溶水文地质调查的基础上,对野三关隧道所处流域两个主要岩溶洼地以NaCl为示踪剂进行了充水水源和充水途径的示踪试验.两次示踪试验结果查明水洞坪岩溶洼地是"8.5"突水事故的主要水源,茅口组灰岩中发育的周家包暗河被F18断裂切割,将暗河水导入隧道形成突水事故.稻子坪的水在隧道突水段西以渗-涌水的形式进入隧道.水洞坪示踪实验得出二叠系栖霞-茅口组岩溶含水层中的地下水流速为50 m/h.稻子坪示踪试验得到茅口组灰岩含水层中的地下水流速为45.5 m/h;大冶组灰岩含水层中的地下水流速为10.8 m/h.本示踪结果为宜万铁路野三关隧道的后期恢复施工和防渗工作提供了依据,并为岩溶地区深埋隧道的设计和施工提供了试验和分析工作的实例参考.