岩溶动力系统的演化及其资源环境效应

首先从岩溶动力系统的结构、功能出发,分析碳酸盐岩中裂隙含水介质岩溶化正反馈过程的自组织机制;继而以鄂西清江流域龙洞岩溶动力系统为例,在详细介绍其形成条件和发育特征的基础上,剖析其自然发展的演化过程,阐述演化结果的重要产物— — 特定的岩溶资源环境效应;最后以保护资源和环境、统筹规划资源开发利用、实现社会经济可持续发展为目标,提出建立人工— 自然复合型岩溶动力系统良性发展的综合调控思路。      

大武水源地岩溶地下水开采动态数值模拟分析

综合考虑大武水源地复杂的水文地质条件,运用三维数值模拟技术,采用断层带状剖分方法,在大武水源地建立了地下水流动的三维数值模型.模型采用任意多边形网格有限差分法求解,把断层带作为单独的水文地质参数分区参与模型运算,较好地刻画了断层的性质,模拟计算水位结果与观测水位资料拟合检验效果良好.为了保证大武水源地岩溶地下水能够合理的持续开发利用,在此模型基础上和在不考虑上游太河水库放水条件下,模拟计算得出了平水段和枯水段水源地地下水的允许最大可开采量分别为39.7万m3/d和26.2万m3/d.     

衡水地区浅层地下水开采环境效应再认识

在总结已有衡水地区浅层地下水开采环境效应研究成果的基础上,从水资源利用和环境保护的角度出发,对其环境效应进行再认识,从而得出:该区浅层地下水的开采利于盐碱地的改良、地下水资源的保护和提高、大气降水的可利用率等环境正效应。同时指出在一定条件下一定时期内,浅层地下水的适宜的过量开采是可以的。     

贵阳市开阳县香火岩风景区的岩溶风景类型及其成因探讨

本文介绍了贵阳市开阳县香火岩风景区的区域地质概况，特别是景区的地质背景，着重探讨了岩溶风景类型及其成因。     

贵阳市岩溶地下水水质变化特征浅析

为了解长时间尺度岩溶地下水的水质变化特征,本文以贵阳市中心城区为例,选取1984年和2014年48组原位取样点的丰季水质数据,并结合地下水赋存环境和城市发展特征进行对比分析。结果显示:研究区地下水水质较好,整体有恶化的趋势;1984年仅有9处地下水水质超标,多数超标点为原生背景成因,2014年有14处水质超标,多数超标点为人类活动引起;地下水化学类型在30年间变化较大,近一半取样点地下水由HCO3型变成HCO3·SO4型水,研究区地下水硫酸盐化明显;新老城区地下水水质逐步好转,城乡结合部地带则是地下水污染的高发区,农业区因人类活动强度较低,地下水水质变化相对平缓。建议在岩溶城市的地下水资源开发和地下水环境保护工作中,应综合考虑不同区域的岩溶水文地质条件和人类活动特征,有的放矢的开展评价监测管理。针对工作区地下水硫酸盐化现象开展研究,并对城乡结合部开展综合整治,加强对农业区地下水环境的综合保护,以遏制区内地下水污染趋势,预防地下水污染事件的发生。      

高大建筑物岩溶地基工程地质特征及环境效应——以广东南海民企大厦为例

城市高大建筑物的修建有时不可避免地遇到隐伏岩溶地基问题。实践证明,仅以少数钻孔岩芯的抗压强度作为地基承载力的评价依据可能导致严重的工程失误。真正影响地基强度和稳定性的因素是埋藏岩溶面形成的各种临空面、岩体中的溶洞、溶隙、溶蚀带以及基坑开挖过程中抽排水引起的各种城市环境效应。岩溶地基工程地质勘察与评价工作,必须在岩溶专家指导下综合应用物探、钻探、水文地质试验、示踪等技术进行综合研究,为设计提供包括环境效应评价在内的各种依据。岩溶地基处理工作必须把加固、防水、保护环境三个方面的问题统一起来考虑      

川东槽谷区岩溶泉水物理化学动态特征及其环境效应研究——以重庆青木关岩溶槽谷姜家泉为例

以重庆青木关岩溶槽谷姜家泉野外观测试验基地为例,利用CTDP300多参数水质自动记录仪、NITRATAX plussc在线硝氮分析仪及HOBO小型气象站,分别对岩溶泉在不同降雨条件下水化学的动态变化特征进行了监测研究。结果表明:岩溶泉水pH值受偏酸性雨水的影响而降低;水温变化取决于降雨量、持续时间及气温等因素影响。分析认为,电导率的变化随环境的不同而不同,一般降雨环境下雨水的稀释作用仅表现在降雨的开始阶段,之后裂隙含水介质起主要作用;暴雨环境下雨水的稀释作用贯穿整个降雨过程,地下河水质主要受岩溶管道裂隙控制,水动力作用占主要地位。NO3-含量与电导率变化呈正相关,都与降雨量密切相关,从而说明降雨是导致岩溶区土壤元素流失的主要原因,也是造成岩溶山区地下水污染的重要原因。岩溶泉水化学动态变化的监测研究对于解决岩溶石山区居民的饮水、水土保持及石漠化治理具有重要意义。     

贵阳市三桥地区岩溶地下水水化学特征及其演化规律

贵阳市三桥地区岩溶地下水是贵阳市重要的生活及工农业用水水源,而贵州省岩溶系统发育异常复杂,对于岩溶水水化学及其演化特征尤其是水-岩相互作用方面的研究尚未见报道,为了保障该地区供水水质安全,以贵阳市三桥地区岩溶地下水为研究对象,通过系统的样品采集与氢氧同位素分析和水文地球化学模拟,针对岩溶地下水水化学组分的空间分布、演化特征及水-岩作用过程进行了系统的研究.研究表明:岩溶地下水水化学类型主要为HCO₃·SO₄-Ca·Mg型、HCO₃·SO₄-Ca型、HCO₃-Ca型和HCO₃-Ca·Mg型;研究区岩溶水主要来源于大气降水补给;研究区水化学特征主要受方解石、白云石、岩盐和石膏的溶解作用以及阳离子交替吸附作用控制.      

杞麓湖泄水暗河淤塞的不良环境效应分析

杞麓湖岩溶盆地为一封闭的汇水径流型断陷湖盆,汇水面积内的地表地下水流入杞麓湖后,从岳家营落水洞灌入式补给高寨暗河系统,通过地下暗河岩溶管道径流至东部的华宁盆地后以暗河形式排泄。由于泥砂堵塞暗河岩溶管道,导致落水洞最大泄流量不断减小,削弱了杞麓湖的水资源调节功能,引发洪涝灾害;淤塞物及径流迟缓引起污染、污染水置换缓慢又加剧了暗河污染;为解决淹蓄矛盾修建的调蓄水隧道施工以来,岩溶渗漏使得隧道沿线地下水位下降,疏干了山区农村水源,导致地面沉降变形,间接引出一系列新的环境地质问题。     

湖南郴州地区岩溶塌陷分布规律及其影响因素浅析

通过地质环境调查,分析湖南郴州地区岩溶塌陷分布规律及其影响因素,结果表明：（1）1980-1983年为岩溶塌陷盛发期,平均8.5个年-1;2012-2020年塌陷发生频率增加,平均5.88个/年;岩溶塌陷主要发生在3-7月份雨季;（2）低丘冲沟中发生塌陷54个,占塌陷总数的55.67%;岩溶平原中发生塌陷40个,占41.24%。97个岩溶塌陷主要发生在石炭系壶天群及泥盆系中统棋梓桥组下段地层;塌陷区域多为断裂构造带及褶皱轴部;（3）冲洪积成因土层共发生岩溶塌陷58个,占塌陷总数的59.79%,而残坡积成因土层发生塌陷39个,占40.21%。粉质黏土层发生塌陷数量多于黏土层,而粉质黏土与卵石土,粉质黏土、淤泥质黏土和砂土等组合土层分布面积较小,发生数量偏少。单层结构土体发生岩溶塌陷63个,占总数的64.94%;双层结构与多层结构土体发生塌陷数量占比35.06%。土层厚度小于10 m的区域发生岩溶塌陷48个,占总数的49.48%;土层厚度为10~15 m的区域发生塌陷49个,占总数的50.52%;（4）本地区浅部岩溶强发育,覆盖层薄且力学性能较弱,满足发生岩溶塌陷的基本条件;城市供水和采矿开采地下水是岩溶塌陷的主要触发因素。     

贵阳市岩溶地下水水化学演化机制:水化学和锶同位素证据

岩溶地下水的水化学特征及其水岩作用过程研究对岩溶地下水合理开发利用和污染防治具有重要意义.综合利用水化学分析、主要离子比值、锶含量和87Sr/86Sr比值分析和反向水文地球化学模拟,深入分析了贵阳市地下水和地表水不同季节的水化学特征变化和水文地球化学演化过程.水化学特征分析表明,贵阳市地下水以HCO₃·SO₄-Ca型和HCO₃-Ca·Mg型为主,水化学组成在季节和空间分布上存在一定的规律性变化,地表水与地下水的直接混合对地下水化学组成有一定的影响.锶同位素比值和水文地球化学反向模拟表明,地下水水化学组分主要受岩石风化作用的控制,以方解石和白云石为主的碳酸盐的溶解－沉淀作用以及硫酸盐和岩盐的溶解是控制研究区地下水水化学特征的重要过程,并受上覆孔隙含水层硅酸盐矿物水解的影响.      

关于地下水开采引发地面沉降灾害的思考

对地面沉降对策的目标是“多开采,少沉降”,提出目标函数Ｓ＝ｒｗ∫ｚｌ＾ａｇｓｏｄｚ。用抽水试验获得的单位涌水量一般不反映含水层的富水性,不宜依它来选择地下水的开采层位。被误解了的“裘布依稳定井流模型”（“影响半径模型”）是不合理选择地下水开采层位的主要“理论”依据。地面沉降的一个积极措施是将开采层位上移至浅层,使其接近地下水的补给区和排泄区。为增大井孔的进水能力,建议采用水平井、辐射工提出可能啬出     

济宁市的地下水开采及其环境地质负效应

在概述济宁市水文地质条件的基础上,详细介绍了地下水开发利用的历史及现状,最后系统地分析了因地下水过量开采所产生的环境地质负效应。这为进行济宁市地下水资源可持续开发利用研究奠定了基础。     

矿坑排水与岩溶地面塌陷的关系

浙江省某岩溶矿区南部洼地先后发生6处地面塌陷,引发了当地居民的恐慌。矿区排水是唯一地下水开采活动,为分析塌陷区与矿区之间的水力联系,遂在研究区全面布置地下水监测系统。通过对比分析观测水位、矿坑排水量及当地降雨量数据,探讨地面塌陷与矿区排水之间的关系及其潜在成因。研究表明,研究区岩溶地下水动态变化整体保持一致,受降雨、矿坑排水等综合因素影响。北部矿区和南部洼地存在岩溶连通管道,两者在雨季水力联系微弱、旱季水力联系密切。经长期径流潜蚀作用,〖JP2〗导致区内地面塌陷区灰岩顶板岩溶发育处上覆土层出现土洞,当矿区排水量急剧增大时,南部洼地岩溶水位大幅度下降,使得土洞中出现负压、上覆土层所受浮托力降低、孔隙水与岩溶水补排关系改变,在多种效应共同作用下,土洞最终形成地面塌陷。      

邢台市地下水开采现状与对策研究

通过分析邢台市地下水资源分布、现状及过量超采地下水引发的生态环境问题,提出了缓解地下水超采治理水环境确保国民经济持续发展的综合性对策与措施。     

哈尔滨市地下水开采安全评价体系研究

分折了哈尔滨市地下水过量开采带来的系列环境安全问题，视各环境问题为评价基本因子，将各环境因子对地下水开采安全性的影响程度划分为4级，在进行数据归一化后，运用GIS空间上叠加手段，将归一化的环境因子进行加权，建立研究区地下水安全开采评价体系。从环境保护角度出发，提出了哈尔滨市地下水开采安全和开采管理决策的建议。     

豫北平原地下水开采对环境的影响

在介绍了豫北平原地下水开采的历史与现状的基础上,对开采地下水所带来的环境正负效应进行了分析.豫北平原地下水的开采对环境的影响属于正效应的主要有加快水循环,促进洪水资源化;减弱旱灾影响,保证供水安全;促进水质淡化和土壤改良等;属于负效应的主要有造成泉消失、湿地面积萎缩;地面沉降;加剧地下水水质的污染等.     

新型成井过滤器在地下水开采中的应用

研制的一种新型成井过滤器技术,它适合于地下水开采特别是深井开采及粉细砂地层开采,具有良好的滤水挡砂作用和功能。减小钻井口径、滤料对位准确,避免了常规成井时人工填砾易形成的砾料架桥、蓬塞、厚薄不均等所导致水井涌砂等成井质量问题。为粉细砂地层成井、深井成井提供了一种新型的成井材料和成井技术方法。     

天津西青区地下水开采与地面沉降的关系

近年严重的地面沉降已为西青区的发展埋下严重隐患。通过建立模型,分析该区郑庄子分层标监测数据和地下水开采量以及水位动态数据,将观测孔水位动态曲线与模型计算曲线拟合对比,实际流场与模型水流相比较,总结沉降量与地下水开采关系,为今后该区控制地面沉降和调整布局地下水开采提供支撑。     

确定农业地下水开采量的遥感和GIS方法

计算地下水开采量足评价水均衡所面临的难点与不确定性因素之一。农业灌溉对地下水的大量开采使得对含水层地下水进行量化难以实施（即流量计及能量消耗数据）。本文提出一种通过对多时相和多光谱卫星影像进行分析,从而确定用于灌溉开采地下水水量的定量方法。该方法首先对农作物进行高精度分类并将这些数据录入地理信息系统,利用该系统对各种作物灌溉需求做出正确评价,并按照该地区的农业实践对其校正。结果表明了农业灌溉所使用与提取的地下水量在时空上的分配。该方法已经成功应用于Mancha东方水文系统（西班牙,7260km3）,在该地区超过90％的农业用水消耗的是水文资源。在该案例中成果精度高于95％,而其成本仅为传统方法的六分之一。