基于BP神经网络的岩溶水库渗漏评估——以贵州林歹迎燕水库为例

岩溶地区修建水库的渗漏问题是水库能否正常运行的瓶颈。岩溶区水库渗漏的影响因素复杂繁多,难以用具体的数学模型建立各参数之间的非线性关系,以定量评估水库的渗漏量。以贵州岩溶地区林歹迎燕水库为例,通过收集57个同类水库渗漏实例,在详细分析库区水文地质条件的基础上,构建了BP神经网络模型,利用其反向传递并自我修正误差的功能优势,定量预测评估迎燕水库的渗漏量。结果表明:迎燕水库的渗漏量约为0.003m3/s,与库区实际监测结果基本一致,表明BP神经网络模型可以有效地应用于岩溶地区水库渗漏量的评估,可为岩溶水库渗漏评价提供一种新思路,对我国岩溶地区水库修建的选址以及对邻近矿区地下开采的影响评估具有重要的参考价值。     

基于岩溶区水库安全的水文地质模型构建研究

在有煤矿开采的岩溶地区修建水库是一项复杂的系统工程,需要构建相应水文地质模型对库区及煤矿运输巷道进行相关参数的数值模拟,并对修建水库前后的水文地质情况进行预测,以防止地质灾害事故的发生。通过对四川某岩溶地区水库案例进行研究,运用AutoCAD、ArcGIS进行相关模型参数处理,最终在FEFLOW软件中建立研究区具有代表性的三维水文地质模型,为下一步的相关水文地质参数求取打下基础。     

巨型水电工程区域岩溶渗漏研究水文地球化学方法应用前景

开发大西南水能首先遇到的最大问题是岩溶渗漏,特别是对巨型水电站来说,大范围区域性岩溶渗漏研究其钻探工作难度大,基础地质资料匮乏.本文结合川西南某水电站实际,提出应用区域水文地球化学理论,分析水化学成分信息,对解决这类渗漏问题达到了节约资金,又能克服研究范围广、地形险恶、资料极少,水文地质周期长等难点.结果显示该方法是研究岩溶区域渗漏问题的一种简单、有效方法之一,与其他方法联合运用,达到了极佳的效果.     

索风营水电站库区左岸河间地块喀斯特渗漏勘察技术

喀斯特渗漏勘察是喀斯特地区水利水电工程建设项目勘测设计的重要内容,成果评价将对工程产生重大影响甚至制约到工程成立与否。本文拟以索风营水电站水库左岸河间地块的喀斯特水文地质勘察为实例,对有关勘察工作的技术路线、勘察技术、喀斯特水库渗漏评价方法及处理思路作相应的探讨。     

高家坪隧道岩溶水系统识别及涌水量预测

为查明在建宜保高速高家坪隧道内ZK45+995m处突水点的补给来源以及隧道区的水文地质条件,并预测可能的涌水量,在对隧道区内岩溶发育规律调查分析的基础上,先后在隧道区开展了两次地下水示踪试验,结果查明:高家坪隧道内ZK45+995m处突水点的补给来源于隧道北侧的下埫岩溶洼地,汇水面积为0.66km2,突水点所处的岩溶管道为黄龙洞岩溶水系统的西支,为单一岩溶管道类型,地下水最大流速为341 m/d,平均流速为244m/d,地下水流速快,管道介质相当发育。根据示踪试验划分的黄龙洞岩溶水系统与干洞坪岩溶水系统边界范围,并利用黄龙洞泉长期降雨量-泉流量监测数据,采用大气降雨入渗法预测高家坪隧道ZK45+995m处突水点未来可能遭遇的最大涌水量为13 216m3/d,正常涌水量为5 940m3/d,为隧道防治水方案的制定提供了水文地质依据。     

基于SWMM模型的岩溶洼地降雨径流转换机制研究——以湖北省宜昌市长阳县大长冲岩溶槽谷为例

岩溶洼地在降雨事件中水文过程转化迅速，但岩溶洼地降雨径流转换机制尚不明确。以湖北省宜昌市长阳县大长冲岩溶槽谷为研究区，基于1∶5万岩溶水文地质调查成果、遥感数据和GIS技术，创新性地将SWMM模型应用于岩溶洼地系统的产汇流过程模拟，量化了子汇水区和研究区的水源转化，并通过对研究区2020年夏季两场降雨事件的产汇流过程进行模拟分析，验证了SWMM模型的适用性。结果表明：SWMM模型适用于岩溶洼地系统的产汇流过程模拟；不透水区面积比例对子汇水区产流的影响较大，洼地在降雨过程中具有蓄水作用；下渗是坡面最主要的水源转化方式，下渗、填洼及作物截留是洼地主要的水源转化方式，而对于研究区整个岩溶洼地系统而言，通过坡面的岩溶裂隙和洼地中的土壤下渗是最主要的水源转化方式；SWMM模型在岩溶洼地系统产汇流过程模拟和初期的水源转化刻画方面比较准确，但对植被截留量和下垫面后期的蒸散发过程的刻画能力不足。     

中小型水电站库区富营养化变化趋势探析——以红岩水电站为例

流域梯级电站开发日益使河流湖库化,特别是建在流域下游的水库尤为明显,湖库富营养化已成为水库的主要生态环境问题,备受中外学者关注。本文通过对红岩水电站库区富营养化程度预测判别,分析了中小型水电站库区蓄水后富营养化变化趋势,提出中小型水电站库区富营养化控制对策,为湖库区水质保护与改善提供参考。     

四川雅砻江官地水库岩溶渗漏研究

官地水库的库首由雅砻江自身河弯形成了一个近东西向的单薄分水岭,该分水岭南北方向上长仅1 880m,沿南北向展布的石炭系-二叠系碳酸盐岩贯穿了水库内外,构成了潜在的库水外渗通道.笔者在现场地质、水文地质调查和观测资料综合分析的基础上,构建了该地区的水文地质概念模型,运用数值模拟方法对天然和水库正常蓄水条件下的地下水流场特征进行了模拟,通过对不同条件下地下水流场特征的分析研究,认为天然条件下地下水分水岭已经消失,水库正常蓄水条件下存在水库渗漏问题.水库正常蓄水条件下地下水渗流场的模拟结果表明,其水库渗漏量约3 670 m3/d,其中通过平川组上段、马坪组中段和阳新组上段地层渗漏的水量约占总渗漏量的77%,因此防渗的关键是封堵这三套地层.     

不同地质背景水库区夏季水-气界面温室气体交换通量研究

岩溶水库水化学特征受碳酸盐岩溶蚀风化产物所控制,形成"富钙偏碱高溶解无机碳"的特殊环境,其水-气界面温室气体交换特征、过程及影响因素与其他非岩溶水库存在较大差异.为揭示不同地质背景控制下典型水库水-气界面温室气体交换的特征及控制机制,选取广西三座不同地质背景的水库[大龙洞水库(岩溶水库)、五里峡水库(半岩溶水库)、思安江水库(非岩溶水库)],同时运用静态箱法(FC)和模型计算法(TBL)对其水-气界面温室气体(CO2、CH4)交换通量进行比较研究.结果表明:1两种方法获得的结果均显示,大龙洞水库库区和出库水体均为大气CO2、CH4的源;五里峡水库库区总体上为大气CO2的汇、大气CH4的源,其出库水体均为大气CO2、CH4的源;思安江水库库区均为大气CO2的汇、大气CH4的源.2无论是岩溶水库还是非岩溶水库,其出库水体温室气体排放量远大于库区,如何控制水库出库水体的CO2、CH4释放问题值得关注.3在没有大量淹没土壤有机质和植物的情况下,由岩溶地下水补给的水库水-气界面CH4交换通量与其他半岩溶水库和非岩溶水库差别较小,但由于富含DIC水体的输入及受水库热分层的影响,其CO2交换通量要明显高于其他非岩溶水补给的水库.     

大流量高流速溶洞堵漏技术的研究

在岩溶地区的各种工程的施工中,大流量、高流速溶洞的堵漏处理是一大难题。文章介绍了溶洞精确探测技术、堵漏材料、施工工艺上的最新研究成果,并以贵州猫跳河四级窄巷口水电站水库渗漏、贵州三岔河引子渡水电站厂房基坑涌水的处理为实例,介绍了孔间CT精确探测、模袋灌浆等技术的成功应用经验。     

斗笠山煤矿区地质构造与岩溶塌陷分布的关系研究

湘中地区分布许多含煤向斜盆地,煤田开采过程中由于突水及疏排地下水引起岩溶塌陷,产生了一系列环境地质问题。斗笠山矿区为一不规则的三角形复式向斜汇水盆地,水文地质务件复杂,本区构成了五个塌陷带。文章对五个塌陷带的地质构造进行了研究,早二叠世末期的东吴运动,在区内对古岩溶的控制十分明显。地质构造复杂地段,往往是岩溶异常发育地带。斗笠山向斜西南翼处于斗笠山向斜转折端,岩溶塌陷发育,斗笠山煤矿泉塘一带,既是多条断裂交汇处,又是次级背斜轴部和倾伏端,密集的构造使岩层破碎和裂隙发育,岩溶塌陷发育强烈。     

岩溶生态脆弱性研究

岩溶生态环境作为一种脆弱型的生态系统,不仅由自身特殊的水文地质条件所决定,还由于人们不合理的经济活动而导致生态系统多样性趋向简单化,造成水土不断流失,从而陷入"环境生态脆弱-贫困"这样的恶性循环中.因此,研究岩溶生态脆弱性为生态恢复及重建提出相应的改进措施具有重大的现实意义.本文通过分析各生态因子对岩溶生态的作用来研究其脆弱性.     

马官喀斯特地下水库的渗漏分析

通过对马官地下水库渗漏的大量野外勘测、观测、水化学资料的分析及库区喀斯特发育规律的研究,基本查清了马官地下水库渗漏的原因、渗漏的具体方位、渗漏量,探讨了库盆渗漏与蓄水年限、以及与地下水流的侵蚀、溶蚀的关系;根据研究结果,提出了马官地下水库防渗处理的几点措施。     

广西岩溶石山区洪涝灾害成因与防治对策研究——以马山岩溶地下河流域为例

以广西马山岩溶地下河流域为例,在野外水文地质综合调查与历史资料综合分析的基础上,探讨了该地区洪涝灾害的基本特征及分布规律,分析了洪涝灾害形成的原因,并提出了洪涝灾害综合治理的对策和建议。     

神头泉域人类活动的水资源-环境效应

神头泉是山西省朔州市的重要供水水源，泉域内的岩溶水开采引发了一系列环境地质问题。本文介绍了神头泉域岩溶水资源的开发利用历史及现状，对水资源开发导致的泉流量衰减、地下水位下降、地下水污染等水资源-环境效应进行了评述，并在此基础上提出了相应的岩溶水资源保护措施，为该地区岩溶水资源的可持续利用提供了理论依据。     

广西岩溶县的生态环境脆弱性评价

广西岩溶区属典型的生态环境脆弱区,宜耕地资源不足,土地退化严重,承受自然灾害能力低,使岩溶山区的社会经济发展和生态环境的协调性差,可持续发展能力弱。选择了广西区27个岩溶县作为评价对象,以11项生态环境脆弱影响因子为评价指标建立岩溶生态环境脆弱性评价体系,利用模糊综合分析法进行岩溶石漠化区生态环境脆弱性评价。结果表明,极度脆弱的岩溶县2个,重度脆弱5个,中度脆弱17个,轻度脆弱3个。     

白云岩石漠化坡地土壤改良盆栽试验研究报道——以种植黑麦草为例

本文针对白云岩坡地土壤漏水、漏肥问题,通过对白云岩坡地土壤施用保水剂和活性炭,开展土壤改良的盆栽试验,探讨保水剂和活性炭对白云岩坡地土壤的理化性质和水分养分流失以及黑麦草生物量的影响。结果表明:(1)通过添加保水剂,可以有效改善土壤理化性质、减少水分渗漏,提高植物可利用水分。添加0.5%和1%的保水剂,渗漏水量和容重明显降低,孔隙度、土壤含水量、全氮、碱解氮、速效钾和有机质含量显著提高,总生物量分别比未添加保水剂处理增加了15.71%和22.79%。(2)添加活性炭,可以有效减少养分淋失,增加农作物产量,缓解白云岩坡地土壤"漏肥"问题。添加3%和5%的活性炭,土壤全氮、速效磷、速效钾和有机质含量显著增加,总生物量分别比不添加活性炭处理增加了42.55%和64.76%。(3)保水剂和活性炭的建议添加比例分别为1%和5%。保水剂和活性炭作为土壤改良剂,可以有效改善土壤物理结构,降低土壤水分渗漏量,减少养分漏失,提高作物产量,为白云岩石漠化坡地土壤的"漏水"和"漏肥"问题探寻一种新的解决途径,提高土地生产力。     

贵州岩溶区生态环境脆弱性类型的初步划分

岩溶地区作为一个特殊的地理环境单元,具有环境承载量低、地表崎岖破碎、植被生长困难、生态环境脆弱的特点。该文以岩溶地貌发育典型、碳酸盐岩出露面积广的贵州省为例,论述了岩溶区生态环境脆弱性类型划分的主要原则,探讨了脆弱性类型划分的指标并进行了量化。在此基础上,用灰色关联度分析确定了各影响因子(指标)的权重,经过综合评判,笔者把贵州岩溶区生态环境脆弱性类型划分为5类:剧烈脆弱区、强度脆弱区、中度脆弱区、轻度脆弱区和潜在脆弱区,并针对各脆弱性类型区的特点,提出了相应的防治对策。      

广西岩溶塌陷类型、影响因素、成因机制及其防治措施

岩溶塌陷是覆盖型岩溶区最突出的地质灾害问题,是广西重要的地质灾害之一,对经济建设和人民的生活构成严重危害。文章从塌陷的物质组成及成因上讨论了广西岩溶塌陷的类型,分析了其危害、影响因素及其形成机制。在此基础上,提出了岩溶塌陷防治的对策建议。     

岩溶浸没内涝灾害风险评价

岩溶浸没内涝灾害是岩溶区特有的,并且是一种与人类社会经济密切相关的灾害类型。减轻并控制其所造成的危害和影响,对岩溶区的经济持续发展具有重要的意义。岩溶浸没内涝灾害风险评价是指对灾害全过程的综合分析与研究。评价的目的:一是对灾害造成的经济损失作出评估;二是不断提高人类抗御灾害的认识能力和技术能力。岩溶浸没内涝灾害风险评价的理论与方法是本文讨论的重点。