坡心地下河流域岩溶内涝成因分析与防治对策

广西凤山县坡心地下河流域岩溶内涝问题突出,内涝具有分布面广、周期性、群发性、治理难度大等特点。本文在分析坡心地下河流域岩溶内涝现状及其特征的基础上,对该流域岩溶内涝的成因进行了分析,结果表明连续高强度降雨、封闭的地形地貌条件、包容式岩溶结构及地下河管道排水不畅等是该流域岩溶内涝形成的主要原因,并针对该流域岩溶内涝的特点,提出了有针对性的防治对策和措施,对指导当地岩溶内涝的综合治理具有重要借鉴作用。     

岩溶地下河流域水循环方式的降水效应

岩溶水中锶元素来源于碳酸盐岩地层的溶解,其浓度受地层岩性及地下水径流条件的控制.通过对贵州荔波板寨地下河流域微量元素锶的水文地球化学特征分析,发现在纯碳酸盐岩流域范围内,岩溶水中锶浓度只受控于地下水径流条件,因而Ca/Sr值能良好的示踪岩溶区地下水循环.在本文中,以Ca/Sr值为判别依据,将板寨地下河流域7个水样点划分...     

降雨条件下岩溶碳汇的动态变化特征——以桂林毛村地下河为例

2010年6月13日至6月17日期间,对桂林毛村岩溶地下河出口HCO3-与流量对降雨的响应进行了高分辨率的监测,实时监测降雨量和地下河出口河水水位、水温、pH值、电导率、重碳酸根,结合计算地下河水方解石饱和指数(SIc)与二氧化碳分压(pCO2)的基础上,分析了降雨条件下岩溶碳汇的动态变化特征.相关数据表明,(1)岩溶...     

西南岩溶石山区石漠化成因探讨及其防治对策

分析了西南岩溶石山区石漠化形成的原因,着重从地质、水文地质及气象等方面对石漠化的形成机制进行了探讨,并在总结前人治理石漠化成果的基础上,提出了现阶段较为可行的治理思路及方法。     

湖北四湖流域的洪涝灾害与生态减灾对策

本文对四湖地区洪涝灾害的灾变趋势和生态成因进行了分析 ,讨论了生态减灾的含义及其在本地区可持续发展中的作用 ,指出景观结构的调整是生态减灾对策的中心内容 ,利用地理信息系统技术初步研究了本地区的景观结构调整方案。     

岩溶地下河水文地球化学对降雨的响应：以重庆雪玉洞地下河系统为例

通过对降雨条件下重庆雪玉洞地下河水文地球化学指标的监测,发现各种指标对降雨响应迅速,且存在相关性.采用主成分分析对各指标数据进行处理,提取能代表82.761%信息量的3个主成分,来分析降雨条件下岩溶地下河水文地球化学的特征及其成因.结果表明,以全Fe、全Mn、Al3+等浓度升高为代表的土壤淋失和以K+、Na+、Sr2+浓度降低、EC下降为代表的稀释效应,对水文地球化学特征变化的贡献率为41.718%,降雨加剧了岩溶区土壤的侵蚀,同时危及饮用水的安全,应引起相关部门的足够重视;岩溶水对白云岩的溶解和补给区农业活动、洞穴生物对水文地球化学特征变化的贡献率为29.958%;以Ca2+浓度升高为代表的岩溶水对灰岩的溶蚀作用对水文地球化学特征的贡献率为11.084%.     

岩溶石山区石灰土改良方法及对比试验研究——以广西平果县龙何屯为例

本文以广西平果县龙何屯为例,在系统分析石灰土的特征和障碍因素层次的基础上,探讨石灰土改良的原理和方法。以岩溶动力系统原理为指导,采用平衡施肥和秸秆还土改良石灰土,进行对比试验研究。试验结果表明,平衡施肥改良石灰土,不仅增加作物产量和经济效益,而且提高作物的秸秆产量和残茬量,为进一步改良石灰土提供物质基础。作物秸秆还土改良石灰土具有较高的增产效果和改土培肥效果,并受岩溶作用的制约。不同的秸秆搭配类型和还土方式导致不同的岩溶作用强度,进而导致土壤改良效果的显著差异。各方案改良效果与岩溶作用强度呈显著的正相关,在秸秆搭配类型上,表现为:玉米秸秆+黄豆秸秆+农家肥>玉米秸秆+黄豆秸秆>玉米秸秆+氮肥>玉米秸秆;在还土方式上,表现为:翻压>覆盖。     

岩溶流域地下水TOC输出及影响因素分析:以重庆丰都雪玉洞地下河流域为例

2014年8月至2015年9月通过野外在线监测获取岩溶流域连续、高精度的气象、地下水TOC和水文地球化学等数据,利用主成分回归模型探讨流域地下水TOC在不同时间尺度上的输出及影响因素.结果表明在季节时间尺度上,气温和地下水电导率(Sp C)夏季高,冬季低,p H则相反;TOC和浊度冬、夏季高,春、秋季低;地下水TOC和水文地球化学指标对降雨表现出明显的响应过程,但地下水TOC对不同降雨强度的响应时间和过程有明显差异,整体来说,TOC在降雨过程中表现出上升的趋势,而暴雨过后受稀释效应影响呈现下降趋势.主成分回归分析发现降雨、流量和浊度对TOC有正向促进作用,而气温和p H对TOC有负向的影响.     

岩溶流域土地利用变化对地下水水质的影响——以云南小江流域为例

利用1982、2003年土地利用现状图、地下水水质资料和监测数据,在GIS支持下,研究云南小江岩溶流域20年来的土地利用变化及其水文环境效应。结果表明:20年来,流域610.12km₂的土地利用面积发生变化;土地利用变化的主要过程是由未利用地向耕地和林地以及林地向耕地的转化;土地利用的空间格局发生很大变化,空间格局指数有不同程度的增加或减少;地下水水质的变化与土地利用变化表现出动态一致性,林地和未利用地转变为耕地后,地下水的总硬度、总碱度、pH值、SO42-、NO3-、Ca2+等离子值明显升高,并形成明显的高值区;1982年流域地下水以I、II、III级水质为主,而2003年流域却以IV、V级水质为主,地下水水质呈明显恶化趋势;流域地下水水质的变化与流域森林质量下降以及耕地扩张带来的化肥污染息息相关。     

岩溶地下河反硝化作用的有限性——一个碳酸盐岩管道的实验研究

反硝化作用是公认的去除水体中硝酸盐的路径,但相比于多孔介质,岩溶地下河中反硝化效果具有不确定性.为更好地认识岩溶地下河中反硝化效果,本研究利用天然碳酸盐岩管道几何模型,以乙醇为可利用电子供体(碳源),示踪了控制流速条件下管道流中反硝化作用,并辅以多孔介质流实验进行对比.反应示踪、地球化学印迹和微生物检测结果表明:当碳源缺乏时,反硝化作用没有明显启动的迹象;一旦补充了碳源,溶解氧、硝酸盐浓度和质量都出现了明显衰减,并且有中间产物亚硝酸盐产生,水体碱度增加.然而,即使在碳源充足情况下,管道流中反硝化强度却明显比多孔介质流中强度低,两者硝酸盐生物去除率分别为39.4%和大于99%,生物降解速率分别为0.113和10.8 mg·L~(-1)·h~(-1).推测其原因,一是碳酸盐岩管道内固体表面积与水体积比值低,固体吸着条件不利于微生物生长与发育,降低了硝酸盐去除率;二是管道富含的溶解氧可能延迟了反硝化作用启动,溶解氧降至3.0 mg·L~(-1)左右时硝酸盐浓度才有明显衰减.相比之下,其它环境因素如p H值和温度没有出现明显变化.该研究意义在于:岩溶管道流反硝化去除硝酸盐的潜能是存在的,但即使可利用碳源充足仍具有明显的局限性,这可能意味着岩溶地下河一旦遭受硝酸盐污染,其作为饮用水源的安全风险更大.     

2种方法在典型岩溶区地下水质量评价中的对比——以地苏地下河为例

选择合适的地下水质量评价方法是保证评价结果科学合理的关键。以典型西南岩溶区地苏地下河系为研究对象,运用水质指数法和模糊综合指数法对该地下河系具有代表性的采样点水质进行评价。结果表明:地苏地下河系水质总体较好,2种方法评价得到的水质劣于GB/T 14848—2017《地下水质量标准》Ⅲ类水质的点位分别占全部水样的21.43%和32.14%,主要超标指标为 NO 3 - ,其最高检出浓度是Ⅲ类水质限值的2.3倍,超标点位主要集中于人类活动较强烈的地苏乡。在28个点位中,2种方法评价结果一致的点位有15个,存在差异点位的评价结果仅相差一个水质级别。水质指数法能够满足水质类别划分及水质定量评价的要求,但是对于超标指标不同的水样可比性较差;模糊综合指数法可精确地反映指标实际浓度与水质分级界限的接近程度,量化了所有评价指标对地下水水质的影响权重,使结果更精确,但是计算比较复杂,可操作性较差,且不能识别主要超标指标,在量化所有参评指标时有可能掩盖对人体健康和生态环境威胁较大的指标的影响。因此在实际应用中,应根据监测数据和评价目的选择合适的评价方法,使评价结果既能反映水体的实际情况,又能满足管理需要。     

重庆老龙洞地下河流域氮、磷及微生物污染调查研究

随着城镇化不断发展,我国地下水普遍遭受了不同程度的污染,尤其是西南岩溶区地下水是当地重要的水源,一旦遭受污染将很难恢复.本研究选取NO-3、PO34、NH+4和总细菌(total coliform)、大肠杆菌(total E.coli)、粪大肠杆菌(fecal coliform)作为指标,对重庆南山老龙洞流域进行多年来的调查研究.结果表明,老龙洞流域地下水NO-3、NH+4、PO3-4含量均超过天然水规定值,尤其以NH+4、PO3-4污染较为严重.桂花湾泉NO-3含量为19.78~68.55 mg·L-1,有的月份超过了世界卫生组织规定的标准50 mg·L-1.老龙洞出口NH+4、PO3-4含量分别为2.71~12.92 mg·L-1、0.16~11.22 mg·L-1,是污染最重的地下水.老龙洞地下河NO-3含量低于岩溶表层泉,而NH+4、PO3-4含量则高于表层岩溶泉.城镇化的发展、农田减少以及洞内还原环境是导致老龙洞地下河NO-3含量从2008~2013年降低的原因,而高PO3-4含量污水不断输入地下河使得老龙洞地下河PO3-4含量呈增加趋势.微生物污染极为严重,甚至远超过中国地下水和饮用水规定的Ⅴ类标准,以粪大肠菌为例,地下水中其含量波动范围为3.4×104~3.68×104CFU·mL-1.岩溶区由于特殊的水文地质结构,岩溶洼地、天窗、落水洞导致岩溶地下水极易遭受到污染.农业活动、城镇、企业和居民点生产生活排污,是地下水氮、磷和微生物污染的主要来源.     

基于GIS技术的典型岩溶石山区土壤侵蚀危险性评价--以广西平果县果化示范区为例

针对岩溶石山区土壤侵蚀危险性评价问题,以广西平果县果化示范区为例,从分析土壤侵蚀的影响因子入手,建立了示范区的土壤侵蚀危险性评价模型.选取的评价因子为地形坡度、植被覆盖度和土层厚度等3个关键因子,并利用层次分析法确定了评价因子的相对权重,同时以ArcGIS 8 Desktop为平台,利用系统的空间分析工具,通过模型的空间关系识别和叠加分析,实现了示范区土壤侵蚀危险性评价.     

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。     

外源水对碳酸盐侵蚀速率研究——以桂林毛村地下河为例

本文对桂林毛村地下河流域,进行了野外监测与室内分析研究,详细研究了外源水与岩溶水对碳酸盐岩侵蚀速率差异。研究结果表明,碳酸盐岩在岩溶水与外源水中的侵蚀速率存在较大差异,雨季碳酸盐岩侵蚀速率:外源水外源水补给的岩溶水岩溶水空气;旱季碳酸盐岩溶蚀速率:外源水外源水补给的岩溶水空气岩溶水;外源水中的灰岩侵蚀速率白云岩侵蚀速率;碳酸盐岩试块的侵蚀速率具有明显的季节变化,主要受控于方解石饱和指数、pH值与水动力条件。     

生态环境承载力的一种量化方法研究——以海河流域为例

在可持续发展原则的指导下,基于多因素关联分析理论,提出一种生态环境承载力的定量分析方法。内容包括:①建立指标体系和多级关联评价模型,量化社会、经济、生态环境的发展质量;②提出可持续发展的综合测度函数,量化研究区可持续发展质量;③建立生态环境承载力量化分析模型。通过模型调整人口数量和GDP,在保持一定生态环境质量前提下,在满足水资源量供需平衡和可持续发展的要求下,得到适宜研究区生态环境的人口数量和GDP。将模型应用到海河流域,以1998年为现状年,考虑到南水北调工程、生态环境的修复和用水效率的提高,设计出6种情景方案。结果表明,提高海河流域的可供水能力(如南水北调工程等)和用水效率,是解决海河流域水生态环境危机的一个重要途径。     

流域水环境风险识别及对策研究——以小东江流域为例

本文基于流域水环境存在的环境风险识别,结合湛江市和茂名市区域内的小东江水环境为例,分析了小东江流域内的水环境污染的因素,并就加强污染监控和治理体系提出了具体的解决措施。     

流域管理与区域管理矛盾研究——以丹江口水库流域为例

根据南水北调中线水源地丹江口水库流域水资源及其管理现状,辨析出其主要矛盾为流域管理与区域管理的矛盾。按行政区划为单元的分级分部门水资源管理体制、水利系统内部流域管理机构与地方水利部门管理职能的交叉、相关行政执法部门受本级政府行政领导而仅在业务上接受上级部门指导的制度,以及地方发展经济的压力,这些因素共同造成两者的矛盾。在此基础上,提出了完善该流域水资源管理的若干建议,以确保中线调水的成功和该地区的可持续发展。     

土壤有机碳地球化学及其与岩溶作用的关系──以桂林丫吉村岩溶试验场为例

岩溶土壤有机碳地球化学研究表明：岩溶土壤是有机碳的巨大储库；土壤有机碳含量以松结态为主，紧结态次之，稳结态最少；土壤表层，鞍部、坡地土壤有机碳较活跃（较多松结态），为岩溶作用CO2的丰富来源。有机碳可氧化性分级分析表明：表层土壤有机碳中易氧化态占60－85％，A层土壤较B层更易被氧化；土壤来源CO2是岩溶驱动CO2的潜在动力。从鞍部－坡地－洼地，B层土壤有机磷可氧化性由弱到强递增。野外监测表明：在干、晴气候下，岩溶土壤CO2含量高且CO2释放速率大，岩溶作用欠发育；在湿雨气候下．岩溶土壤CO2含量及CO2释放速率急剧降低，岩溶作用发育；雨后转晴．岩溶土壤CO2含量及CO2释放速率逐渐增高，岩溶作用减弱。     

流域污染负荷解析与环境容量研究——以安徽太平湖流域为例

以安徽省太平湖流域为例,运用监测、统计数据以及排污系数法对流域内8种污染源的污染排放情况进行全面解析,结合一维水质模型、沃伦威得尔模型以及狄龙模型等水质模型的应用,在流域水质监测的基础上核算了太平湖及主要入湖河流的水环境容量.结果表明,2011年,太平湖流域污染物入湖量为:COD 3863.75t/a,NH3-N 410.24t/a,TP 51.63t/a;城镇和农村生活污染为太平湖流域的主要污染源,约占流域入湖污染物总量的60%;麻川河和浦溪河流域的污染最严重;流域污染物的排放在空间上呈现较为明显的区域分布,经济发达区域污染相对较严重.在当前水质目标下,太平湖仍有相当大的可用容量;浦溪河、秧溪河和舒溪河流域的氨氮和总磷排放量接近环境容量,需进行总量控制及削减.