温室效应对中国岩溶发育的影响

全球温室效应正在缓慢地进行。本文首次探讨气候变暖对岩溶发育环境的影响，并预测了大气ＣＯ２浓度加倍时中国南北方碳酸盐岩化学溶蚀速率。     

关于中国西南石漠化的若干问题

石漠化是西南岩溶山地脆弱生态系统发生的土地退化。根据已有的经验和研究成果,深入探讨了中国西南岩溶山地喀斯特石漠化的科学内涵、成因、发展过程、评价指标及防治机理等。土壤和植被是岩溶环境中最为敏感的自然环境要素,可能是石漠化过程的主要自然成因,而以土地利用为表现形式的强烈人类活动为驱动力;石漠化的发生发展过程即人为过程→生物学过程→加速的地学过程。石漠与石漠化,二者属于完全不同的范畴,不同空间尺度的石漠化评价应有不同的评价指标、标准和石漠化生态基准的多样性,以便为石漠化的演化研究及生态重建起一定的参考作用。鉴于石漠化现象在我国现实中存在的客观性、在理论概念上的模糊性及在生态治理中的急迫性,有必要加强石漠化在不同时空尺度下的驱动机制研究,特别是人类驱动力的研究,加强原生岩溶生态系统和受损岩溶生态系统运行规律的研究。     

中国南方岩溶区石漠化研究

对中国南方岩溶区石漠化现状及成因进行了分析,提出应采取降低土地垦殖率,优化产业结构、恢复植被、环境移民、提高人口素质等手段防治石漠化。     

复杂岩溶矿床延深水平涌水量的预测

随着岩溶矿床的延深开采,矿坑涌水量的计算成为防治水害首先要解决的难题。文章创造性地采用国外广泛采用的岩溶水衰减动态分析法,选择了我国南方复杂岩溶含水层中有代表性的重庆市红岩煤矿,将丛林采区茅口组岩溶水动力单元和该单元南大巷(标高+370 m)的茅口灰岩岩溶含水层的主要排水点-1号突水点作为研究对象,建立了该单元岩溶含水层的计算模型-衰减动态(流量和水位)方程,求出了岩溶水动力单元水均衡、地下水储量计算和矿坑涌水量预测的水文地质参数:a、T、K、S、μ、Ie,建立了该单元岩溶裂隙-管道水的水均衡方程, 根据连续观察一个水文年以上的丰富地下水动态资料,预测了红岩煤矿370 m标高以下的延伸开采水平(295- 370 m)矿坑涌水量。     

临沂市的岩溶塌陷灾害及防治对策

1995年前后，山东省临沂地区郊棉纺织厂等单位相继出现地面塌陷现象，同时穿过市区一条河流的水田桥附近河水下漏。在初步断定 这些现象由岩溶塌陷引起的前提下，采用了浅层地震勘探、地质雷达探测等技术，有选择地对临沂市西郊五个重点企业进行了岩溶调查。结果表明，在临沂市郊的浅层地表普遍发育着岩溶。岩溶的类型多样，岩溶的主要特征是埋深层，空间尺度小，密度大，从地下水抽取试验看，岩溶贯通性好。针对岩溶自身的特征以及临沂市的水文地质条件和环境，提出了减少或避免塌陷灾害的对策。主要是场地稳定性分析和评价，控制抽取岩溶水以及混凝土泥浆灌注，铺设桁架和清、爆、挖、填处理或者回避等。     

渗流作用下岩溶陷落柱侧壁突水的临界水压解析解

在陷落柱侧壁突水研究中引入厚壁筒力学模型,将陷落柱侧壁煤柱视为多孔介质,考虑地下水的渗流体积力,应用摩尔库伦强度理论和弹塑性力学模型,推导出煤柱弹塑性状态应力解析式,以及煤柱内塑性区半径与水压力的关系表达式,同时编程试算出陷落柱侧壁突水的临界水压力。在此基础上,分析了煤柱孔隙率、煤柱抗剪强度参数以及煤柱宽度等因素对陷落柱侧壁突水的临界水压力的影响规律。研究结果表明:1煤柱能够承受的临界水压随着煤柱孔隙率的增加而降低,故当煤柱裂隙发育时,不考虑渗流力的结果将偏于安全;2煤柱宽度越大、抗剪强度越高,则临界水压越大,陷落柱侧壁突水的危险性越低;3可通过注入水泥浆液减小煤柱孔隙率和提高煤柱强度来防止陷落柱侧壁突水,同时可减少煤柱的留设宽度,对减少煤炭损失有着重要意义。     

岩溶槽谷区山坡-槽坝土地利用变化的对比研究

揭示当前多因素驱动下岩溶槽谷区典型地貌单元土地利用变化的一般规律,对山坡-槽坝土地利用变化的差异性和耦合作用具有重要的意义。以2005、2010、2014、2017年高清影像为数据源并结合实地调研对解译数据进行对比验证,通过对土地利用变化的土地动态度相关指标计算,揭示了岩溶槽谷区山坡-槽坝的土地利用变化的幅度、动态度以及空间分布的共同特征与差异。结果表明：(1)随着时间的发展,在3个连续阶段岩溶槽谷区山坡-槽坝土地利用变化的幅度与动态度为：2014~2017年>2010~2014年>2005~2010年,且西部槽谷>东部槽谷>中部槽谷,槽坝的土地利用变化动态度较山坡快且稳定。(2)岩溶槽谷区山坡-槽坝的土地利用空间分布的共同特征是：城镇用地、居民用地、水田主要分布于槽坝;灌木林地、有林地、草地、山地旱地等主要分布于山坡上。由于山坡-槽坝自然环境的不同与社会经济的影响,从而形成了西中东部槽谷变化出现各自差异以及土地利用受到局限性。     

大射电望远镜一平方公里阵(SKA)候选台址核心区岩溶水系发展演化过程及其工程意义研究

大射电望远镜SKA是国际射电天文界提议,并由国际SKA计划办公室(ISPO)和国际SKA操作委员会(ISSC)具体实施的国际性项目,中国SKA工程方案是利用贵州省众多的喀斯特洼地作为大射电望远镜SKA侯选台址,其核心区为平塘县六水洼地群。通过大量的岩溶地质调查,认为,SKA核心区属于贵州省VII剥夷面,与之相对应的地文期为第三期第1亚期,该区强烈岩溶的作用,是坝王河的强烈溯源侵蚀结果。区内垂向岩溶作用强烈,落水洞密布,地表河与地下暗河间频繁转换,岩溶水系发展演化过程可分为3个阶段,而目前处于第3阶段中期,其特征是“高差大、水量大、岩溶作用强烈,槽谷、洼地等负地形量大而密集分布”。大射电望远镜工程建设需处理好洼底岩溶水顺畅排泄、主反射面支撑柱地基局部垮塌和支撑柱地基不均匀沉降等问题。     

利用方式对岩溶山地土壤团粒结构的影响研究

岩溶山地是典型的脆弱生态环境，土壤资源存在先天不足性，其退化恢复受土地利用方式的影响大。以重庆市北碚、黔江、金佛山为代表，研究了6种典型土地利用方式对岩溶山地土壤水稳性团聚体的影响。结果表明：＞0．25mm水稳性团聚体为灌草坡＞原始林地＞次生林地＞果园＞弃耕地＞耕地；林地、草坡的土壤表层团聚体的水稳性较高且水稳性团聚体以＞2mm为主，而果园、弃耕地、耕地土壤团聚体的水稳性较低且＞2mm的水稳性团聚体较少。水稳性团聚体(尤其是＞2mm的水稳性团聚体)以及团聚的水稳性主要受有机质的含量影响，目前有机质是这一地区土壤结构形成的最为重要的胶结物质；林地、草坡开垦后，土壤有机质分解加快或补充减少是土壤团聚体水稳性下降及数量减少的主要原因。坡耕地退耕后，土壤团聚体可得到恢复。     

生态系统变化对岩溶水资源的影响--以湘西为例

岩溶水资源是支撑岩溶区社会经济发展最为重要的一个基本方面,明确生态系统变化是如何影响岩溶水资源的质与量这一重大问题,将有助于岩溶水循环机制的深入研究,为揭示岩溶水资源的形成、演化规律及控制机理,建立岩溶水资源评价、开发利用和保护的系统理论,探索岩溶水资源可持续利用模式提供科学的依据。在分析岩溶山区典型生态系统类型及其演化特征和岩溶水资源特点的基础上,通过湘西20年来的生态系统变化的对比,就其对岩溶水资源的影响进行了详细的论述。认为生态的恶化是引起岩溶石山区水资源短缺的一个重要因素,生态系统变化对岩溶水资源的影响主要是通过对岩溶水的补给、径流、排泄等的影响,使岩溶水资源产生水质和水量的变化。