【摘 要】
:
我国南方岩溶地区蕴藏丰富的水资源,武隆广杨地区位于我国黔渝交界处,岩溶水是当地最重要的居民用水资源。但随着社会经济与基础工程建设的发展,对岩溶水资源开发与利用与日俱增,造成局部地区土地石漠化和工程水文地质问题频发。所以深入认识该地区岩溶水的循环特征(包括“质”与“量”),不仅为当地水资源开发利用和生态环境保护提供科学依据也为规避在该地区工程建设的风险,减少对水环境扰动提供支撑。本文依托“重庆武隆至
论文部分内容阅读
我国南方岩溶地区蕴藏丰富的水资源,武隆广杨地区位于我国黔渝交界处,岩溶水是当地最重要的居民用水资源。但随着社会经济与基础工程建设的发展,对岩溶水资源开发与利用与日俱增,造成局部地区土地石漠化和工程水文地质问题频发。所以深入认识该地区岩溶水的循环特征(包括“质”与“量”),不仅为当地水资源开发利用和生态环境保护提供科学依据也为规避在该地区工程建设的风险,减少对水环境扰动提供支撑。本文依托“重庆武隆至贵州道真高速公路谭家隧道、香龙隧道、轿子顶隧道水文地质专项”,在收集资料和深入现场实地踏勘的基础上,首先运用水文地质条件分析法划分出区内四种地下水循环类型;其次结合水文地球化学方法研究地下水循环中的水化学特征;然后以Toth地下水系统理论为依据研究典型剖面上岩溶水的循环规律;最后利用建立研究区三维水流模型分析岩溶水量均衡特征。获得以下主要结论:(1)地下水循环可分为四种类型:可溶岩分散、集中补给-集中排泄型I与可溶岩分散补给-就近排泄型II(岩溶水);可溶岩-非可溶岩分散补给-分散排泄型III与非可溶岩分散补给-集中排泄型IV(裂隙水)。四种类型在发育规模、地形地貌、水文响应、地下水补径排和水量等方面具有较显著的差异。(2)I型循环岩溶水的TDS(总溶解固体)457~628mg/L和°d H(总硬度)242~368mg/L明显大于II型岩溶水,表明长距离的径流会增加离子含量;100%的I型和93.3%的II型地下水类型为HCO3-Ca和HCO3-Ca Mg型相比于类型复杂的裂隙水(III、IV)表明岩溶水具有快速的径流速度和简单的水化学过程。研究显示,裂隙水受大气降雨控制明显,阳离子交替程度强,地层矿物复杂,硫酸参与占比多,发生去白云岩化作用。(3)I型循环的Ca2+、Mg2+由18.3%的硅酸盐岩和73.4%的碳酸盐岩参与受到93.7%的碳酸和6.3%硫酸溶解形成、II型循环由9.5%的硅酸盐岩和73.6%的碳酸盐岩参与受到84.5%碳酸和15.5%硫酸溶解形成;在碳酸盐岩溶解时,I型部分由白云石主导而II全部由石灰石主导。两种现象说明浅埋深短途经的循环岩溶水能接受更多的大气SO2沉降,而深埋深长途径II型水SO42-离子来源较少但溶解的硅酸盐矿物和白云石更多,并且径流距离的长短对碳酸盐岩的贡献占比影响不大,而对白云石和硅酸盐矿物的溶解影响明显。(4)岩溶水存在三级水流系统(局部,中间,区域)且嵌套分布的特征,其中局部水流系统最为发育滞留时间约为10~110a,中间水流系统和区域水流系统发育程度相当滞留时间分别约为420a和680a,并且岩溶水年龄沿水流系统流动路径有逐渐变老的趋势。不同循环下岩溶地下水的水动力和水化学特征均受到含水系统的影响和控制,含水系统的介质特征决定了岩溶水的“量”与“质”。(5)区内岩溶水具有典型的“单源多汇”的循环特征即岩溶水的来源全部由大气降雨补给。研究显示34%的大气降雨进入含水层,补给量为8.649×10~7m~3/a,总排泄量为8.635×10~7m~3/a,均衡差为1.4×10~5m~3/a表现出弱的正均衡。暗河和沟谷水在其径流过程中和含水层存在不同程度水量交换现象;各排泄方式关系为,河流排泄69.90%>地表沟谷排泄16.47%>蒸发排泄11.70%>暗河排泄4.77%。(6)岩溶水向乌江的排泄强度是向次级排泄基准面长头河的1.8倍;出露于长头河的竹田坝暗河排泄量占长头河排泄总量的14.34%,排泄强度是长头河的755倍,符合岩溶区的实际情况。
其他文献
随着我国综合国力的不断提高以及“一带一路”政策的推行,与之配套的铁路、公路建设需要修建大量的隧道。特别是西南地区,隧道建设过程中往往会穿越高压、富水地层,隧道高外水压力问题随之而来。因此,合理的评估隧道外水压力不仅可以为隧道抗水压衬砌设计提供参考,而且可以减小隧道排水产生的生态环境负效应。以往对于隧道外水压力的评估大多根据经验折减系数、解析法估算等,经验折减系数往往只考虑单一因素对隧道外水压力的影
全波形反演作为一种能够在理论上提供更高精度成像的反演方法,是当前地震勘探领域的研究热点之一。它所面临的一个主要问题是计算量庞大,特别是对于3D弹性介质的全波形反演。针对这一问题,本文基于区域分解技术发展了一种3D弹性波全波形反演并行实现策略。首先,对全波形反演理论进行简要介绍;然后,详细分析区域分解并行实现中的主要问题并给出相应的解决策略;最后,通过简单的透射模型证明了算法的正确性及有效性。
碳酸盐岩和硅酸盐岩为主的岩石化学风化是重要的碳汇过程,积极参与全球碳循环。在这个过程中,控制碳酸盐岩化学风化的表层岩溶动力系统与大气圈、水圈和生物圈密切相关,对环境变化响应迅速。青藏高原区是我国第二大碳酸盐岩区,潜在碳汇能力巨大,但受青藏高原地形和气候条件的影响,相对于我国南方岩溶区,青藏高原区岩石化学风化碳汇研究工作开展较少,缺乏系统的岩溶水文和水化学调查研究资料;同时,青藏高原区地处印度大陆与
风险评估与管理作为一种合理有效的滑坡灾害防灾减灾理念和模式在国内外受到广泛关注。在单体滑坡定量风险评估中,滑坡运动危险性(Run-out hazard)的研究显得尤为关键,其大小直接决定了滑坡启动后造成损失的严重程度。目前,动态数值模型是用于滑坡运动危险性评估的常用工具。然而,滑坡运动过程所涉及的水文地质、工程地质条件是复杂、多变、随机的,本身就存在着较大的不确定性。另外,由于动态数值模型的简化以
“双碳”目标为未来一段时间我国城市与区域治理提出了绿色低碳转型的新要求。公共机构率先实施节能降碳行动对推动绿色低碳发展具有减量、带动与政策效应。当前公共机构在节能降碳过程中存在地方性权责与测算标准尚不明确、地区间治理成效差距较大、数据与信息共享不足、示范带动效果尚未显现等现实困境,结合“双碳”目标下公共机构节能管理的新要求,以公共机构节能降碳为引领推动绿色低碳发展存在“央地—部际—区域—主体”多重
拟建G8012弥勒至楚雄国家高速公路登楼山隧道将穿越小江断裂带与次级断裂夹持的断块山,隧址区出露地层为元古界至中生界三叠系碳酸盐岩与碎屑岩地层,两者呈间互状排列。小江断裂带由于其强烈的活动性,使得断块山体断层构造发育,断层两盘错距较大,因此岩体空间结构非常复杂。此外,受控于典型西南岩溶与断裂作用,区内岩溶水活动性强,沿构造行迹多形成地下暗河、管道等强导水介质。隧道在此工程水文地质条件下施工可能会遭
目前,随着世界人口和社会经济活动的急速增长,地下水资源超采现象严重,引发了区域地下水位下降、地面沉降、地下水污染和生态环境退化等一系列环境地质问题。弱透水层作为地下含水层系统的重要组成部分,赋存着大量的地下水资源,却常常在地下水资源评价中被忽视。在人类过度开发利用地下水的当下,弱透水层固结排水过程的研究对深刻认识地下含水层系统水流运移规律、地下水资源可持续开采和地下水环境问题防控至关重要。近年来,
土壤及地下水中重金属污染问题愈发严重,其中Cd对人体产生的损害巨大,具有相当的隐蔽性。在面对越来越严重的土壤及地下水Cd污染的问题时,如何采取适当的治理措施己经成为当务之急。为解决上述问题,本文以土壤中典型铁矿和粘土矿物,即针铁矿、蒙脱石,连同针蒙混合物以及非晶质氧化铁与蒙脱石复合物为研究对象,利用FTIR、XRD、SEM及BET比表面积等手段观察分析了其表面特征,对其进行了吸附水溶液中Cd(Ⅱ)
本文从赤水市水资源现状出发,结合区域地质条件及社会经济情况,将可持续发展作为最终目标,基于“载体-负荷”视角分析水资源承载力概念。引入区域水循环系统概念,识别水资源载体与负荷的影响因素,分别以载体和负荷为目标层,水源、供水、排水、社会经济和环境五个子系统为准则层,选取20项与赤水市水资源相关的评价指标,结合数据整理方法建立了水资源承载力指标体系。以负荷与载体之比的计算结果对赤水市2009~2018