跨孔雷达层析成像方法定量评价岩溶发育程度研究

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作者 贾龙 张毅 +4 位作者 蒙彦 李录娟 潘宗源 吴远斌 殷仁朝 《中国岩溶》 北大核心 2025年第2期351-358,共8页

利用跨孔雷达走时层析成像和衰减层析成像技术实现钻孔之间地层岩溶发育程度的精细化定量评价,可弥补实际工程中钻探密度的限制。走时层析成像方法可得到岩溶地层中电磁波传输速度分布情况。因雷达波速是地层介电常数的函数,故可推导出... 利用跨孔雷达走时层析成像和衰减层析成像技术实现钻孔之间地层岩溶发育程度的精细化定量评价,可弥补实际工程中钻探密度的限制。走时层析成像方法可得到岩溶地层中电磁波传输速度分布情况。因雷达波速是地层介电常数的函数,故可推导出岩溶地层的孔隙比,进而得到钻孔之间可溶岩的岩溶率的空间变化情况。衰减层析成像方法可得到岩溶地层中电磁波衰减系数分布情况。对于岩土这种低损耗材料,衰减系数与地层电导率成正比,与地层相对介电常数的平方根成反比,而岩溶地层电导率和相对介电常数与地层岩溶率密切相关,据此可量化钻孔之间岩溶率的空间变化情况。工程实例显示,两种方法得到的岩溶率空间分布结果一致,可相互印证精细评价钻孔之间不同埋深地层的岩溶发育程度,为地质勘察和工程建设提供更详实的数据支撑。 展开更多

关键词 岩溶率 跨孔雷达 岩溶探测 岩溶发育评价

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斯洛文尼亚岩溶区草地生长季土壤CO_(2)变化及其降雨效应

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作者 章程 肖琼 +6 位作者 汪进良 孙平安 苗迎 郭永丽 Mitja PRELOVSEK Martin KNEZ Saša MILANOVIĆ 《地球学报》 北大核心 2025年第2期397-408,共12页

土壤CO_(2)是岩溶作用的核心驱动因子,也是研究土壤呼吸及其与大气CO_(2)源汇关系的核心指标。快速的岩溶动力学和碳循环过程及其对生态系统的敏感性,暗示其在现今全球碳循环中仍在发挥积极作用。本文以斯洛文尼亚第纳尔岩溶区典型草地... 土壤CO_(2)是岩溶作用的核心驱动因子,也是研究土壤呼吸及其与大气CO_(2)源汇关系的核心指标。快速的岩溶动力学和碳循环过程及其对生态系统的敏感性,暗示其在现今全球碳循环中仍在发挥积极作用。本文以斯洛文尼亚第纳尔岩溶区典型草地土壤生态系统为例,开展不同深度土壤温度、水分和土壤CO_(2)含量等指标高分辨率在线监测。监测工作在2021年6—9月草地生长季进行,每10 min记录一组数据。结果表明,土下20 cm、30 cm和50 cm土温均值分别为19.69℃、18.54℃和17.42℃,暗示土温随深度增加逐渐变小。土下20 cm、30 cm和50 cm水分含量均值分别为23.2%、21.7%和24.9%。土壤水分变化主要受降雨控制,降雨强度越大,水分上升幅度越大。土下20 cm、30 cm和50 cm土壤CO_(2)变化范围分别为(1884~6705)×10^(–6)、(2088~5516)×10^(–6)、(2771~3606)×10^(–6),均值分别为3578×10^(–6)、3468×10^(–6)、3174×10^(–6)。无雨期间土壤水分显示出白天下降,夜晚基本保持不变的阶梯状下降趋势,受土壤水分控制,土壤CO_(2)多日总体变化呈现锯齿状持续降低趋势。不同降雨条件下均出现土壤CO_(2)向下迁移现象,从强降雨过程初期产生的土壤CO_(2)含量快速下降看,表明雨水入渗产生的脉冲效应导致CO_(2)快速向下迁移,进一步进入下伏岩溶含水层,可为碳酸盐岩溶蚀提供CO_(2)驱动力,比较下降幅度与雨前CO_(2)含量,暗示降雨过程中12%~33%的土壤CO_(2)进入岩溶含水层并参与碳酸盐岩溶蚀。监测结果暗示岩溶作用是陆地生态系统碳循环的横向延伸,具有土壤CO_(2)汇效应,也就是说,岩溶作用过程具有缓解土壤CO_(2)向大气释放功能,即减源效应。因此,在研究岩溶区碳循环及其碳汇效应时,应把植被-土壤-碳酸盐岩溶蚀作为一个整体,从岩溶关键带角度,系统开展监测与研究,以期获得岩溶区碳循环过程的完整认识,揭示其碳汇效应,进一步评估岩溶区碳循环在全球碳循环的作用和应对气候变化中的地位。 展开更多

关键词 土壤CO_(2) 土壤水分 降雨过程 岩溶作用 减源效应 斯洛文尼亚

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基于声发射技术的岩溶塌陷监测预警试验研究 被引量：1

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作者 潘宗源 戴建玲 +6 位作者 文日海 蒙彦 蒋小珍 马骁 白冰 吴远斌 张心 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1166-1178,共13页

岩溶塌陷是土体损伤孔洞发育并最终导致盖层失稳的动力地质过程,故查明土体损伤特征及演化过程是提出有效监测预警方法的重要前提。文章利用声发射与光纤光栅传感技术对岩溶塌陷形成过程展开模型试验,甄别与筛选声发射关键信号特征,并... 岩溶塌陷是土体损伤孔洞发育并最终导致盖层失稳的动力地质过程,故查明土体损伤特征及演化过程是提出有效监测预警方法的重要前提。文章利用声发射与光纤光栅传感技术对岩溶塌陷形成过程展开模型试验,甄别与筛选声发射关键信号特征,并建立其与岩溶塌陷的响应机制。试验结果表明:(1)大雨条件下岩溶塌陷的形成演化过程里,覆盖层深部声发射信号振铃计数较浅部增大6.78~6.89倍,幅度增大1.02~1.12倍,能量扩大了4.45~16.60倍。在暴雨条件下,覆盖层深部声发射信号振铃计数较浅部增大14.85倍,幅度增大1.51倍,能量扩大了213.39倍;(2)大雨试验工况下是以土洞扩展并失稳破坏的蠕变破坏型岩溶塌陷,暴雨试验工况下是土层整体错断坍塌的压剪断裂型岩溶塌陷,不同塌陷类型的声发射信号特征有明显差异;(3)岩溶塌陷过程中会出现土体滑移、层面错动、孔洞发育和塌陷四类信号波形,信号波形释能幅值、上升与下降时间、波形持续时间等与岩溶塌陷演化过程土体变形密切相关;(4)岩溶塌陷过程中声发射频谱信号波形为高频窄脉冲,其中土体滑移、层面错动、孔洞发育和塌陷等四类信号频域能量分别集中在50 kHz和20 kHz左右的高频区段;(5)声发射累计振铃计数与覆盖层孔隙水压力、土压力和土体位移的变化过程存在紧密的关联性,在土体变形与塌陷时会导致声发射振铃计数增加或突发性跃迁现象,因此证明声发射技术用于岩溶塌陷监测预警是可行的。 展开更多

关键词 岩溶塌陷 降雨条件 声发射 信号特征 监测预警

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中国南方岩溶石漠化的时空变化及其原因 被引量：1

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作者 涂纯 罗为群 +3 位作者 李发东 岳祥飞 刘朋雨 吴泽燕 《地质通报》 北大核心 2025年第2期326-339,共14页

【研究目的】中国南方岩溶区是石漠化广泛分布的生态脆弱区,查明中国南方岩溶石漠化的时空变化及其成因机制,有助于制定科学合理的石漠化防治规划和生态修复措施。【研究方法】以Landsat8遥感影像为数据源,利用植被覆盖率和岩石裸露率... 【研究目的】中国南方岩溶区是石漠化广泛分布的生态脆弱区,查明中国南方岩溶石漠化的时空变化及其成因机制,有助于制定科学合理的石漠化防治规划和生态修复措施。【研究方法】以Landsat8遥感影像为数据源,利用植被覆盖率和岩石裸露率进行石漠化信息提取,结合野外调查,以县域尺度探讨了南方16省(自治区、直辖市)岩溶石漠化的时空演变规律。【研究结果】2020年南方岩溶石漠化面积为8.45×10^(4) km^(2),其中轻度石漠化占南方岩溶石漠化总面积的62.75%。2015—2020年,岩溶石漠化面积大于400 km^(2)的县域数量减少了19个,广西都安县、马山县、德保县,贵州思南县、威宁县,云南会泽县、丘北县,四川巴塘县石漠化问题改善显著,云南广南县、文山市和砚山县岩溶石漠化面积大于1000 km^(2),石漠化治理形势严峻。【结论】以溶蚀作用为主塑造形成的峰丛洼地区,集中分布了30%的石漠化严重县;灰岩区因强烈的溶蚀作用和水土流失过程,导致石漠化面积占比超过33%。随着农村人口减少,耕地石漠化面积占比降低至26.54%,而灌木地和草地石漠化面积占比升高至20.51%和24.11%。研究将为制定县域尺度石漠化综合治理规划提供参考。 展开更多

关键词 南方岩溶区 石漠化 地质地貌条件 土地利用类型 县域尺度

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四川盆地元坝地区中二叠统茅口组古岩溶作用与储层发育特征

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作者 季少聪 张庆玉 +4 位作者 巴俊杰 聂国权 董红琪 莫国宸 张萌 《中国岩溶》 北大核心 2025年第2期398-409,共12页

元坝地区茅口组岩溶储层是该区重要储层类型之一。在古岩溶作用地质背景研究基础上,基于野外剖面、钻井岩心、测井及测试分析等资料,对四川盆地元坝地区茅口组岩溶储层发育特征、分布规律等进行研究,探讨古岩溶作用期次及对岩溶储层的... 元坝地区茅口组岩溶储层是该区重要储层类型之一。在古岩溶作用地质背景研究基础上,基于野外剖面、钻井岩心、测井及测试分析等资料,对四川盆地元坝地区茅口组岩溶储层发育特征、分布规律等进行研究,探讨古岩溶作用期次及对岩溶储层的影响。结果表明:(1)元坝地区茅口组顶面岩溶古地貌整体属微地貌形态,为岩溶地貌形成演化初期特征。(2)茅口组岩溶储层垂向上可划分为表层岩溶带、垂向渗滤溶蚀带、径流溶蚀带和潜流溶蚀带等四个岩溶发育带,岩溶储层主要分布在表层岩溶带,且横向上连续性较好。(3)茅口组古岩溶缝洞系统形成于同生期或准同生期岩溶环境、表生期淡水岩溶环境、浅埋藏期岩溶环境和深埋藏期高温岩溶环境等四种岩溶环境。(4)有利沉积相是茅口组岩溶储层发育的物质基础,表生岩溶作用是茅口组岩溶储层发育的关键因素。 展开更多

关键词 岩溶储层 古岩溶作用 茅口组 中二叠统 元坝地区 四川盆地

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四川盆地高石梯-磨溪地区震旦系灯影组白云岩溶蚀差异实验研究 被引量：1

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作者 罗文军 季少聪 +3 位作者 刘曦翔 淡永 梁彬 聂国权 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1312-1321,共10页

近年来,高石梯—磨溪地区灯影组天然气勘探取得重要发现,其含气储层主要位于灯四段,储层岩石类型以藻凝块白云岩、藻砂屑白云岩、藻叠层白云岩为主。为了研究该地区灯影组白云岩的溶蚀差异,本文采用岩石切片和薄片同时进行溶蚀实验的方... 近年来,高石梯—磨溪地区灯影组天然气勘探取得重要发现,其含气储层主要位于灯四段,储层岩石类型以藻凝块白云岩、藻砂屑白云岩、藻叠层白云岩为主。为了研究该地区灯影组白云岩的溶蚀差异,本文采用岩石切片和薄片同时进行溶蚀实验的方法,实验过程中定时记录实验数据,对灯影组白云岩的溶蚀速率、表面形貌和微观特征进行研究。实验结果既有溶蚀量化指标——溶蚀速率,又能直观掌握溶蚀特征及溶蚀后的孔隙结构变化。溶蚀实验结果表明:(1)所有样品的溶蚀启动速率均较高,随溶蚀时间增加,溶蚀速率呈现大幅度衰减并趋于稳定;(2)不同样品的溶蚀速率有明显差异,藻叠层白云岩、藻砂屑白云岩溶蚀速率最高,藻凝块白云岩次之,藻叠层硅质白云岩溶蚀速率最低;(3)通过观察比较不同反应时间内样品的微观溶蚀特征,发现沿粒间、晶间孔隙以及微裂隙溶蚀程度较高;(4)灯影组藻白云岩储层发育可能与藻间白云石的溶蚀作用有关。通过溶蚀实验,掌握了研究区不同白云岩的溶蚀差异,进而对预测优质储层分布、指导油气勘探具有重要意义。 展开更多

关键词 四川盆地 灯影组 白云岩 溶蚀实验 溶蚀机理 碳酸盐岩储层

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岩溶区路面径流水化学环境特征

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作者 罗祺 周泽昶 +4 位作者 黄芬 马杰 朱士龙 郭永丽 池福祥 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第2期502-512,共11页

岩溶区路面径流极易经落水洞、天窗、溶潭等进入岩溶含水系统,影响水环境质量,威胁人类健康,很有必要开展路面径流水化学环境特征研究。收集了丫吉、清水桥和白竹境公路路面径流,利用多元统计方法、内梅罗指数法和综合污染指数法分析路... 岩溶区路面径流极易经落水洞、天窗、溶潭等进入岩溶含水系统,影响水环境质量,威胁人类健康,很有必要开展路面径流水化学环境特征研究。收集了丫吉、清水桥和白竹境公路路面径流,利用多元统计方法、内梅罗指数法和综合污染指数法分析路面径流水化学组分来源特征及其影响因素,以及水化学环境质量。路面径流水化学组分相关性分析可知,外界环境因素对路面径流中常规水化学离子的影响较小,而对微量元素的影响程度较高。对比地表水水质标准和饮用水水质标准,可知影响公路路面径流水环境的指标为NH_(3)-N、TP、COD_(Mn)、SS、Mn、Hg和TFe,与路面状况、周围植被和车流等因素密切相关,来源于燃料、润滑油、废油、汽油、轮胎磨损和植被维护等。利用主因子分析法提取4个主因子的累计方差贡献率高达97.99%,综合分析4个主因子的表征含义,碳酸盐岩风化产物是公路路面径流水化学组分的主要来源;其次是大气和路面颗粒物是影响路面径流感官指标的主要因素;最后是人类活动的影响,包括公路运行状况、周边农作物和植被等养护。利用内梅罗指数法和综合污染指数法的评估结果,可知清水桥、丫吉和白竹境路面径流水化学环境质量状况依次降低,白竹境路面径流水化学环境质量普遍较差,对周围水生态环境具有潜在风险。以上研究结果可为路面径流处理措施提供科学指导,为岩溶水资源合理开发利用提供科学依据。 展开更多

关键词 路面径流 水化学组分 水化学环境 水环境质量

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岩溶区石灰土演化过程中钙影响土壤氮矿化的机制研究

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作者 谢银财 杨慧 +3 位作者 李军 缪雄谊 杨霖 吴树诚 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1057-1064,共8页

选择桂林岩溶区不同演化阶段典型的黑色、棕色和红色石灰土为研究对象,采用改进的BCR方法测定石灰土不同钙形态含量,通过~(15)N同位素标记技术结合MCMC氮素转化模型测定石灰土总有机氮矿化(M_(Norg))、易分解有机氮矿化(M_(Nlab))和难... 选择桂林岩溶区不同演化阶段典型的黑色、棕色和红色石灰土为研究对象,采用改进的BCR方法测定石灰土不同钙形态含量,通过~(15)N同位素标记技术结合MCMC氮素转化模型测定石灰土总有机氮矿化(M_(Norg))、易分解有机氮矿化(M_(Nlab))和难分解有机氮矿化(M_(Nrec))速率,探讨了岩溶区石灰土演化过程中钙影响土壤氮矿化的机制。结果表明:(1)岩溶区黑色和棕色石灰土各形态钙含量顺序均为交换态(ECa)>酸溶态(ASCa)>残渣态(RCa)>水溶态(WSCa)>有机结合态(OCCa),红色石灰土各形态钙含量大小顺序为ECa>RCa>ASCa>WSCa>OCCa,石灰土不同形态钙中以ECa含量最多,分别占黑色、棕色和红色石灰土全钙含量的80%、64%和48%,表明钙在石灰土中具有较高的活度;(2) M_(Norg)和M_(Nrec)大小顺序均为黑色石灰土>棕色石灰土>红色石灰土,M_(Nlab)大小顺序为黑色石灰土<棕色石灰土<红色石灰土,黑色石灰土M_(Norg)由M_(Nrec)主导,棕色和红色石灰土M_(Norg)主要由M_(Nlab)控制,说明石灰土演化影响土壤有机氮的矿化过程,降低土壤无机氮供应能力;(3)除M_(Norg)、M_(Nlab)和M_(Nrec)与OCCa和RCa的相关性不显著外,M_(Norg)和M_(Nrec)分别与ECa、ASCa和WSCa含量呈显著正相关,M_(Nlab)则与之呈显著负相关,表明高含量有效态钙能促进土壤M_(Nrec)而抑制M_(Nlab)。ECa和ASCa作为石灰土钙的主要赋存形态因在土壤演化过程中受到强烈淋溶作用,促使M_(Nrec)显著降低,这是造成石灰土演化过程中土壤无机氮供应能力显著降低的重要原因。研究结果有助于更清晰地了解石灰土演化过程中钙的分布、迁移和氮矿化特征以及钙对氮矿化过程的影响,为深入理解岩溶区石灰土氮矿化过程的影响机制提供理论依据。 展开更多

关键词 矿化速率 钙形态 ~(15)N示踪 石灰土 岩溶区

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基于Web of Science的岩溶碳循环及碳汇效应研究动态分析

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作者 钟亮 张春来 +1 位作者 胡芬 曹建华 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期766-779,809,共15页

为了解岩溶碳循环及碳汇效应研究热点和发展方向,基于Web of Science核心合集引文索引数据库,对1997年1月1日-2023年6月30日间的573篇文献进行了文献计量学引文分析。利用Cite Space软件对关键词频率、国家(地区)和机构分布、作者影响... 为了解岩溶碳循环及碳汇效应研究热点和发展方向,基于Web of Science核心合集引文索引数据库,对1997年1月1日-2023年6月30日间的573篇文献进行了文献计量学引文分析。利用Cite Space软件对关键词频率、国家(地区)和机构分布、作者影响、研究热点、共被引文献以及主题演变进行了分析。结果表明,以刘再华为核心的研究团队继承和发扬了袁道先提出的岩溶作用参与全球碳循环并具有碳汇效应的观点,并提出了偶联碳酸盐岩风化碳汇模型,极大推动了岩溶碳汇的研究。关键词聚类的时间线图和关键词时区图清楚地展现了该领域的发展动态,可认为岩溶碳循环及碳汇效应领域经历3个发展阶段:1)1997-2006年的起步阶段,粗略估算了全球碳酸盐岩风化回收大气CO_(2)的量为0.110~0.608 Gt C·a^(-1),占全球碳遗漏的15%~30%;2)2007-2014年的碳酸盐岩化学风化研究快速发展阶段,主要关注不同流域在外源酸、径流条件及植被覆盖对碳酸盐岩风化的影响;3)2015年之后以大气-生物-土壤-水-基岩为系统的岩溶关键带理论指导下的碳循环及碳汇效应研究新阶段,考虑了水生生物光合作用、气候变化及土地利用变化等条件下岩溶碳循环及碳汇效应。 展开更多

关键词 岩溶碳循环 岩溶碳汇 文献计量学 研究动态

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基于生态系统脆弱性评价的典型岩溶区生态治理分区 被引量：3

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作者 胡兆鑫 罗为群 +2 位作者 蒋忠诚 吴泽燕 汤庆佳 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期661-671,703,共12页

文章以广西平果果化石漠化生态修复示范区为研究对象,基于“成因-结果”模型选取7个指标建立生态系统脆弱性评价指标体系,利用GIS技术和层次分析法进行生态系统脆弱性评价,通过单参数分析法计算各评价指标对生态系统脆弱性的贡献率,分... 文章以广西平果果化石漠化生态修复示范区为研究对象,基于“成因-结果”模型选取7个指标建立生态系统脆弱性评价指标体系,利用GIS技术和层次分析法进行生态系统脆弱性评价,通过单参数分析法计算各评价指标对生态系统脆弱性的贡献率,分析造成研究区生态系统脆弱性的主要影响因素。结果表明:研究区微度、轻度、中度、重度和极度脆弱生态系统脆弱性等级面积占比分别为36.43%、33.90%、18.91%、9.34%和1.43%,造成研究区生态系统轻度、中度脆弱的主要因素是岩性和土地利用方式,造成研究区生态系统重度、极度脆弱的主要因素是生态环境退化。依据评价结果,基于土地利用现状,结合坡度、地块面积等条件,划定生态治理分区并制订相应治理措施。其中,封山育林区应禁止一切人为破坏活动;人工造林区可在植被盖度较低的地块种植阳性树种,在植被群落高度较高、盖度适中的地块种植中性和阴性树种;林下种植区可引进赤苍藤、金银花等特色经济植物;草地改良区可引进桂牧一号、菊苣草、甜象草等优质牧草;园地改造区可在现有经果林下套种赤苍藤、金银花等矮杆经济作物;特色经济植物种植区可引进赤苍藤、树仔菜等常绿经济植物;退耕还林区因地制宜造林种草;矿山修复区采用多种技术手段复垦复绿;非治理区保持现状。 展开更多

关键词 岩溶 生态系统脆弱性评价 生态治理分区 果化示范区 环境退化

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贵州省碧云湖岩溶渗漏水文地质条件与渗漏管道位置识别 被引量：2

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作者 曾洁 潘晓东 +3 位作者 任坤 刘伟 彭聪 郑智杰 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期201-208,共8页

查找岩溶区湖泊水库渗漏通道是岩溶区湖库建设和渗漏灾害治理的“卡脖子”问题。文章以碧云湖为例,分析湖区周边水文地质条件,结合示踪试验和地球物理探测方法,确定了碧云湖渗漏水文地质条件和渗漏主管道位置,并通过钻探验证。结果表明... 查找岩溶区湖泊水库渗漏通道是岩溶区湖库建设和渗漏灾害治理的“卡脖子”问题。文章以碧云湖为例,分析湖区周边水文地质条件,结合示踪试验和地球物理探测方法,确定了碧云湖渗漏水文地质条件和渗漏主管道位置,并通过钻探验证。结果表明,碧云湖渗漏主要为岩溶管道型,渗漏点和地下河管道主要发育在靠近八步复式向斜轴的部位,位于物探测线测点540 m处,管道深约40 m,渗漏段相对较窄,灌浆堵漏可行。根据水文地质调查、地形地貌条件和地球物理探测结果,建议在水库下游方向的物探测线开展帷幕灌浆,以测点540 m为中心向两边灌浆。 展开更多

关键词 碧云湖 岩溶渗漏 水文地质 渗漏管道 地球物理探测技术

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岩溶地质资料管理服务系统设计与实现 被引量：1

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作者 杨辰 毕奔腾 周立新 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期982-990,共9页

岩溶地质资料是岩溶领域科学研究积累的宝贵科研资料。自岩溶地质研究所建所以来,承担各类项目超过1000项,积累了大量岩溶地质资料,这些资料存在分散管理、多源异构、数据孤岛、查询困难等问题。为进一步发挥岩溶地质资料的科学价值,让... 岩溶地质资料是岩溶领域科学研究积累的宝贵科研资料。自岩溶地质研究所建所以来,承担各类项目超过1000项,积累了大量岩溶地质资料,这些资料存在分散管理、多源异构、数据孤岛、查询困难等问题。为进一步发挥岩溶地质资料的科学价值,让各类数据资源能够更好的被利用,本文根据岩溶地质资料的特点,利用开源平台架构,采用Web开发技术,设计开发了岩溶地质资料管理服务系统。系统实现了各类岩溶地质资料的元数据管理、目录查询、空间查询、地图服务等功能,可为岩溶科技人员开展科学研究、地质调查、市场服务等工作提供数据信息支撑。 展开更多

关键词 岩溶地质 数据查询 共享服务 开源框架

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近40年粤港澳大湾区水资源演变与生态环境格局变化 被引量：2

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作者 赵良杰 王莹 +4 位作者 栾崧 杨杨 吴树诚 王喆 李录娟 《中国地质》 北大核心 2025年第1期215-231,共17页

【研究目的】受气候变化与人类活动的双重影响,亟需深化对粤港澳大湾区水资源演变规律的认识,以期为实现区域水资源的可持续管理提供科学依据和决策支持。【研究方法】本文采用定性与定量相结合、历史文献资料的深度挖掘以及多源水资源... 【研究目的】受气候变化与人类活动的双重影响,亟需深化对粤港澳大湾区水资源演变规律的认识,以期为实现区域水资源的可持续管理提供科学依据和决策支持。【研究方法】本文采用定性与定量相结合、历史文献资料的深度挖掘以及多源水资源监测数据,全面分析大湾区自1980年以来近40年间的水文、降水、地表覆盖等水资源环境格局变化及其区域分异规律。【研究结果】大湾区水资源状况总体上呈现"西多东少、北多南少"的分布特征,1980—2022年平均气温22.2℃,降雨2022.1 mm,主要变化周期约4.1 a。西江、北江、东江干流平均径流量分别为11231.09 m^(3)/s、1479.63 m^(3)/s、809.42 m^(3)/s,径流变差系数介于0.19~0.27,气候格局呈现出暖湿化的趋势,水体总量出现减少趋势,植被覆盖整体上升但局部出现退化,显著退化面积6225.98 km^(2),改善面积9537.31 km^(2);水体(含湿地)面积变化速率呈现“缓慢萎缩−加速萎缩−稳步增长−缓慢增长”的阶段性特征。【结论】提出具有开发远景的41处应急备用水源地,允许开采量达234.26万m^(3)/d。大湾区具有水资源与经济发展的不协调、水生态服务功能退化、水资源时空分布不均及以地表水为主的供水水源结构单一等特点。 展开更多

关键词 水资源演变 应急备用水源 地质环境动力 气候变化 水文地质调查工程 粤港澳大湾区

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桂林市会仙岩溶湿地水资源特征及有效调控 被引量：2

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作者 黄奇波 邹胜章 +6 位作者 覃小群 陈学军 代俊峰 焦友军 李腾芳 莫凌云 宋宇 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期722-732,762,共12页

会仙湿地是“漓江之肾”,对漓江补水和生态环境改善具有重要作用,但湿地水资源调蓄功能较弱,严重制约了湿地功能的发挥。本研究以会仙湿地为示范区,对湿地核心区狮子岩地下河系统和睦洞湖分散排泄系统流量进行了一个水文年的观测,并实... 会仙湿地是“漓江之肾”,对漓江补水和生态环境改善具有重要作用,但湿地水资源调蓄功能较弱,严重制约了湿地功能的发挥。本研究以会仙湿地为示范区,对湿地核心区狮子岩地下河系统和睦洞湖分散排泄系统流量进行了一个水文年的观测,并实施水资源调控措施。结果表明:会仙湿地岩溶含水层对大气降雨具有一定的调蓄作用,但调蓄功能较弱,雨季后若连续2个月无降雨地下河基本断流;会仙河通过桂柳古运河补给睦洞湖,补水效果取决于会仙河大坝的蓄水高度,当会仙河大坝蓄水高度小于149.25 m时,会仙河无法对湿地进行有效补水,对该大坝重修可增加对睦洞湖湿地的补水效果。针对狮子岩地下河系统具有管道集中径流、流量大、水量充足的特征,在地下河采取了上游“蓄”和“引”,中游“堵”,下游“拦”的三级调控工程使地下河水位从出口到八仙湖段1 km范围内提高70 cm,可缩短狮子岩地下河溶洞湿地低水位期1个月以上。针对睦洞湖分散排泄系统地下水具有分散排泄的特征,采取出口“拦”的水资源调控技术,成功将出口水位抬高30 cm,核心区水位抬高10~20 cm,使睦洞湖湿地低水位期推迟2个月以上。 展开更多

关键词 会仙岩溶湿地 蓄水高度 地下河系统 分散排泄系统 桂林

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抗生素添加对不同演替阶段岩溶生态系统土壤有机质激发效应的影响

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作者 李强 汤秦 吴锐 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2024年第11期1717-1726,共10页

外源有机物添加会改变土壤有机质周转并产生激发效应,而添加抗生素后微生物的基质诱导呼吸则会受到选择性抑制,进而影响土壤有机质矿化过程。利用“空间代替时间”法结合选择性抑制诱导呼吸技术,通过室内实验研究环己酰亚胺和链霉素添... 外源有机物添加会改变土壤有机质周转并产生激发效应,而添加抗生素后微生物的基质诱导呼吸则会受到选择性抑制,进而影响土壤有机质矿化过程。利用“空间代替时间”法结合选择性抑制诱导呼吸技术,通过室内实验研究环己酰亚胺和链霉素添加对中国西南岩溶区不同演替阶段生态系统土壤有机质的影响。结果表明:向土壤加入单一或者联合抑制细菌或真菌的抗生素时呈现诱导呼吸量增加的变化规律。尽管链霉素对诱导呼吸抑制作用不显著,但环己酰亚胺能够对以r-策略菌或k-策略菌为主导的土壤产生显著抑制作用。由于不同演替阶段生态系统下的土壤激发效应指数均小于1,表明产生负激发效应,并以表观激发和真实激发的形式显示,进而涉及活性基质的利用以及土壤固有有机质的分解。虽然链霉素和环己酰亚胺对细菌和真菌产生抑制作用,但不能对古菌、病毒和胞外酶产生抑制作用。因此,单独使用链霉素、环己酰亚胺或者同时使用二者时,土壤有机质仍能被微生物利用进而造成官能团相对比例发生变化。该研究结果为揭示土壤有机质负激发效应产生的原因以及明晰土壤有机质化学组分的相对稳定性提供了理论依据。 展开更多

关键词 岩溶 土壤有机质矿化 环己酰亚胺 链霉素 13C核磁共振

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岩溶山区坡面一孔多层地下水监测试验及科学意义

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作者 郭芳 姜光辉 +1 位作者 刘凡 李志杰 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期491-499,共9页

钻孔是揭露含水层结构和开展地下水监测的重要载体。在场地地下水监测中,不分层的丛式钻孔存在成本高、代表性不全等缺陷。“一孔多层”分层监测对水头或溶质分布的区分度高,在孔隙和裂隙含水层应用广泛,但岩溶介质因结构复杂,极少有案... 钻孔是揭露含水层结构和开展地下水监测的重要载体。在场地地下水监测中,不分层的丛式钻孔存在成本高、代表性不全等缺陷。“一孔多层”分层监测对水头或溶质分布的区分度高,在孔隙和裂隙含水层应用广泛,但岩溶介质因结构复杂,极少有案例研究。文章对丫吉试验场西坡径流小区的一个钻孔(ZK6)进行分层并开展监测。依据钻孔岩芯编录资料、抽水试验以及水化学与温度测孔的结果,判断岩溶发育的特征,确定将ZK6孔划分为四层,实施了钻孔封隔。对四个层位的水文观测发现,四个层位的水位动态对降雨的响应有较大差异。其中,第一层一个水文年中无水和充水状态时长分别占79%和21%,说明该层的岩溶介质处于充水和无水交替,且更多时间处于无水状态;第二层水位响应滞后明显;第三层和第四层水头差异表现出地下水排泄区的水头垂直分布特征。ZK6孔四个层位的水化学存在差异,表明岩溶介质结构的差异不仅影响了水文过程也影响水化学特征。第四层的电导率基本稳定在450μS·cm^(-1),而第二层因表层元素积累和水更新速率慢,电导率是第四层的2倍,第一层电导率的剧烈变化则反映表层岩溶带受到降雨补给影响最为强烈。综合钻孔分层的水文和水化学特征,认为第一至第四层分别代表表层岩溶带、裂隙基质带、上部饱水带和下部饱水带。岩溶山坡的“一孔多层”分层技术难度大,但一旦实现不仅可以认识岩溶垂向分带的水动力机制,也为地下水分层开发利用技术突破提供了可能。 展开更多

关键词 坡面水文 钻孔多层监测技术 表层岩溶带 岩溶水 丫吉试验场

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广西岩溶区灌木林地凋落物——土壤碳、氮、磷化学计量特征 被引量：5

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作者 岳祥飞 李衍青 刘鹏 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1106-1116,共11页

文章对广西7个典型岩溶石山区(隆林各族自治县、凌云县、东兰县、河池市金城江区、罗城仫佬族自治县、融水苗族自治县和桂林市雁山区)、63个灌木林地样方土壤及环境因子进行取样和调查,研究典型岩溶区土壤和凋落物有机碳(C)、全氮(N)和... 文章对广西7个典型岩溶石山区(隆林各族自治县、凌云县、东兰县、河池市金城江区、罗城仫佬族自治县、融水苗族自治县和桂林市雁山区)、63个灌木林地样方土壤及环境因子进行取样和调查,研究典型岩溶区土壤和凋落物有机碳(C)、全氮(N)和全磷(P)的化学计量特征及其影响因素。结果表明:(1)研究区灌木林地0~40 cm土壤C、N、P平均值分别为31.90 g·kg^(-1)、3.95 g·kg^(-1)和2.65 g·kg^(-1),变异系数分别为40.13%、41.46%、65.24%;C/N、C/P、N/P平均值分别为8.10、14.82、7.80,变异系数分别为14.88%、48.78%和41.33%;0~20 cm土壤C/N、C/P、N/P值略高于20~40 cm土壤;0~20 cm和20~40 cm土壤C/N、C/P和N/P组间均存在显著差异;(2)土壤养分元素含量之间均存在极显著相关性,土壤养分元素生态化学计量特征与凋落物N、P含量显著正相关,与凋落物C/N显著负相关;土壤P含量与海拔显著正相关,土壤C/N与年平均气温呈负相关关系;年平均降水量与土壤C、P呈中等负相关关系;年平均气温与土壤C、C/N、C/P呈负相关关系,与土壤N呈正相关关系。广西岩溶区土壤和凋落物均具有低碳高磷的特征,凋落物氮、磷是影响岩溶灌丛土壤养分化学计量特征的重要因子,年均温升高会促进土壤N增加,降低土壤C/N,年均降水量增加会降低土壤C、P含量。 展开更多

关键词 岩溶区 化学计量 土壤 凋落物 灌木林

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黔中岩溶区地下水水化学来源特征及其影响因素 被引量：4

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作者 江峰 吉勤克补子 +2 位作者 曹建文 王若帆 赵良杰 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期889-899,共11页

文章基于区域水文地质、环境地质调查成果,对黔中岩溶区43个地下水点进行了枯水期和丰水期水样采集测试,利用地球化学图解及主成分分析(PCA)法,探讨该区枯水期和丰水期岩溶地下水水化学特征、离子来源及其影响因素。结果表明,该区地下... 文章基于区域水文地质、环境地质调查成果,对黔中岩溶区43个地下水点进行了枯水期和丰水期水样采集测试,利用地球化学图解及主成分分析(PCA)法,探讨该区枯水期和丰水期岩溶地下水水化学特征、离子来源及其影响因素。结果表明,该区地下水枯水期和丰水期的水化学特征及影响因素一致,水化学类型均以HCO_(3)(SO4)-Ca(Mg)为主,吉布斯图解分析表明研究区岩溶地下水为岩石风化型,水化学组成主要来源于岩石风化淋滤溶解;[(Ca+Mg)/HCO_(3)]-[SO4/HCO_(3)]图解分析认为研究区可溶性碳酸盐岩主要受碳酸的风化侵蚀作用控制,局部样品受石膏溶解影响显著;丰水期地下水主成分主要受水岩作用过程(PC1)、人类活动(PC2)及工业生产(PC3)等3类因素影响,这三个影响因素能够解释丰水期地下水水化学组分83.7%的特征;枯水期地下水主要受水岩作用过程(PC1*)和人类活动(PC2*)影响,这二类综合因子能够解释枯水期地下水化学组分85.1%的特征。水岩作用过程是该区地下水水化学组分最主要的影响因素。水岩作用主要影响K^(+)、Na^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)、HCO_(3)-、TP、F^(-)、SiO_(2)等8项水质指标,人类活动主要影响NH_(4)^(+)、CODMn及Cl^(-)等3项水质指标,而磷矿开采主要影响SO_(4)^(2-)。研究成果深化了对黔中地区岩溶地下水水化学特征的认识,揭示了地下水离子组分来源及影响因素,研究成果对黔中岩溶区地下水资源的合理开发利用与保护具有积极的指导意义。 展开更多

关键词 黔中岩溶区 地下水 水化学特征 主成分分析

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典型岩溶小流域碳酸盐岩风化过程及其碳汇效应 被引量：1

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作者 陈发家 肖琼 +3 位作者 胡祥云 郭永丽 孙平安 张宁 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期449-459,共11页

碳酸盐岩风化过程是一个吸收大气CO_(2)的过程,具有碳汇效应。利用岩溶区水体的水文地球化学特征揭示碳酸盐岩风化过程、计算流域岩溶碳汇通量是全球变化研究的一个重要方面。以广西柳州官村地下河流域(GGW)为例,2021年4个季度的监测结... 碳酸盐岩风化过程是一个吸收大气CO_(2)的过程,具有碳汇效应。利用岩溶区水体的水文地球化学特征揭示碳酸盐岩风化过程、计算流域岩溶碳汇通量是全球变化研究的一个重要方面。以广西柳州官村地下河流域(GGW)为例,2021年4个季度的监测结果表明:(1)HCO_(3)^(-)和Ca^(2+)是主要的阴阳离子,阴阳离子当量浓度和TDS浓度反映了碳酸盐岩强烈的风化作用;(2)水化学时空分布特征显示,GGW的水化学类型为HCO_(3)-Ca型,水岩作用过程除了H_(2)CO_(3)风化碳酸盐岩外,还有H_(2)SO_(4)和HNO_(3)风化碳酸盐岩;(3)在研究H_(2)CO_(3)、H_(2)SO_(4)和HNO_(3)共同参与的水岩作用过程中,用δ13 C DIC计算H_(2)CO_(3)风化碳酸盐岩的CO_(2)消耗量为2.38 mmol·L^(-),CO_(2)净消耗量用[HCO_(3)^(-)]mol-[Ca^(2+)+Mg^(2+)]mol表示,平均净消耗量为1.98 mmol·L^(-),用CO_(2)净消耗量计算出的GGW无机碳汇强度(以CO_(2)计)C m为86.37 t·km^(-2)·a^(-);(4)不考虑外源酸作用,利用水化学径流法计算出的GGW无机碳汇强度(以CO_(2)计)C m为94.49 t·km^(-2)·a^(-),CO_(2)净消耗量是水化学径流法计算的CO_(2)汇量的91.41%;(5)碳汇强度为2008年的1.91倍,研究结果可为人工干预增加岩溶碳汇潜力评估提供一定的参考和借鉴。 展开更多

关键词 碳酸盐岩风化 官村地下河流域(GGW) 外源酸 CO_(2)净消耗量 无机碳汇强度

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漓江峰丛片区高位岩溶洼地洪涝水文过程及有效治理 被引量：1

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作者 普政功 黄奇波 +3 位作者 吴华英 李腾芳 邹昌霈 廖红为 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期831-842,共12页

漓江峰丛片区高位岩溶洼地洪涝频发,严重影响该地区农村经济发展和自然景观资源开发与保护。本研究选择在漓江峰丛片区暗嵅高位洼地开展洪涝水循环过程研究,对洼地内主要消水口(A01、A03落水洞)进行扩宽和疏通,加大过水能力,使洪涝水害... 漓江峰丛片区高位岩溶洼地洪涝频发,严重影响该地区农村经济发展和自然景观资源开发与保护。本研究选择在漓江峰丛片区暗嵅高位洼地开展洪涝水循环过程研究,对洼地内主要消水口(A01、A03落水洞)进行扩宽和疏通,加大过水能力,使洪涝水害得到有效治理。结果表明:洼地积水成涝对降雨响应迅速,降雨结束后,12~24 h内洼地积水深度就能达到最大,日降雨量超过50 mm或72 h累计降雨量超过90 mm,洼地就容易积水成涝。2023年4-7月共造成了8次洪涝灾害,洪涝总时长达417.5 h(18.6 d)。鱼嵅地下河出口排泄量达到大气降雨补给量的77.77%和87.32%,为暗嵅洼地地下水总排泄口,主要通过中部A01、A02、A03、A044个消水洞排水,4个消水洞不同的消水速度造成了出口流量的4个峰值。A01消水洞水力坡度小,下部管道受方解石矿渣堵塞,消水速度较慢,现仅对A01洞口进行整治,未能有效解决洼地洪涝问题。A03、A04消水洞位于方解石脉矿的南侧,未受到方解石尾矿渣的影响,岩溶管道过水通畅。通过疏通A04消水洞,并将南侧古蚕洼地的洪流引至A03消水洞,缩短洪涝时间66.71 h(2.8 d)。因此,修建好南部排水沟系统,使南部古蚕洼地的水全部通过A03、A04消水洞快速向鱼嵅地下河出口排泄,是进一步减轻暗嵅洼地洪涝受灾程度的重要措施。 展开更多

关键词 漓江峰丛片区 岩溶洼地 岩溶洪涝 水文过程 洪涝治理

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