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重庆“四山”生态环境状况时空特征与障碍因子分析 被引量:1
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作者 谢慧君 曹聪 +3 位作者 范泽英 杜清江 刘智 尹小彤 《水土保持研究》 北大核心 2025年第2期353-365,共13页
[目的]重庆“四山”地区是重庆重点生态功能区,开展重庆“四山”生态环境状况和障碍因子研究,对进一步保护和合理利用四山资源具有重要指导意义。[方法]基于DEM、土地利用类型、植被覆盖率和地下水水位监测站等数据基础,采用AHP-PCA熵... [目的]重庆“四山”地区是重庆重点生态功能区,开展重庆“四山”生态环境状况和障碍因子研究,对进一步保护和合理利用四山资源具有重要指导意义。[方法]基于DEM、土地利用类型、植被覆盖率和地下水水位监测站等数据基础,采用AHP-PCA熵权组合模型、空间自相关分析和障碍度模型等方法,分析了重庆四山地区生态环境质量时空变化特征,探讨了不同聚集模式下的生态环境质量变化趋势,量化了各影响因子对四山生态环境质量影响的障碍度。[结果](1)2014—2021年重庆四山地区生态环境质量状况较好,整体以改善趋势为主(面积占比36.24%);局部出现恶化趋势(面积占比24.20%),主要分布在人类活动频繁的槽谷地带。(2)研究区不同等级生态环境质量发生转移,生态环境质量极差和优的区域具有一定稳定性,分别有59.36%和73.22%的区域未发生变化;生态环境质量差、一般和良的区域流动性相对较大,发生转移的面积占比分别为63.69%,54.09%和43.65%。不同山脉中,明月山生态环境质量稳定性较高,中梁山生态环境质量改善趋势最小,缙云山生态环境质量存在恶化的风险较其他山脉更大。(3)聚类和异常值分析结果显示:四山生态环境质量的高值区域和低值区域具有显著的空间聚集特征(p<0.01),高—低模式下生态环境质量面临进一步恶化的可能,低—高模式下,反映出生态环境可能存在潜在受损状态。(4)重庆四山地区影响生态环境的各因子中地下水水位障碍度最大,其次为植被覆盖率、生物丰度和城镇开发强度;障碍度变化较大的为隧道建设密度、地下水水位和地表水体丰度,其中隧道建设密度障碍度增加,地下水水位和地表水体丰度障碍度降低。[结论]四山地区生态环境状况向好发展,局部生态环境质量较差,隧道建设密度对生态环境的影响增加。 展开更多
关键词 生态环境质量 时空变化 人类活动 障碍因子 AHP-PCA熵权
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隔档式构造区岩溶地下水流系统多级次嵌套结构的水化学识别 被引量:2
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作者 李雅依 夏强 +1 位作者 许模 曹聪 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期405-413,共9页
川东隔档式构造区岩溶地下水流系统表现出多级次嵌套结构的特征,之前主要是定性的水文地质条件分析,缺乏来自水化学方面的量化依据。利用41个浅层和19个深层岩溶水样的水化学资料开展分析,发现浅层岩溶水为HCO_(3)-Ca·Mg型,ρ(Mg^(... 川东隔档式构造区岩溶地下水流系统表现出多级次嵌套结构的特征,之前主要是定性的水文地质条件分析,缺乏来自水化学方面的量化依据。利用41个浅层和19个深层岩溶水样的水化学资料开展分析,发现浅层岩溶水为HCO_(3)-Ca·Mg型,ρ(Mg^(2+))较低,深层岩溶水为SO_(4)-Ca·Mg型且ρ(Mg^(2+))明显偏高,说明地下水在岩溶含水层中的滞留时间与ρ(Mg^(2+))具有正变关系。对典型剖面地下水流系统的分析表明,优先采用ρ(Mg^(2+))来评价地下水滞留时间,将地下水排泄点ρ(Mg^(2+))小于20,50 mg/L分别作为划分局部-中间、中间-区域水流系统的依据。浅层岩溶水受地貌作用控制明显,其中浅切沟谷泉点为局部地下水流系统的排泄点,深切沟谷泉点一般属于中间或区域流动系统的排泄点。ρ(Mg^(2+))反映了泉水循环的滞留时间,也能够反映钻孔所揭露的深循环特征。这种水化学识别方法可为相似岩溶区识别地下水流系统的多级次嵌套结构提供参考。 展开更多
关键词 隔档式构造 地下水年龄 水化学识别 地下水流系统 多级次嵌套结构
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旅游酒店排污影响下的岩溶地下水水化学变化 被引量:11
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作者 杨平恒 詹兆君 +4 位作者 明晓星 陈峰 任娟 邓书金 洪爱花 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期416-428,共13页
岩溶地下水系统具有高度的开放性和脆弱性,使得地下水极易遭受污染.为探究旅游酒店排污对岩溶地下水水化学变化的影响,以金佛山世界自然遗产地水房泉流域为例,对水房泉地下水的水化学进行自动化监测,对流域内雨水、土壤水、某酒店自来... 岩溶地下水系统具有高度的开放性和脆弱性,使得地下水极易遭受污染.为探究旅游酒店排污对岩溶地下水水化学变化的影响,以金佛山世界自然遗产地水房泉流域为例,对水房泉地下水的水化学进行自动化监测,对流域内雨水、土壤水、某酒店自来水、污废水进行定期采集,结合流域硝酸盐氮氧同位素分析.结果表明,监测期间水房泉水化学变化随酒店入住游客量总体表现为3个阶段:前期受降雨影响显著,旅游高峰期间水质急剧恶化,后期水质明显好转.酒店生活污废水的排放成为水房泉水化学演变的重要因素,硝酸盐氮氧同位素表明水房泉的NO_3^-主要来自粪便、污废水以及土壤N的混合. H_2SO_4及污水中HCl、有机酸等可能参与了碳酸盐岩的溶蚀,使水房泉Ca^(2+)、Mg^(2+)、HCO_3^-浓度增加明显.流域岩溶管道发育,地下水流速快,使污染物质扩散迅速,故在研究期间水房泉主要离子的浓度高峰对污废水排放高峰的响应仅滞后约4 d. 展开更多
关键词 酒店排污 岩溶地下水 水化学特征 氮氧同位素 金佛山 水房泉
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重庆市中梁山地区隐伏塌陷特征及物探勘测的思路 被引量:10
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作者 张银松 曹聪 +1 位作者 康世海 刘家富 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期918-927,共10页
为查明隐伏塌陷区域,分析重庆市中梁山地区岩溶塌陷的特征,发现塌陷主要发生在以岩溶裂隙发育为主的松散粉质黏土区域;地震映像法能方便、快速地查清土层的松散状态,而高密度电阻率法通过正演模拟发现只能探测出2~3倍电极距的异常范围,... 为查明隐伏塌陷区域,分析重庆市中梁山地区岩溶塌陷的特征,发现塌陷主要发生在以岩溶裂隙发育为主的松散粉质黏土区域;地震映像法能方便、快速地查清土层的松散状态,而高密度电阻率法通过正演模拟发现只能探测出2~3倍电极距的异常范围,但能反映出岩溶裂隙发育的漏斗形态,即只要能找出岩溶裂隙的大致位置和浅表松散土层的范围就能圈定隐伏塌陷的区域。对中梁山地区某居民点进行野外勘测,综合以上两种方法圈定隐伏塌陷区域,其推断结果与钻探资料十分吻合,说明这种隐伏岩溶探测思路是可行的。 展开更多
关键词 岩溶 隐伏塌陷 高密度电法 地震映像法
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重庆中梁山隧道群涌突水时空特征分析 被引量:5
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作者 李近 曹聪 +2 位作者 许模 范泽英 夏强 《人民长江》 北大核心 2023年第9期119-127,135,共10页
山城重庆隧道工程密布,在隔档式构造地质条件下隧道涌突水问题较为突出,其中,中梁山长江-嘉陵江之间尤为典型。根据1970~2020年50 a间17条隧道的涌突水量以及降雨量资料,结合区域水文地质条件,采用统计分析、地质条件分析等方法,分析了... 山城重庆隧道工程密布,在隔档式构造地质条件下隧道涌突水问题较为突出,其中,中梁山长江-嘉陵江之间尤为典型。根据1970~2020年50 a间17条隧道的涌突水量以及降雨量资料,结合区域水文地质条件,采用统计分析、地质条件分析等方法,分析了研究区涌突水的时间与空间特征。结果表明:隧道涌水量与降雨量相关性较好,地下水系统以降雨为主要补给,而早期隧道涌水对降雨的响应更为显著,反映出大规模隧道建设后区域地下水位整体下降;不同位置的隧道涌水量差异反映了可溶岩地层为该区域隧道涌突水的主要地层,且陡倾的西翼涌水量大于东翼,沿观音峡背斜轴线的纵向褶皱显著控制了地下水流方向。研究成果可为类似地质条件下的隧道工程建设与涌突水灾害防治提供参考。 展开更多
关键词 岩溶隧道 涌突水 涌水量 降雨 地下水 时空特征 中梁山隧道群 隔拦式结构
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典型背斜槽谷区岩溶水资源空间分布格局与水质特征——以宜居河流域为例 被引量:3
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作者 张红波 杨森 +1 位作者 甘鑫 罗富恒 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期27-36,共10页
文章选取典型背斜槽谷区——宜居河流域作为研究对象,结合不同水文地质单元对流域岩溶泉进行出露特征及水质分析,研究结果表明:(1)二叠系、三叠系含水层的调查泉点水化学类型全部属于HCO_3-Ca型水,而寒武系、奥陶系含水层部分泉点属于HC... 文章选取典型背斜槽谷区——宜居河流域作为研究对象,结合不同水文地质单元对流域岩溶泉进行出露特征及水质分析,研究结果表明:(1)二叠系、三叠系含水层的调查泉点水化学类型全部属于HCO_3-Ca型水,而寒武系、奥陶系含水层部分泉点属于HCO_3·SO_4-Ca型水,这可能与该地区的岩性及人类活动有关;流域内93.8%的岩溶泉点水质等级为优良和良好,可作为饮用水源;(2)流域内岩溶泉流量<10L·s^(-1)的岩溶泉数量占78%,平均流量仅为0.84L·s^(-1);流量≥10L·s^(-1)的岩溶大泉平均流量达76.56L·s^(-1);此外,发现不同岩性地层在岩溶泉发育的数量和流量上皆有差异,表现出岩溶泉发育的极不均一性;(3)在可溶岩与非可溶岩接触带、断裂构造带、陡崖处、地势较低的弱承压泄流区、深切河谷及峡谷两侧切割处5类地点易出露岩溶泉。 展开更多
关键词 渝东南 背斜槽谷 岩溶泉 水化学 分布特征
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岩溶区库水渗漏涌入隧道的水动力过程模拟分析 被引量:2
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作者 王晓晓 夏强 +2 位作者 曹聪 许模 陈明浩 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2024年第4期101-111,共11页
【目的】隧道施工对地质环境造成扰动,尤其在岩溶区可能会诱发高位水库渗漏并引起库水涌入隧道的现象,需要针对这一过程的动力学解析或模拟。【方法】以重庆歇马隧道施工过程中大烂池水库渗漏引起的隧道大量涌水为案例,使用ModelMuse软... 【目的】隧道施工对地质环境造成扰动,尤其在岩溶区可能会诱发高位水库渗漏并引起库水涌入隧道的现象,需要针对这一过程的动力学解析或模拟。【方法】以重庆歇马隧道施工过程中大烂池水库渗漏引起的隧道大量涌水为案例,使用ModelMuse软件建立地下水流数值模型,采用Reservoir模块刻画水库的水位-库容变化,将水库渗漏通道概化为具有较高渗透性的强渗透带,利用PEST反演程序自动校准模型参数。【结果】结果显示:隧道涌水量模拟值与实测值拟合决定系数R~2达到0.886 6,拟合效果较好,模拟实现了隧道涌水量激增的过程;地下水流场的平、剖面均反映了库水漏失涌入隧道的水动力场演化过程,也表现了随着隧道开挖、衬砌,库水位先降落后回升的变化趋势;水均衡分析表明水库总渗漏量的30%通过强渗透带进入隧道,也验证了隧道涌水对库水变化的滞后响应。【结论】结果表明,数值模拟可较好地反映库水涌入隧道的过程,为相似地质条件的隧道涌突水防治提供参考。 展开更多
关键词 岩溶区 隧道施工 库水渗漏 Reservoir模块 隧道 水动力过程 数值模拟
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岩溶隧道涌突水形成机制及岩壁安全厚度研究 被引量:7
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作者 徐钟 邓辉 +2 位作者 邓书金 涂国祥 万柯 《人民长江》 北大核心 2018年第3期61-66,共6页
为了分析岩溶隧道涌突水形成机制,探讨防涌突水形成所需的最小岩壁安全厚度,基于莫尔-库伦判据探讨了爆破振动对围岩稳定性的影响,以振动加速度为指标推导了损伤区的分布范围;基于断裂力学理论分析了水力劈裂的启动判据,结合强度准则推... 为了分析岩溶隧道涌突水形成机制,探讨防涌突水形成所需的最小岩壁安全厚度,基于莫尔-库伦判据探讨了爆破振动对围岩稳定性的影响,以振动加速度为指标推导了损伤区的分布范围;基于断裂力学理论分析了水力劈裂的启动判据,结合强度准则推导了裂隙带的分布范围;同时考虑施工爆破振动作用和高压水力劈裂作用,进一步分析了启动水力劈裂的条件;基于力学理论分析了隧道岩溶段施工过程中涌突水的形成机制,并提出防涌突水所需岩壁最小安全厚度的理论模型和计算公式。研究结果表明:防涌突水所需涌突水岩壁最小安全厚度由爆破严重损伤区、溶洞周边裂隙区、裂隙扩展区、潜在危险区四部分组成,案例的理论计算值与现场实际安全岩壁厚度值接近。研究成果可为中坝等隧道的安全施工提供依据。 展开更多
关键词 爆破振动作用 振动加速度 水力劈裂 应力强度因子 岩壁安全厚度
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基于高分辨率示踪技术的岩溶隧道涌水来源识别及含水介质研究 被引量:15
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作者 谢国文 杨平恒 +4 位作者 卢丙清 陈峰 张宇 池彦宾 邓书金 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期892-899,共8页
利用高分辨率示踪技术探讨了重庆三泉隧道突水来源,并对含水介质进行了刻画,结果表明:(1)隧道涌水段受长滩地下河影响,而麦阴槽落水洞为长滩地下河的补给来源之一;(2)试验段岩溶含水介质通畅,地下水流速快,为典型紊流态;地下河管道结构... 利用高分辨率示踪技术探讨了重庆三泉隧道突水来源,并对含水介质进行了刻画,结果表明:(1)隧道涌水段受长滩地下河影响,而麦阴槽落水洞为长滩地下河的补给来源之一;(2)试验段岩溶含水介质通畅,地下水流速快,为典型紊流态;地下河管道结构不均匀,发育两条过水通道,为主管道并联支管道,无溶潭和地下湖发育;利用Qtracer2软件,计算得到地下河几何参数及水文地质参数:地下管道储水体积为1 148.4 m^3,表面积为1.30×10~6 m^2,平均直径为1.37 m,长度为780 m;摩擦系数为0.51,舍伍德数为1 055.1,施密特数为1 140,水力深度为1.08 m,分子扩散边界层厚度为1.3 mm;(3)因试验时间短、试验为小流量期及存在其他地下河出口等条件制约,示踪剂天来宝的回收率较低,上湾洼地与隧道涌水段连通关系有待进一步研究;(4)由于三泉隧道涌水点与地表水具有直接水力联系,且涌水量大,建议引走地表洼地水源、填埋隧道上方麦阴槽落水洞或在隧道下方新建泄水洞排水。 展开更多
关键词 隧道涌水 示踪试验 水源识别 岩溶含水层 重庆三泉隧道
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MODFLOW岩溶暗河及出口的概化与模拟效果 被引量:1
10
作者 张子琦 许模 +2 位作者 曹聪 张强 夏强 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期250-258,共9页
在MODFLOW的三维渗流模拟程序集中,Conduit Flow Process(CFP)模块已被广泛用于模拟岩溶含水层中的管道流,是岩溶地下水流模拟的重要工具。使用CFP模块概化暗河管道时,暗河出口的概化有2种方案:将暗河出口设置在管道模型中(FH方案)或等... 在MODFLOW的三维渗流模拟程序集中,Conduit Flow Process(CFP)模块已被广泛用于模拟岩溶含水层中的管道流,是岩溶地下水流模拟的重要工具。使用CFP模块概化暗河管道时,暗河出口的概化有2种方案:将暗河出口设置在管道模型中(FH方案)或等效多孔介质中(Dr方案),其模拟效果有待评价。以重庆缙云山姜家龙洞暗河为例,建立了考虑管道流的地下水流数值模型,分别使用2种方案概化了暗河出口,对比分析了稳定流和非稳定流的模拟结果。结果表明:以排水沟(Drain)模块概化暗河出口的Dr方案,暗河管道的上游段排泄地下水,下游段反而补给含水层,最终在排水沟单元排泄,而定水头(Fix Head)概化的FH方案则准确模拟了暗河全段汇集地下水并在出口排泄出含水层的实际情况。进一步的水均衡分析揭示了模拟差异产生的原理。在模拟岩溶区地下水向暗河管道汇集的水文过程时,如果使用CFP概化管道,则宜配合使用CFP中的定水头边界概化暗河出口。 展开更多
关键词 岩溶管道 管道-等效多孔介质耦合模型 MODFLOW-CFP 暗河
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超声提取-离子色谱法测定土壤中10种水溶性阴离子 被引量:13
11
作者 马兵兵 姜滢 +3 位作者 罗燕 周汝兰 卜云磊 徐阳 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1253-1256,共4页
采用超声提取–离子色谱法测定了土壤中F–、CN–、BrO3–、Cl–、NO2–、Br–、NO3–、PO43–、SO42–、C2O42–等10种水溶性阴离子含量。样品中阴离子用水浸提,提取条件为:固液比1:10,温度30℃,超声振荡时间30 min。提取完成后离心,... 采用超声提取–离子色谱法测定了土壤中F–、CN–、BrO3–、Cl–、NO2–、Br–、NO3–、PO43–、SO42–、C2O42–等10种水溶性阴离子含量。样品中阴离子用水浸提,提取条件为:固液比1:10,温度30℃,超声振荡时间30 min。提取完成后离心,取上清液通过0.22μm滤膜过滤后测定。在选定的离子色谱测定条件下,10种被测阴离子的检出限为0.009 7~0.31 mg/kg,不同阴离子的加标回收率为84.0%~112%,相对标准偏差(n=7)为0.09%~4.3%。 展开更多
关键词 超声提取 离子色谱法 土壤 水溶性 阴离子
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岩溶隧道充填型隐伏溶洞涌突水持续时间特征试验研究 被引量:8
12
作者 邓书金 洪爱花 +1 位作者 徐钟 雷鹏博 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2021年第5期97-108,共12页
为研究岩溶隧道充填型隐伏溶洞涌突水持续时间特征,通过自主设计试验装置开展了不同介质上覆水头高度、介质沉积高度、介质类型和介质颗粒级配特征等条件的涌突水模拟试验,研究结果表明:(1)隐伏溶洞涌突水演化过程可分为四种模式,即渗-... 为研究岩溶隧道充填型隐伏溶洞涌突水持续时间特征,通过自主设计试验装置开展了不同介质上覆水头高度、介质沉积高度、介质类型和介质颗粒级配特征等条件的涌突水模拟试验,研究结果表明:(1)隐伏溶洞涌突水演化过程可分为四种模式,即渗-涌-突水(砂)模式、涌-突水(砂)模式、突水(砂)模式、渗-突水(砂)模式;(2)颗粒级配和介质种类对渗水(砂)阶段持续时间影响明显,细砂、中砂颗粒含量与持续时间的关系可用多项式函数表示,泥沙型介质持续时间大于砂砾型;(3)介质沉积高度和介质类型对涌水(砂)阶段持续时间影响明显,砂砾型和泥沙型介质沉积高度与涌水(砂)持续时间呈正相关,泥沙型介质持续时间小于砂砾型;(4)介质颗粒级配和沉积高度对突水(砂)阶段持续时间影响明显,细砂颗粒含量与持续时间的关系可用多项式函数表示,砂砾型介质沉积高度与持续时间呈先增大后减小的关系。研究结果对于隐伏溶洞涌突水灾害预警与防治措施具有一定的理论指导价值。 展开更多
关键词 岩溶隧道 充填型隐伏溶洞 涌突水 演化过程 持续时间 室内试验
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