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1.
我国南方表层岩溶带及其对岩溶水的调蓄功能 总被引：27，自引：18，他引：27
表层岩溶带是地表强烈岩溶化过程的产物，为表层碳酸盐岩各种岩溶个体形态和微形态组合构成的不规则带状的岩溶带，在我国南方岩溶区广泛分布。表层岩溶带对岩溶水的调蓄表现在两个方面：一是增加入渗补给量；二是延缓降雨后雨水在岩溶水系统停留的时间，并形成了表层岩溶泉。表层岩溶带对岩溶水的调蓄功能大小主要与表层岩溶带的结构、岩层产状、地表覆盖情况和降雨性质有关。石漠化环境与森林环境的表层岩溶带对岩溶水的调蓄功能差异很大。石漠化地区，表层岩溶带泉的出流时间短，动态非常不稳定；表层岩溶带对岩溶管道泉调蓄能力弱，泉水动态与降雨动态一致。森林环境表层岩溶泉则多为常流泉，水文动态比较稳定。表层岩溶带形成的表层岩溶泉为开采深部岩溶水困难的峰丛山区的居民饮水提供了重要的水源，但只有恢复了岩溶区山区森林生态，才能实现表层岩溶泉应有的供水功能。 相似文献
2.
湖南洛塔干河猪场表层岩溶泉BP人工神经网络分析 总被引：5，自引：2，他引：5
采用湖南洛塔地区干河猪场表层岩溶泉日降水-日平均流量长期观测资料训练BP人工神经网络,建立了该泉的径流预测模型.通过模型训练输出结果中降水量对径流量的贡献率,分析了表层岩溶带对水资源的调蓄能力.结果表明,降水对泉流量的显著影响时间为6 天,当天和前一天的降水对当天的流量影响最大;干河猪场表层岩溶带可调蓄26.1%的岩溶水资源;干河猪场泉的全部流量可作为可采资源量,平均流量5.8 L/s,可满足目前的引水需求;通过改善土壤和植被覆盖条件可提高其调蓄能力. 相似文献
3.
表层岩溶带调蓄系数定量计算--以湘西洛塔赵家湾为例 总被引：2，自引：1，他引：2
本文以湖南洛塔赵家湾表层岩溶系统为例,综合利用水位、降雨量、蒸发量及泉流量等长观资料,分别对不同降雨特征下的表层岩溶带调蓄系数进行了定量计算,并对影响表层岩溶带调蓄能力的因素进行了分析。计算得到丰水期赵家湾表层岩溶带调蓄系数为0 14～0 2 8,明显小于枯水期调蓄系数0 44 ;但丰水期久旱后表层岩溶带的调蓄能力接近于枯水期;在丰水期,场雨和连续降雨时的调蓄能力比间歇降雨时的小近1倍。实例计算表明:赵家湾表层岩溶带具有一定的调蓄能力,其地下迳流滞后于降雨至少3d ,调蓄系数确实可以用来定量评价表层岩溶带的调蓄能力。 相似文献
4.
湘西洛塔表层岩溶泉的生态环境类型及水文特征 总被引：2，自引：0，他引：2
岩溶石山区表层岩溶带的调蓄功能可有效控制石漠化的加剧并为严重缺水地区提供饮用水。文章以湖南洛塔为例,在大量的野外调查基础上,通过对洛塔岩溶区表层岩溶系统生态环境与表层岩溶泉水文特征的对比研究,按生态环境属性将表层岩溶泉分为三种主要类型:森林环境表层岩溶泉、石漠化环境表层岩溶泉及石漠化-森林过渡环境表层岩溶泉。详细论述上述三种表层岩溶泉的发育条件与水文特征:森林环境表层岩溶泉具有持续稳定的水文动态与流量;石漠化环境表层岩溶泉流量与降雨量相对应,动态极不稳定;石漠化与森林过渡环境表层岩溶泉流量排泄峰值具有随泉域植被覆盖率增加而缓和的趋势。按照环境类型对表层岩溶泉进行分类,可直观地显示其特殊的水文特征,有助于岩溶泉的合理开发和综合利用。 相似文献
5.
通过多功能自动化监测记录仪CTDP300,对金佛山表层岩溶泉碧潭泉物理化学性质的昼夜变化过程进行了研究.短时间尺度监测表明,岩溶动力系统对环境变化比较敏感,响应及时,水的物理化学性质昼夜动态变化在不同气候条件下有不同表现.在无雨条件下,水温的变化与气温基本一致,电导率峰值区滞后温度数小时,这可能与植被从光合作用向呼吸作用转变导致大气CO2浓度产生较大的梯度变化有关,而这种梯度十分有利于岩溶作用的进行,但由于植被覆盖和地质构造等因素的差异,滞后时间有较大不同;在暴雨期间,虽有植被和土壤的阻挡和调蓄作用,降雨对碧潭泉岩溶水还是有较强的稀释作用,但开始降雨后数小时左右,表层岩溶带高裂隙率和渗透性开始发挥作用,水动力作用和CO2效应逐渐占主导地位. 相似文献
6.
以西南地区10个表层岩溶泉的长期观测和自动化监测数据为基础,分析了表层岩溶带的水文动态特点。表层岩溶泉的月径流量变化和连续的水位变化表明表层岩溶带具有水文动态不稳定的共性,不稳定性和表层岩溶带的功能和降水有关。根据表层岩溶带的形态和水文动态变化特点进行分类,认为以间互型碳酸盐岩为基础的溶丘洼地表层岩溶带和以连续型碳酸盐岩为基础的峰丛洼地表层岩溶带是西南岩溶区两种重要的表层岩溶带类型。溶丘洼地表层岩溶带相对于峰丛洼地表层岩溶带具有较连续的土壤盖层和较大的表层岩溶泉密度以及较稳定的水文动态变化。白云岩上发育的表层岩溶带水文动态比灰岩稳定,森林覆盖下的表层岩溶带的水文动态比灌木林稳定。表层岩溶带的水文动态受控于它的补给类型和径流特征。土壤层的厚度和植被类型会使表层岩溶带集中补给的比例发生变化,而岩性则通过影响表层岩溶带的空隙类型来控制径流特征。 相似文献
7.
典型表层岩溶泉域植被对降雨的再分配研究 总被引：1，自引：1，他引：0
本文在表层岩溶泉域植被结构特征分析的基础上,监测桂林丫吉试验场S31号泉域内香椿和云实两种主要植被的穿透雨和树干径流特征以及钻孔和表层岩溶水的变化。结果表明:香椿林的总穿透雨量1 861.83 mm,占总降雨总量的59.65%;云实灌丛总的穿透雨量为1 626.42 mm,占总降雨量的52.11%;穿透雨率随降雨量增加而减少。香椿林的树干径流总量为89.4 mm,占总降雨量的2.86%;云实灌丛的树干径流总量为27.79 mm,占总降雨量的0.89%;香椿林和云实灌丛的林冠截留总量分别为1 169.97 mm和1 466.99 mm,平均截留率为37.48%和47.01%;用水量平衡法计算得出以灌丛覆盖为主的S31号表层岩溶泉域年蒸散量为1 623.81 mm,占降水量的52.03 %,年径流深度为1 497.39 mm,占降水量的47.97%。植被冠层改变了降雨对表层岩溶带的补给形式和补给量。降雨经过植被冠层的截留后转化成穿透雨和树干径流进入表层岩溶带,穿透雨以连续波状的形式补给表层岩溶带,而树干径流则以快速集中的方式补给表层岩溶带。 相似文献
8.
西南岩溶地区是我国主要岩溶带之一，也是世界岩溶研究重点地区，区内因人口众多，植被破坏严重，部分地区因人为作用已经产生一系列的环境问题，本文从岩溶地区植被演替规律出发，针对不同植被生态条件，通过对比不同表层岩溶泉的水化学特征和表层土壤空气CO2（g)（表示呀以气相形式存在）的含量，分析了植被在岩溶区，特别在表层岩溶带的喀斯特效应，由此，一方面可以推动岩溶研究的进一步发展；另一方面可以提高人们的岩溶环境保护意识，从而为西南地区生态恢复提供基础资料。 相似文献
9.
??根据岩溶含水系统的双重特性,岩溶含水系统出口处泉流量可分为三个组成部分—前期蓄水量,快速径流和慢速径流,将快速径流和慢速径流视为两线性并联水库,经过系统的调蓄作用,得到一个单位降雨脉冲下快速流和慢速流的响应函数,建立了前期降雨和瞬时单位线之间的识别函数,识别降雨在岩溶不同空隙类型中的水量分配系数。将该函数模型应用到后寨河岩溶小流域,通过参数识别,结果表明从上游到下游前期蓄水量呈现增加的趋势,而水量进入到管道中的分配系数呈现递减的趋势,说明岩溶裂隙结构越往下游越发育,这一研究结果和实际情况相符,说明该模型有一定的适应性,但由于模型假设岩溶系统是线性变化的,所以该模型不适用于大流域以及长期的泉流量预测。 相似文献
10.
万华岩表层岩溶带岩溶动力系统的特点研究 总被引：3，自引：1，他引：2
万华岩地区碳酸盐岩中普遍发育的非碳酸盐岩夹层,以及“土层＋裂隙层”表层岩溶带双层结构对岩溶动力系统和水循环具有显著影响：非碳酸盐岩地段的地下水因其矿化度较低,CO2含量较高,而具有较强的侵蚀、溶蚀能力,导致岩溶动力系统的物质和能量传输非常活跃,一个岩溶泉年溶蚀量（以CaCO3计）达2795.4kg;由于非碳酸盐岩夹层的普遍存在,不仅阻碍地下水向深循环,而且还有利于土壤、植被的发育。土壤、植被与地表岩溶裂隙网络对区内岩溶地下水还具有较好的调蓄作用,以致使区内有众多的小泉点地表出露。 相似文献
11.
Rainfall, throughfall, stemflow and spring were studied in a secondary forest during a wet season from April to August in
2006. Some of the chemicals in throughfall, stemflow and spring were increased in contrast with incident rainfall. Specifically,
Cl−, HCO3
−, Na+ and Ca2+ were leached negatively in throughfall, but K+ and Mg2+ were leached positively. In stemflow, Cl− and Na+ were leached negatively, the others were leached positively and their concentrations were higher than those in throughfall.
Total carbon, organic carbon and inorganic carbon in throughfall and stemflow were increased as rainfall went through the
secondary forest. The concentration of free CO2 in rainfall was lower than both, throughfall and stemflow; the relationship between total acidity and free CO2 was linear. pH of throughfall and stemflow , such as maximum, minimum and mean, were lower than that of rainfall and the
extent of pH in spring was changed minimally. We came to a conclusion that rainfall via the secondary forest can lead to further
erosion, accelerate the biogeochemical cycle in epikarst zone, enhance the effective state of alkali elements in the soil,
supply vegetation with more nutrients and advance vegetation’s growth and succession, which are reasonably sufficient to form
a stable karst ecosystem. 相似文献
12.
13.
The hydraulic behaviour of the karst aquifer in the Hubelj spring catchment area (SW Slovenia) was studied by using an indirect
research method based on natural tracers. The variations of natural tracers (in precipitation and in groundwater) during the
storm event made possible the separation of the Hubelj spring storm hydrograph by the three-component separation technique.
The results produced information on the aquifer recharge, storage and discharge processes, as well as on the mechanisms that
affected them. They verified the so-called epikarst hypothesis presuming that an important part of a karst aquifer recharge
reaches rapidly and intensively from the epikarst zone. It was demonstrated that epikarst water could occupy up to 50% of
the spring discharge during precipitation events. This phenomenon could have important consequences on protection and management
of the problems of karst aquifers, including engineering problems in karst areas. With this respect the results could give
way to new engineering ideas. 相似文献
14.
典型岩溶包气带洞穴滴水水文过程研究——以桂林硝盐洞为例 总被引：1，自引：0，他引：1
选取桂林丫吉试验场硝盐洞为研究对象,通过示踪试验和高分辨率水文水化学监测,确定滴水补给来源,研究典型岩溶包气带洞穴滴水对降雨响应的水文过程。研究结果表明,硝盐洞XY5滴水主要受到两种径流成分补给,即集中补给的管道流和弥散流。硝盐洞上部包气带中可能存在表层岩溶带含水层,长期维持滴水流量。滴水流量、电导率和示踪剂浓度的峰值均出现在强降雨时段,表现出快速响应的管道流特征,存在降雨阈值引起硝盐洞滴水降雨响应。降雨前岩溶含水层水分条件是包气带水文响应差异的主要原因,雨季滴水对降雨响应迅速,XY5滴水对降雨响应的滞后时间为10 h;而旱季对降雨的响应滞后明显,滞后时间达9.8天,体现了土壤和表层岩溶带的调蓄作用。74.4 mm降雨量是旱季转雨季滴水响应的降雨阈值。借助于洞穴滴水的水文动态变化和示踪试验技术对于研究包气带水文过程,深入了解岩溶含水层结构及特征,揭示岩溶区降雨入渗补给机制具有重要作用。 相似文献
15.
Temperature, discharge, and stable isotope ratios of five karst springs in a mountainous area of Zigui County, Hubei Province, Central China, were analyzed. The purpose was to illustrate the heat exchanges linked to circulation depth in the exposed karst water systems through the development of a method for estimating heat input and heat flux during a rainstorm. Meteorological water in the study area conformed to a local meteoric water line (δD?=?8.37 δ18O?+?12.99) with a mean δ18O elevation gradient of ?4.0‰ km?1, which was used to estimate mean circulation depths of 209–686 m. The mean spring temperatures defined a vertical gradient of ?5.4 °C km?1, which resembled that of the stable atmosphere of the Earth, indicating that the thermal response patterns are mainly controlled by surface air temperature. Thermal convection after rainfall events dominated heat exchange between baseflow and recharge water, leading to a warmer and colder recharge during summer and winter, respectively, whereas thermal conduction dominated the heat exchange only between groundwater, surrounding geology, and the interface air under a condition of no rainfall, resulting in only small temperature variations of the baseflow. Successful application of the method for estimating heat exchange showed that the characteristics of shallow circulation, strong karstification, and well-developed epikarst readily allowed disruption of the thermal balance of the Yuquandong system, resulting in a poor heat regulation capacity, a larger variation of heat input, a lower mean heat flux, and lower baseflow temperatures compared to those of the Dayuquan system.
相似文献16.
Water source partitioning among trees growing on carbonate rock in a subtropical region of Guangxi, China 总被引：1，自引：0，他引：1
It is not clear how the water sources are used by trees in typical karst areas of Guangxi, China. Trees growing on rigid carbonate
rock can primarily use spring water, precipitation-recharged soil water or a mixture of the two. In this study, the Nongla
karst dynamic monitoring station in the southwest of Guangxi, China, was observed. To determine the water sources accessed
by trees growing on rigid carbonate rock, seasonal change of isotope ratios (δ18O and δ D) in twig sap, soil water, rainfall and spring water were measured. Stem water samples plotted to the right of the
meteoric water line indicates utilization of water sources subject to evaporative isotopic enrichment. Trees growing on rigid
carbonate rock in the southwest of China used rainfall directly in the rainy season. Adult trees tended to use deeper water
stored in the epikarst zone, while the young ones used soil water when precipitation decreased. In the dry season, all trees
sampled depend mostly on water stored in the epikarst zone. Spring water was the major water source for all of the tree species
investigated in the dry season. In conclusion, these data indicate that trees growing on rigid carbonate rock in southwest
China depend mostly on water stored in the epikarst zone. Therefore, water storage in the epikarst zone is the essential water
source for trees growing on carbonate rock in southwest China. 相似文献
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贵州印江朗溪岩溶槽谷龙洞湾泉流量衰减分析 总被引：2，自引：2，他引：0
文章对贵州省印江县朗溪隔槽式向斜岩溶槽谷轴面南东侧的龙洞湾岩溶泉流量衰减规律进行了分析,通过在泉口设置复合堰、安放水文气象自动监测仪,获取了该泉降雨量和相对水位的高时间分辨率监测数据,并采用水力学公式计算了泉流量,分析了降雨过后岩溶泉流量的动态特征,再利用分区间指数函数衰减方程确定了该泉所在含水介质的结构特征及亚储水量,结果发现:（1）龙洞湾泉流量峰值滞后时间受降雨过程特征影响较大,当降雨量大或前期有降雨影响时,滞后时间短;当降雨量小或前期无降雨影响时,滞后时间长;（2）强降雨后,龙洞湾泉流量的衰减可分为三个亚动态,且衰减系数的差异较大,第I亚动态和第II亚动态的衰减系数分别是第III亚动态的11倍和3倍,这表明其三重岩溶含水介质的特征明显;（3）龙洞湾泉的含水介质具有不均匀性,以管道流和裂隙流为主,岩溶发育强烈。 相似文献
18.
常见的碳酸盐岩主要有灰岩和白云岩, 两者的岩溶作用机理不同, 因而常形成不同的地貌格局。在我国西南地区, 若在小范围内有灰岩和白云岩出露时, 往往在山体陡峭的部位出露质纯层厚的灰岩, 而山间平原多出露白云岩。这种地层组合结构致使表层岩溶带的发育具有独特的双重岩性结构。基于兰电堂表层岩溶系统的研究, 发现绝大部分水样的水化学类型均为HCO3-Ca·Mg型, 其主要阳离子Ca2+和Mg2+质量浓度的季节动态变化趋势不明显, 但对短期降水稀释效应及森林植被CO2效应的响应则非常迅速。将降水量小且比较均匀的8、9、10及12月水样的ρ(Ca2+)和ρ(Mg2+)关系曲线定义为"同比例溶解线", 并用其判别不同降水条件下泉水化学成分差异的成因。另外, 为了研究次生森林生态功能逐步恢复条件下岩溶作用强度的变化趋势, 对近10年来弄拉表层岩溶泉水化学组分进行分析对比, 发现岩溶水化学中主要阴、阳离子浓度均有增加趋势, 也进一步佐证了森林植被的岩溶效应。 相似文献
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湖南保靖县白岩洞地下河流域水文地球化学特征研究 总被引：2，自引：1，他引：2
白岩洞地下河系统工程主要是解决保靖县城供水水源问题。本文通过三个时段的大量野外实测数据,分析了白岩洞地下河流域内岩溶泉、地表水体和地下河水的岩溶水文地球化学特征及其动态变化。结果显示,该流域内岩溶泉可分为两个主要类型,一类是与深循环有关、沿区域断层带分布,其水文、水化学动态相对稳定,水化学变化受深源CO2浓度控制;另一类为岩溶表层带泉,受地表环境、降雨量影响大,水化学动态变化较大。而地下河及其支流水的水化学变化特征介于表层带岩溶泉和地表水之间,其三个时段的变化规律跟表层带泉相似,主要水化学指标枯季(12月)>雨季1(次年4月)>雨季2(次年7月),说明明显受降雨的稀释作用控制。 相似文献