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鄂西岩溶槽谷区水资源时空分布不均一,水资源构成复杂,开发利用难度大。以湖北宜昌香溪河流域雾龙洞地下河系统为例,选取2012年两次典型洪水过程,基于流量衰减法,对地下河流量衰减过程进行划分,定量评价洪峰状态下水资源的分类及构成,并利用年内最大洪峰对计算参数进行验证,讨论了地下河系统储水结构特征。研究结果表明:在鄂西岩溶槽谷地区,溶洞水和溶洞裂隙水所占比重小,岩溶管道系统的发育规模有限;中宽裂隙水和微裂隙水所占比重达70%以上,裂隙介质是地下水最主要的储水空间;裂隙水构成地下水资源的主体,为水资源开发利用提供有利条件。 相似文献
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我国南方岩溶流域和非岩溶流域下垫面条件和含水介质结构的差异造成了不同的产汇流过程及机制,进而导致不同释水时段径流组分的开发利用价值不同。为深入理解岩溶流域的产汇流机制并探索岩溶流域的水资源评价方法,文章对鄂西庙沟岩溶流域和高家坪非岩溶流域共31次洪水过程进行了流量衰减分析,对比分析了两个流域的标准衰减方程、典型次降雨的释水过程以及不同洪峰流量下的径流组分差异。结果表明:岩溶流域的释水过程快于非岩溶流域,其衰减系数比非岩溶流域大40％;两个流域的河流基流均来自裂隙介质释水,裂隙介质为流域的主要储水空间,但非岩溶流域的裂隙介质比例比岩溶流域高8.8％;随洪峰流量增加,两个流域的地表径流占比均呈对数形式增大,地下径流占比均呈对数形式减小;岩溶流域径流组分随洪峰流量变化比非岩溶流域更为敏感,其地表径流占比变幅为4％~40％,而非岩溶流域则始终小于10％。文章定量评价了管道和裂隙介质在流域中的导水及储水功能,在进一步刻画岩溶流域产汇流过程及机制方面进行了有益的探索,研究结果可为岩溶山区水资源评价和流域水文模型的改进提供科学依据。 相似文献
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研究神府东胜矿区煤炭开采对水资源的影响机制,对于保护当地水资源及脆弱的生态环境具有重要意义。以窟野河为例,分析了煤炭开采对该流域水资源量与水质的影响机制,并计算出吨煤开采的基流损失量约为2.038 m3(1997—2005年)。研究结果表明,煤炭开采时形成的裂隙将萨拉乌苏组含水层中的水导入矿坑中,导致潜水由水平径流、排泄为主转化为以垂向渗漏为主,引发地下水位大幅下降,河流基流量减少以及泉流量衰减甚至干枯;煤炭开采使含水层中的水进入到矿坑,在物理作用和化学作用下形成硬度更大、矿化度更高的矿坑水,矿坑水排入河流后对河流造成污染。 相似文献
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岩溶水系统结构复杂难以刻画，介质结构对地下水文特征的控制机制不清.以三峡鱼迷岩溶水系统为研究对象，利用人工示踪试验和地下水动态监测技术，建立了对流-弥散模型和扩散模型，求取了标准衰减曲线，构建了电导率和流量的高斯混合分布模型.结果表明:该系统中存在“单源单汇”、“单源多汇”和“多源单汇”3种地下水循环模式；水文事件的响应阶段地下水运动以对流为主，管道流占优势，衰减阶段则以扩散为主，裂隙流和孔隙流占优势；鱼泉洞在丰、枯水期分别识别出5种和6种地下水径流组分，以电导率180 μS/cm和流量0.6 m3/s为界，低电导率和大流量组分为快速流，其平均时间贡献占比为3.5%，径流量占比为19%.岩溶水系统中，管道和溶洞是快速流的储蓄和运移空间，空间尺寸大、开放性强、易受降雨影响；裂隙和孔隙是慢速流的储蓄和运移空间，空间尺寸小、开放性弱、对降雨有一定调蓄作用.研究可为岩溶水系统结构识别和水文机制研究提供参考，为岩溶流域水文地质调查提供理论依据. 相似文献
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四川雅安周公2井地热水环境同位素的初步研究 总被引：2，自引：1，他引：1
四川雅安周公2 井高温热矿水位于井深1800m 以下, 为赋存于三叠系雷口波组、嘉陵江组及二叠系茅口组碳酸盐岩地层中的岩溶水, 盖层为侏罗系及上三叠统的碎屑岩层。初步测试关闭时井下压力3Mpa , 井口水温达75℃, 流量约5000t/ d。通过对热矿水的14C 及U 系法定年及其周围山区地表水氢氧同位素一次性采样及分析, 研究结果表明, 周公2井热矿水系大气降水成因, 补给区可能为其西部及西南部山区, 即荥经河、荥河、冷水河以及周公河流域, 海拔高程大体在1500～2500m 左右。盆地上部主要为第四系— 侏罗系赋存于砂砾岩中的孔隙水,而盆地深部的热矿水则是山区降水沿断裂裂隙及岩溶管道垂直入渗经深循环至盆地底部, 两者并无水力联系。 相似文献
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香溪河流域位于湖北鄂西地区,属于中国南北岩溶过渡带。通过在香溪河岩溶流域开展1∶5万水文地质调查研究,不仅查明了调查区内基础地质及水文地质条件,且针对调查区地质结构的独特性,确定了香溪河流域岩溶水系统划分和岩溶水系统模式分类的原则,在此基础上划分了四类具有代表性的岩溶水系统结构模式:震旦-寒武双层分散排泄型、震旦单层分散排泄型、寒武-奥陶单层集中排泄型、二叠-三叠单层集中排泄型,并阐述了其地质结构特征和岩溶水的基本循环模式。研究结果对探索鄂西岩溶山区水资源量准确评价和解决当地岩溶干旱地区水资源开发利用问题具有重要意义。 相似文献
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我省岩溶水主要分布在湘西北武陵山脉、湘中丘陵盆地及湘南山丘区,面积约60235平方公里。岩溶水的赋存严格受地层岩性、地质构造、地势地貌等因素控制。岩溶发育的地层为古生界和中生界的碳酸盐类沉积岩。由于受频繁的构造运动的影响,使岩溶发育具有多期性。岩溶地貌类型的划分与岩溶发育程度,岩溶水的富集有密切联系。根据水力特性,我省岩溶水可划分为裂隙—溶隙型、溶洞型、裂隙溶洞型三种基本类型。岩溶水富水性与含水层岩性、厚度、岩溶发育程度和岩溶类型(裸露型、覆盖型、埋藏型)有关。岩溶水的补给、迳流、排泄条件及动态变化有明显的地域性差异。岩溶水水化学成分稳定,水质优良。岩溶水资源的评价是在全省地下水天然资源评价的基础上进行的,采用渗入补给量法、迳流模数法、岩溶大泉及地下河流量汇总法进行初步评价。概算结果,全省岩溶水天然资源量为263.346亿立方米/年,枯季资源量为110.748亿立方米/年。 相似文献
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为深入了解岩溶地区不同水源转化机理,文章以Basic Hydrology System为平台设计了4组小尺度物理试验。分别对裸露型岩溶区裂隙管道地下径流衰减规律,覆盖型岩溶区土壤达西流、裂隙管道水流转化规律,地表径流、土壤达西流、裂隙管道地下径流三者在覆盖型岩溶区和不同覆盖厚度条件下的转化关系进行了物理模拟。通过试验数据并结合指数衰减方程,得到了裸露型岩溶区流量衰减系数与降雨强度的关系;覆盖型岩溶区以及不同覆盖厚度条件下PSSK(precipitation-surface water-soil water-karst water,降水-地表水-土壤水-岩溶水)转化规律。 相似文献
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传统的连续排泄水箱难以模拟岩溶泉断流现象,通过将表层岩溶带调蓄水箱对管道水箱的补给设置为迟滞排泄模式,模拟岩溶断流泉水文过程,并应用于丽江市黑龙潭岩溶泉域。研究结果表明,该模型较好地模拟了泉群流量动态及断流现象;当降雨量明显增大时,通过表层岩溶带调蓄水箱进入裂隙水箱的水量变幅不明显,而管道水箱的分配水量迅速增加,反映了集中补给的大气降水在岩溶系统中形成快速流的过程;黑龙潭泉群水量的绝大部分（82%～95%）来自于管道水箱,岩溶水流在时间和空间上分配的不均匀性易导致泉群断流。该研究提供了将水箱模型应用于岩溶断流泉模拟的参考,有助于理解该类型岩溶水系统的水文过程。 相似文献
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后寨河流域岩溶含水介质结构与地下径流研究 总被引：5，自引：1，他引：4
通过脉冲试验,采用测站脉冲响应曲线及流量衰减曲线分析,对后寨河流域含水介质结构进行了研究。研究结果表明,后寨河流域主要发育有溶隙- 溶管网络、较单一溶管以及溶隙网络三种含水介质结构,而且以溶隙、溶孔为主,其占含水介质体积的比率可达83.1%～96. 9%,而岩溶管道含水介质则只有3.1%～16.8%。不同含水介质的水文地质特征差异很大,溶隙- 管道网络水位上升快而衰减慢,水位变幅小;较单一溶管水位上升快而衰减亦快,水位变幅较大;而溶隙网络水位动态变化则介于前二者之间。 相似文献
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岩溶洞穴交互带概念的提出及其在水资源管理中的意义 总被引：1，自引：1，他引：0
岩溶地区以管道流为主的地下水补给、径流与排泄常常引起地下水与地表水间快速且频繁的交互与转化,并因此引发水环境退化问题。文章引用并拓展地表水文学和水文生态学中交互带的概念,提出南方岩溶地区管道流与其他类型水体交互的场所为岩溶洞穴交互带,并依据交互带的水流类型和交互方式,划分为泉口交互带、天窗交互带、落水洞交互带和管道交互带4种类型;且以泉口交互带和天窗交互带为重点,采用水文和水化学在线监测、现场测试、流量测量,结合水化学、浮游生物和微生物等的分析鉴定,剖析了交互带的水文、水化学特征和水生生物群落结构及其与水环境的关系。研究发现:岩溶洞穴交互带的水文功能有弱化趋势;泉口交互带的污染物降解能力明显,水化学功能尚能发挥作用;水生生物功能在退化,主要是由水文功能弱化导致的。水文功能弱化是岩溶洞穴交互带环境功能退化的重要原因。建议在岩溶地区的水文地质和环境地质工作中重视交互带,探索交互带的探测和监测技术,通过有效管理改善交互带的环境功能。 相似文献
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Artificial tracer experiments were conducted in the mature karst system of Jeita (Lebanon) under various flow conditions using surface and subsurface tracer injection points, to determine the variation of transport parameters (attenuation of peak concentration, velocity, transit times, dispersivity, and proportion of immobile and mobile regions) along fast and slow flow pathways. Tracer breakthrough curves (TBCs) observed at the karst spring were interpreted using a two-region nonequilibrium approach (2RNEM) to account for the skewness in the TBCs’ long tailings. The conduit test results revealed a discharge threshold in the system dynamics, beyond which the transport parameters vary significantly. The polynomial relationship between transport velocity and discharge can be related to the variation of the conduit’s cross-sectional area. Longitudinal dispersivity in the conduit system is not a constant value (α?=?7–10 m) and decreases linearly with increasing flow rate because of dilution effects. Additionally, the proportion of immobile regions (arising from conduit irregularities) increases with decreasing water level in the conduit system. From tracer tests with injection at the surface, longitudinal dispersivity values are found to be large (8–27 m). The tailing observed in some TBCs is generated in the unsaturated zone before the tracer actually arrives at the major subsurface conduit draining the system. This work allows the estimation and prediction of the key transport parameters in karst aquifers. It shows that these parameters vary with time and flow dynamics, and they reflect the geometry of the flow pathway and the origin of infiltrating (potentially contaminated) recharge. 相似文献
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利用SWMM模型模拟岩溶峰丛洼地系统降雨径流过程——以桂林丫吉试验场为例 总被引：4，自引：0，他引：4
文章以桂林丫吉试验场为例,验证是否可以利用SWMM模型模拟以管道为主的岩溶峰丛洼地系统降雨径流过程。以洼地为单元,把研究区概化为由管道相连的6个次级汇水流域,选择Green-Amp入渗计算方法,同时考虑包气带裂隙水对管道的补给,运行SWMM模型计算出研究区管道总出口S31泉的流量曲线。结果显示：模拟流量变化过程与实测流量变化过程基本一致。说明该模型可以用来模拟岩溶峰丛洼地地区降雨径流过程。经验证,模拟时段内S31泉总量相对误差为19.1%。 相似文献
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岩溶管道结构影响泉流量变化的数值模拟研究 总被引：2，自引：0，他引：2
采用MODFLOW-CFP建立管道流数值模型,模拟岩溶含水系统在暴雨期的响应过程,以泉口流量峰值作为因变量,分别对控制管道结构的4个参数以及落水洞集中补给比例进行调整,研究管道结构如何控制泉流量变化过程。结果表明:管道直径、管壁渗透系数和落水洞补给比例对泉口流量峰值均表现为正相关,其中管壁渗透系数影响最大;管道弯曲度值较小时其增大促进出口流量峰值变大,当径流途径变长引起的流量减小幅度超过管壁面积变大引起的流量增大幅度时,流量峰值逐渐变小;管壁粗糙度在达到两个相对应的雷诺数临界值时水流状态发生突变,导致流量峰值也表现为两次突变。 相似文献
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Karst flash flooding, identified as one of the hazards in karst terrains, is directly linked to the structure and hydraulic properties of karst aquifers. Due to the characteristics of flow within karst aquifers, characterized by a dual flow – diffuse flow within fissured limestone and conduit flow within karst conduits networks – flash flooding may be important in volume and dynamics. Such phenomenon may cause serious damages including loss of lives, as it occurred on 3rd October 1988 in Nîmes (Gard, South France). Flash floods there have been considered to be the result of very intensive rainfall events conjugated to runoff due to the geomorphologic context of the city located down hill. However, preliminary results of recent studies of the hydrologic behaviour of groundwater and surface water for a specific event (September 2005) show that the karst plays an important role in the flood genesis. The main characteristics of the Nîmes karst system leading to karst flash flooding are presented in this paper. A methodology comprising modelling of the karst system allowed proposing simple warning thresholds for various part of the karst (water level threshold for the karst conduits and cumulative rainfall threshold for the overflowing fissured karst). These thresholds can be included in the flash flood warning system of the Nîmes city. 相似文献
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基于FEFLOW的岩溶管道模型构建方法探讨 总被引：1，自引：1，他引：0
岩溶管道流模型的刻画一直是岩溶区开展地下水数值模拟研究中的难点所在,基于此,文章以贵州六枝特区某项目为例进行地下水数值模拟研究,探索了在FEFLOW离散特性功能模块下岩溶管道流模型的刻画方式与方法。在详细分析研究区地质及水文地质条件的基础上,对研究区范围、边界、含水层结构等概化,建立了研究区的水文地质概念模型;以ArcGIS软件为辅助,基于有限元法的FEFLOW软件为操作平台,利用区内钻孔资料及野外测算结果,通过软件公式编辑、插值等功能分别获得各层顶底板高程属性,将数据输入FEFLOW后,对模拟区平面三角剖分进而空间离散构建了研究区的三维地质模型;并利用FEFLOW软件的离散特性功能模块,将研究区灰场南部岩溶洼地与岩脚泉间划定为特定区域,建立缓冲区并给予其高特异性,耦合哈根-泊肃叶流体流动公式,在模型中刻画了岩溶管道流模型;最后探讨了特殊地质构造与岩溶管道模型的刻画方式与方法刻画出了符合案例区的三维向斜褶皱地质模型和岩溶管道流模型。 相似文献
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由于强烈的非均质性,如何识别岩溶裂隙含水层水文地质参数是一个由来已久的难题。本文利用焦作矿区、荥巩矿区及永夏矿区生产矿井大流量、长时间的排水资料进行识别岩溶裂隙水含水层的水文地质参数,计算结果发现：K值均在100m/d量级上,μ＊值均在10^-3量级上,与孔隙含水层的值相当;用识别的参数预算矿井涌水量与区域降雨补给量接近,回报水位及给定条件下排水量误差均不超过2%。结果表明,可以用渗流理论模型对管道流、裂隙流进行概化处理。研究成果提出矿区岩溶裂隙地下水参数计算的新方法,为防控矿坑突水、安全生产提供了新思路。 相似文献
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基于MODFLOW的岩溶管道水流模拟方法探讨与应用 总被引：4，自引：2，他引：2
针对岩溶管道水流特征,选取广西寨底岩溶流域为研究对象,分别采用三维有限差分地下水流动模型(MODFLOW)中的Drain和River模块概化模拟岩溶管道特征,结合管道内上游、中游及下游三个观测孔对比分析两种方法的适用性,结果表明:末期等水位线图中位于管道两侧处流线均有形状突变,符合实际管道水流动态特征,且能模拟出管道内水位变化趋势。最后分析两种方法模拟管道水流的原理,Drain模块中岩溶管道仅起排水作用,不允许管道内水流流向周围含水层,而River模块允许岩溶管道水与周围含水层水流交换,因而相对Drain模块而言,应用River模块概化模拟岩溶管道更加精确。 相似文献