岩溶管流及其水动力特征——以贵州富林后寨河流域为例

岩溶管流及其水动力特征——以贵州富林后寨河流域为例

一、Karst conduit flow and its hydrodynamic characteristics——Houzhai River drainage basin in Fueling,Guizhou,China as an example(论文文献综述)

张艳青,张志才,陈喜,王刚,程勤波,刘皓,彭韬[1](2022)在《西南喀斯特流域岩溶水氢氧同位素时空分布特征及水文意义——以后寨河流域为例》文中指出受多重导水介质影响,喀斯特流域水循环过程复杂,只以水分为研究对象的水文学方法难以刻画其时空变化特征及其受喀斯特水文地质条件的控制作用。稳定氢氧同位素赋予岩溶水指纹信息,为解译喀斯特流域水循环时空演变与水文功能提供了重要研究手段。论文选取贵州普定后寨河流域为研究对象,基于月尺度的高空间分辨率的水样采集,结合聚类分析和克里金插值方法,分析流域岩溶地下水氢氧同位素和反映蒸发分馏程度的Lc指数时空分布特征及其影响因素。以此为基础,研究喀斯特流域降雨混合、水文连通性及水流路径等水文作用。结果表明,研究区雨季岩溶地下水δ18O与Lc偏负,枯季岩溶水整体δ18O与Lc相对偏正,表明雨季湿热条件下,岩溶地下水受"新"、"老"水混合作用与流域蒸发过程的共同影响,枯季地下水混合作用较弱,蒸发作用弱;相较于中下游覆盖型岩溶区,流域上游峰丛区岩溶水δ18O偏负,Lc偏正,表明流域上游土壤/表层岩溶带浅薄山区,降雨入渗迅速,岩溶水中土壤水成分较低,下游土壤较厚,入渗较慢且蒸发强烈,地下水蓄存时间长,岩溶水中土壤水成分较高。干湿交替期,岩溶水Lc快速变负,表明随水文连通性增强,土壤水补充岩溶含水层地下水能力增强。

覃蔡清[2](2020)在《喀斯特关键带碳的生物地球化学特征及其对降雨事件的响应》文中研究表明地球关键带是各圈层在地球表层相互交汇的异质区域,涵盖了社会持续发展所需的能源和矿物资源,对于人类和环境都具有重要意义。碳是生命体的必需元素,它在关键带不同介质中的生物地球化学循环影响着环境和气候变化。喀斯特关键带属于脆弱的生态系统,广泛分布的可溶性岩石以及强烈的水岩作用使碳循环和流域水环境变化有别于非喀斯特系统,且对气候变化有快速响应。因此研究喀斯特关键带中碳的生物地球化学特征及其动态变化能更好地辨识关键过程在碳归趋中的作用,为精确建立区域/全球碳循环模型提供科学基础,有助于科学辨析气候变化对水环境变化的影响以及环境生态系统的保护。目前以关键带理念为基础在喀斯特小流域进行与碳归趋有关的系统研究较少。因此,本研究选在中国西南地区一个具有近四十年研究基础的典型喀斯特流域以及该流域中的一个关键带监测点(CZO),对土壤和水体中的碳进行了立体多维的研究。首先通过在不同季节采集四种土地利用类型的土壤剖面,探讨土壤有机碳(SOC)和无机碳(SIC)在垂直剖面上的变化情况、储量分布、影响因素以及土壤碳和水碳之间潜在的相互运移关系。同时利用在线传感器和高频次采样获得的高分辨率数据分析水体中的化学组成、溶解性有机碳(DOC)和无机碳(DIC)在地表—地下之间的迁移转化及其在水文变化中所表现出的化学稳态响应和滞时特征。最后在流域尺度上通过持续两年的月度采样,研究溶解性碳的时空变化特征及其控制因素。本研究主要获得了以下认识:(1)喀斯特土壤的SOC含量远高于SIC,且随深度增加而降低,SIC的变化趋势相反,二者均无显着季节性差异。SOC周转速率与同位素分馏效应并非完全一致,与喀斯特的薄土层和异质性有关,受控于植被类型、生物量和土壤微生物群落。上层土壤是“新”SOC(占34±10%)的活跃区。SIC来源或动态过程较简单,主要取决于成土性SIC与成岩性SIC的相对比例,受土壤呼吸、次生碳酸盐岩沉淀和再溶解的长期动态平衡影响。成土性SIC的比例较高且对变化更为敏感,与喀斯特土壤中Ca2+及生物CO2的可利用性有关,也受SOC变化的潜在影响。该流域的SOC储量(20.29±1.66 kg m-2)在中国及世界范围内处于较高水平。耕地上层土壤的SOC储量有所流失,但在停耕后的前期恢复阶段(10年内),其“新”碳截留速率(0.18 kg m-2yr-1)较高,SOC分解速率常数(0.01)较低,这与喀斯特土壤的高渗透性有关。相反,SIC储量(1.22±0.34 kg m-2)较低,与气候背景以及喀斯特土壤风化程度有关。(2)水中的溶质浓度在年际尺度上无显着性差异,但有明显的季节性变化,雨季的值一般低于旱季(NO3-除外),且各溶质对雨季的水文变化有不同程度的动态响应。Na+、K+和SO42-的化学稳态较弱,主要受控于降雨的稀释作用。NO3-和Cl-具有相似的农业来源或运输过程,流量增加能产生冲刷效应,使其通过淋溶作用在地表—地下水之间运移,具有较强的无序性,且滞时特征也与其它离子有所差异。Ca2+、Mg2+和HCO3-具有较强的化学稳态特征,主要来源于水体运输过程中的CO2溶解以及碳酸盐岩风化,且地下水中的浓度通常高于地表水。(3)DIC的化学稳态响应较强且在地下水中的浓度高于地表水。土壤CO2和Ca CO3是DIC的主要来源,其中前者的贡献比例更高,尤其是在雨季。土壤中次生的成土性SIC也具有一定的贡献。此外,大气CO2是地表水中DIC的另一个潜在来源。生物成因碳在DIC随流量变化的过程中占主导地位。泉水中DIC以及风化产物的滞时特征在不同的降雨事件之间有所差异,这与降雨事件的前期水文环境有关,主要的影响机制为过程限制。水文地质环境(如孔隙度、导水率和水头)能影响水流的运输路径(小缝隙和管道)和速度,改变源区、运输时间以及水岩作用时间,进而影响滞时特征。此外,脱白云石化作用对于流经石膏层的深层承压水中的DIC及其同位素也具有调节作用。(4)DOC与DIC之间具有一定的相互转化,但DOC浓度远低于DIC。DOC在地表水中的浓度高于地下水,在雨季的浓度高于旱季,均与DIC相反。雨水运移到地下水的过程中不断有“新”DOC的汇入,但“新”“老”DOC混合的相对比例会随着流量而变化。渗透过程中部分DOC也会被含水层拦截或在途中被吸附或利用,成为地下水体潜在的持续陆源。表层土壤中的活性SOC库是DOC的来源之一。各FDOM组分的荧光强度变化说明DOC的补充来源可能主要是陆源的地表径流输入,而自生源的贡献相对较小。泉水的DOC随流量增加具有积聚效应,其滞时特征在不同的降雨事件中有所差异,这取决于它在单场降雨事件中的可获得性、储量以及可运输性,受控于与降雨强度/大小有关的运输限制。(5)上述研究结果表明喀斯特关键带存在着水土侵蚀,土壤中可利用的活性碳比例也较低,长期耕作还会使土壤碳流失且在短期内不易自然恢复,最终使土壤环境质量下降。因此需及时采取退耕还林等土管政策来提高土壤环境质量。此外,薄的土壤层和成熟的地下网络系统使硝酸盐以及钙镁等离子在地下水中富集,造成地下水氮污染和水硬度升高,使部分时间段的局域水环境质量恶化,因此需通过优化施肥和灌溉等措施改善水环境质量。总之,喀斯特关键带中碳的生物地球化学循环十分活跃,雨季的水文变化能使碳和水环境化学产生强烈的动态响应,进而通过加速局域碳循环来影响全球气候变化,并改变水土环境质量。

谢国文[3](2019)在《西南典型岩溶含水介质特征识别方法研究 ——以重庆金佛山水房泉流域为例》文中认为我国岩溶地下水资源占地下水资源总量的1/4,在区域社会经济发展中占据重要地位。岩溶地下水以岩溶含水介质为运移和存储场所。受物质迁移和碳酸盐岩差异化溶蚀,岩溶含水介质的非均质性和水力联系的各向异性突出。管道、裂隙和孔隙等介质形态组合具有多重性、复杂性。同时,岩溶区地形崎岖,在地表无法观察到地下水系统含水介质的特征,水文勘探难度较大。这就使得对其研究方法与地表水有所不同,单一方法难以获取对含水介质的系统认识,需要多种方法相互验证。基于此,本文以金佛山水房泉流域为研究对象,在掌握区域气候、水文地质、地貌及人类活动情况的基础上,通过自动化监测气温、降雨量、流量及电导率等气象与水文地化指标的高分辨率数据;并开展野外示踪试验,将在线监测与定量解译相结合;同时按天采集降雨条件下的水房泉水样,分析水中阴阳离子。综合运用流量指数衰减法、示踪试验、电导率频率分布(CFDs)和水化学分析四种方法,探讨水房泉流域岩溶含水介质的组合特征。通过流量过程曲线分析发现,曲线形态呈上升翼陡而下降翼缓的不对称尖峰型,区域发育岩溶管道的同时,还有相当岩溶裂隙、孔隙介质,其对地下水具有一定调蓄功能。分析流量增长曲线,求得地下水平均流速为41.52m/h,地下水基本库容量约为117-145m3。强降雨下流量衰减曲线可划分出三个亚动态,弱降雨下第一亚动态表现不明显。溶洞-管道介质水量占储水总量的7.6%,而裂隙-孔隙介质占总水量的92.36%,裂隙-孔隙介质对流域水资源的储存和调蓄发挥重要作用。示踪试验表明,1号落水洞与水房泉间存在直接水力联系。天来宝回收率仅为65.2%,与其非保守的性质有关。研究区地下水流路径通畅,最大流速可达1431m/d,雷诺数大于4000,呈紊流流态。试验段岩溶含水介质极不均匀,发育两条过水通道,为主管道并联支管道或裂隙结构,无地下湖和溶潭发育。流道形态可分为三种:分支串联型、先分支再串联后汇流型以及先汇流再串联后分支型。利用Qtracer2程序,求得1号落水洞至水房泉段岩溶管道储水量为2244-4317m3,横截面积为2.84-5.47m3,管道直径为1.9-2.64m,雷诺数为4518-5374。其它水文地质参数:摩擦系数为0.26-0.35,弥散系数为0.12-0.29m2/s,纵向弥散度为35.89-148.08m,舍伍德数为259.46-299.81,水力深度为1.49-2.07m,分子扩散边界层厚度为6.35-10.17mm。CFDs分析表明,流域内存在四种水源组分,其又可归并为两大类:储存于岩溶裂隙、孔隙介质中的P1组分,主要是基质或者岩溶裂隙重力水。以及来自于地表雨水、土壤及酒店污水的P2、P3、P4组分,其主要以管道介质为运移载体。研究区的这种裂隙介质与管道介质并存的特征解释了CFDs的多峰现象,验证了该方法的适用性。而水化学结果同样表明,研究区地下水化学组分有多个来源,水岩作用产生的HCO3–、Ca2+、Mg2+、Sr2+等离子变异系数较小,存储于裂隙、孔隙和溶隙等岩溶非饱和带中,在降雨期间受活塞效应影响,随扩散流补给地下河。来自酒店污水以及水土流失的NO3-、Cl-、全Fe和Al3+等化学组分未得到岩溶非饱和带的调蓄,变异系数大,主要通过落水洞等地表通道直接灌入地下河,以管道流形式快速输送。研究认为,可利用流量指数衰减方程查明水房泉流域不同含水介质的构成比例,并结合示踪试验分析地下河管道直径和形态特征,划定流域范围并计算相关水文地质参数,同时以CFDs和地球化学分析为辅助,识别地下水不同组分运移路径的差异,从而验证不同含水介质并存的事实。

吕婕梅[4](2018)在《人类活动影响下喀斯特小流域岩石风化及其与大气CO2的源汇效应关系研究》文中认为温室效应和全球碳循环是世界各国政府和研究人员广泛关注的大气环境问题,许多学者认为,在地质时间尺度上(大于一百万年),地质碳汇是主要的碳汇),全球气温主要受到地球释放到大气中的CO2和化学风化消耗的CO2量互相平衡控制,合理准确评估地球表面化学风化所消耗的CO2量与区域碳排放对于全球碳循环研究具有重要意义。传统的碳循环模型通常只考虑陆地、海洋和大气三个碳库,而河流在全球和区域的碳循环中通常作为连接陆地和海洋的重要通道,河流风化碳汇和碳输出是全球气候变化研究的热点问题之一。人类活动的参与会加速河流CO2释放及造成流域岩石风化碳汇量被高估,但当前对人类活动影响下河流岩石风化碳汇量和碳通量的研究较少,且多以定性分析为主。本研究以贵州阿哈湖流域分别受到矿业活动、农业活动及城市排污等三种不同类型人类活动影响的3条入湖喀斯特河流游鱼河(主受废弃矿山及农业活动影响)、金钟河(主受城市排污影响)、白岩河(同时受到废弃矿山和居民生活污染影响)为研究对象,分析不同影响因素下喀斯特小流域水化学特征、岩石风化过程,识别受到矿山、农业活动及城市排污影响的小流域水化学特征及其控制因素,定量估算人类活动对河水溶质的贡献及受到矿山、农业活动及城市排污影响的小流域岩石风化碳汇量及碳释放通量,探讨喀斯特小流域的碳循环机理及其与大气CO2的“汇”吸收、“源”释放关系。主要认识和结论如下:(1)分别受到矿山、农业活动及城市排污不同类型人类活动影响的入湖小流域pH、电导率和TDS存在明显差异。3条小流域pH整体表现为游鱼河<金钟河<白岩河,中性偏弱碱性;电导率和TDS表现为游鱼河>金钟河>白岩河。其中,游鱼河TDS年均值690.90 mg·L-1,表现出明显受污染水体特征(TDS>500 mg·L-1)。(2)分别受到矿山、农业活动及城市排污不同类型人类活动影响的入湖小流域具有相似的阳离子组成特征(依次为Ca2+>Mg2+>Na+>K+>NH4+),不同的阴离子组成特征。游鱼河阴离子变化依次为SO42–>HCO3–>Cl–>NO3–>F–,白岩河和金钟河为HCO3–>SO42–>Cl–>NO3–>F–。(3)阿哈湖3条入湖小流域受人类活动影响程度不同,分别受到矿山、农业活动及城市排污不同类型人类活动影响的小流域离子组成特征存在明显差异。游鱼河河水中Ca2+和SO42–明显高于处于同一环境背景的其他2条小流域及世界其他河流,是一条明显受到废弃矿山影响河流。金钟河Na+、K+、Cl–含量较高,明显高于其他小流域,是一条受到城市排污影响明显的河流。白岩河河水中含量相对较高的离子为Cl–、NO3–,河水同时受到废弃矿山/农业活动和居民排污影响,但受到的废弃矿山的影响小于游鱼河,受到居民生活污染的影响小于金钟河。(4)阿哈湖3条入湖小流域水化学特征同时受到人类活动和岩石风化影响,主要受到岩石风化影响。扣除大气降水来源后,岩石风化来源分别为83.45%、82.86%、84.65%,人类活动对游鱼河干流、金钟河、白岩河的输入分别为15.48%、14.51%、13.10%。受到矿山、农业活动及城市排污不同类型人类活动影响的喀斯特小流域离子Ca2+、Mg2+、HCO3–有相同的来源,主要来自岩石风化,Na+、K+、Cl–、SO42–、NO3–具有不同的人类活动来源。(5)Ca2+/Mg2+、SO42–/Mg2+及(Ca2++SO42–)/Mg2+比值可以用来表征矿业活动对河水的影响,(Na++K++Cl–)/Mg2+可以用来表征城市排污对河流的影响。受酸性矿山废水影响明显的小流域具有较高的Ca2+/Mg2+、SO42–/Mg2+及(Ca2++SO42–)/Mg2+比值,受城镇排污影响明显的小流域具有较高的(Na++K++Cl–)/Mg2+。NO3–/Na+、NO3–/K+、NO3–/Cl–比值可以用来区分受到农业活动影响和受城市排污影响的小流域NO3–特征,在NO3–浓度都很高的情况下,受到农业活动输入较多的小流域相对受城市排污影响的城市小流域具有较高的NO3–/Na+、NO3–/K+、NO3–/Cl–比值。(6)阿哈湖3条入湖小流域岩石风化过程主要为碳酸和硫酸共同风化碳酸盐岩。质量平衡法和扣除法计算结果表明,受废弃矿山影响明显的游鱼河69.69%岩石风化是由硫酸风化碳酸盐,30.31%来自碳酸风化碳酸盐岩。受城市排污影响明显的金钟河34.97%是由硫酸风化碳酸盐,65.03%来自碳酸风化碳酸盐岩。同时受矿山和城市排污影响的白岩河39.92%来自硫酸风化碳酸盐,60.08%来自碳酸风化碳酸盐岩。(7)受人类活动产物形成的外源酸参与的影响,小流域虽然有较高的化学风化速率,但风化碳汇量较低。如人类活动较为剧烈的游鱼河岩石风化速率分别为177.33 t·(km2·a)-1),高于受到人类活动影响相对较小的金钟河(135.68t·(km2·a)-1)和白岩河(100.07 t·(km2·a)-1)及世界其他河流。但游鱼河岩石风化对大气CO2消耗率为169.07×103mol·(km2·a)-1),明显低于金钟河(666.40×103mol·(km2·a)-1)和白岩河(417.16×103mol·(km2·a)-1)。人类活动会导致流域风化碳汇量被高估,受废弃矿山影响明显的小流域被高估量最高。若不对人类活动影响进行扣除,受矿山和农业活动影响的游鱼河小流域风化对大气CO2的消耗量被高估39091.88×103mol·a-1,风化碳汇量被高估3.5倍。受城市排污影响明显的金钟河小流域风化对大气CO2的消耗率被高估17022.10×103mol·(km2·a)-1,风化碳汇量被高估0.53倍。受废弃矿山和城市排污同时影响的小流域风化对大气CO2的消耗率被高估14275.28×103mol·(km2·a)-1,风化碳汇量被高估0.66倍。(8)人类活动会加速河流二氧化碳释放速率。碳通量计算分析表明,受到矿山影响明显的游鱼河和受城市排污影响的金钟河具有较高的二氧化碳释放速率,均值分别为813.28 mg·(m2·h)-1、577.63mg·(m2·h)-1,明显高于受人类活动影响较小的白岩河(197.17 mg·(m2·h)-1)。游鱼河、金钟河、白岩河年二氧化碳释放量也有相同变化趋势,二氧化碳释放量分别为41.65×103mol·a-1、50.56×103mol·a-1、9.42×103mol·a-1。(9)分别受到不同类型人类活动影响的小流域年二氧化碳释放通量远低于流域岩石风化消耗的大气CO2(游鱼河:11141×103mol·a-1;金钟河:31654.00×103mol·a-1;白岩河:21483×103mol·a-1;),基于流域岩石风化和水气界面CO2释放,受到人类活动影响明显的喀斯特地区小流域主要表现为大气CO2的“汇”效应。

宋贤威,高扬,温学发,郭大立,于贵瑞,何念鹏,张进忠[5](2017)在《中国喀斯特关键带岩石风化碳汇评估及其生态服务功能(英文)》文中认为The karst critical zone is an essential component of the carbon(C) pool, constituting the global C cycle. It is referred to as one of the "residual land sink" that remains largely indeterminate. Karst area(2.2×107 km2) comprises 15% of the world’s land area, and karst area comprises 3.44×106 km2 of area in China. Due to the complexity of karst structure and its considerable heterogeneity, C sequestration rate estimations contain large inaccuracies, especially in relation to the different methods used in calculations. Therefore, we reevaluated rock weathering-related C sink estimations in China(approximately 4.74 Tg C yr–1), which we calibrated from previous studies. Additionally, we stipulated that more comprehensive research on rock-soil-biology-atmosphere continuum C migration is essential to better understand C conversion mechanisms based on uncertainty analyses of C sink estimations. Moreover, we stressed that a collective confirmation of chemical methods and simulated models through a combined research effort could at least partially eliminate such uncertainty. Furthermore, integrated C cycling research need a long-term observation of the carbon flux of multi-interfaces. The enhanced capacity of ecosystem C and soil C pools remains an effective way of increasing C sink. Karst ecosystem health and security is crucial to human social development, accordingly, it is critical that we understand thresholds or potential C sink capacities in karst critical zones now and in the future.

陈盟[6](2017)在《华蓥山区域岩溶水系统及其与龙潭煤系组合关系研究》文中认为华蓥山地区是川东平行岭谷主体山脉,是由一系列近于平行的狭长不对称箱状高背斜组成“隔档式构造”构造山系,为一套寒武纪至三叠纪的碳酸盐岩地层,分布面积987.88km2,岩溶广泛发育。华蓥山是四川主要产煤区之一,龙潭煤系是主要的产煤层,位于P1m+q和P2c岩溶含水层之间,开采难度较大。华蓥山地区现有87处开采龙潭煤系的煤矿,发生多起岩溶涌突水事故。论文运用水文地质调查、地质统计、同位素技术、水文地球化学反向模拟、示踪试验、地球物理勘探等技术手段,以区域地下水系统理论为指导,系统研究了华蓥山地区岩溶含水系统、岩溶水运动系统以及龙潭煤系与岩溶水系统组合特征等,对华蓥山地区龙潭煤系开采具有重要的科学指导意义。取得以下主要成果与结论:(1)区域内可溶岩地层主要有三叠系(T)、二叠系(P)、奥陶系(O)和寒武系(?)等,总面积为987.88km2;三叠系(T)碳酸盐岩出露面积最广,占总量的80.71%;二叠系(P)碳酸盐岩以灰岩或灰岩夹泥灰岩为主,占总量的16.33%;奥陶系(O)以均匀状灰岩或互层状泥灰岩为主,占总量的1.71%;寒武系(?)以纯质白云岩为主,占总量的1.25%。(2)区内岩溶发育形态丰富,岩溶个体共计2061个;溶蚀洼地633个,高程范围6001000m内467个,占溶蚀洼地总量的73.78%;落水洞477个,高程范围6001000m内381个,占落水洞总量的79.87%;溶斗和竖井共计768个,高程范围6001100m内730个,占溶斗和竖井总量的80.47%;溶洞183个,高程范围400900m内135个,占溶洞点比例73.77%;地层岩溶发育强度依次为T1j>T1f>P1m+q>P2c+P2l>O>?2-3ls。(3)岩溶介质形态组合划分为纯层管道-裂隙型、夹层管道-裂隙型和裂隙型等3类,纯层管道-裂隙型含水介质主要分布在T2l、T1j、T1f2+4、P1m+q、O1t+h和?2-3ls含水层,分布面积为872.73km2,夹层管道-裂隙型主要分布在P2c、P2l2+4和O2-3含水层,分布面积为115.15km2,裂隙型在各岩溶含水层均有分布;岩溶含水岩组分为3个富水等级,强-极强富水岩组分布面积为848.91km2,中-强富水含水岩组分布面积为133.64km2,中-弱富水含水岩组分布面积为5.33km2;岩溶蓄水构造分为背斜型、向斜型和复合型3类,岩溶水主要径流方式为顺轴向流动而形成地下河径流带或“倒虹吸”式垂直轴向径流。(4)区内岩溶水主要补给来源为大气降水和地表水,径流通道以管道和裂隙为主,排泄途径主要为岩溶泉、地下河及人工疏排;岩溶水运动垂向分为表生岩溶带、垂直下渗带、季节交替带、饱水带、压力饱水带和深部缓流带,并划分为单一构造型、复合构造Ⅰ型和复合构造Ⅱ型等3种岩溶水运动垂向分带模式,区内煤矿的风井巷道多位于季节交替带或饱水带,采煤巷道多位于压力饱水带;岩溶水运动模式划分为背斜构造控制和向斜构造控制2大类,6小类;综合岩溶含水结构特征、岩溶水运动特征、水化学特征及循环交替分析、典型岩溶水子系统解剖等,提出华蓥山地区岩溶水系统的概念模型。(5)根据对煤层的充水特征,岩溶含水层分为直接充水含水层和间接充水含水层,前者包括P1m底板直接充水含水层和P2l直接顶板充水含水层,后者包括P2c、T1f、T1j和T2l等含水层,对煤层和井硐威胁最大为P2c岩溶含水层;煤系赋存形态受华蓥山复式构造的滑脱构造格局控制,形成煤层直立或倒转、重复或缺失、厚度局部变化和破坏煤层连续性等4种赋存形态;煤系与岩溶水系统组合关系分为单斜构造型(Ⅰ型和Ⅱ型)、向斜构造型、断块构造型和复合构造型4类;在龙滩煤矿绘制了P2c和P1m含水层天然条件和疏干条件下的岩溶水等水位及流场图,天然条件下的矿区岩溶水运动系统具有层次性,疏干条件下的矿区岩溶水运动系统不断演化,出水点和岩溶泉之间出现次级分水岭,随疏干排水进行,分水岭逐渐外移,岩溶水系统的非统一性增强,分层性减弱或消失。(6)以龙门峡南煤矿突水案例,突水水源判别研究显示回风平硐M1监测点和M2监测点与S3泉点和S5泉点具有一定的水化学相似关系,与T2投入点具有一定的水力联系,其中M1监测点与S3泉点具有较大的同源性,与T2投入点具有较大的连通性,径流通道入口和出口均位于P2c含水层;地下径流通道探测研究发现裂隙密集发育区20处、大型新溶洞5个、导水断层2条,并验证了6#溶洞与+623m回风平硐地下暗河之间的水力联系,划定岩溶发育集中高程为540660m,多处于P2c岩溶含水层,具备水力联系。(7)煤矿岩溶突水通道主要为断层带和岩溶导水陷落柱,裂隙是其基本要素,T1f、P2c和P1m地层张裂隙发育,多贯穿上下含水层,对煤系地层充水影响较大;张性断层多为充水和导水断层,突水压力大,原始状态下压扭性断层充水和导水性能较差,在静水压力和矿山压力作用下,闭合型断层可进一步破碎或充填物被冲蚀而转化为可充水和导水断层,结合断层性质归纳断层突水模式;本区域P2c和P1m含水层发育大量岩溶陷落柱,具明显的分区性和分带性,P2c地层岩溶陷落柱是岩溶水的主要径流通道,可贯穿上下含水层,当与冒裂带导通时,可形成突水主要通道;采动条件下煤层底板破坏深度与P1m地层陷落柱扩展裂隙导通时,也可产生渗水或突水。

钱娟婷[7](2017)在《喀斯特河流溶解性无机碳和δ13CDIC地球化学特征 ——以三岔河为例》文中研究说明河流系统是全球生物地球化学循环的重要环节,是将陆地侵蚀物质输送海洋的主要通道。最新研究表明,河流每年的CO2释放量(1.8 PgC/a)是入海碳通量(0.9PgC/a)的2倍,占内陆水体(河水,湖水和湿地)释放总量的43%,是大气碳平衡的重要成分。河流碳为水生生物提供能量,并影响水生环境的地球化学性质。中国西南喀斯特流域其突出的地球化学敏感性和生态脆弱性,自然风化是其物源的主要营力,人为活动的扰动使河水的成分更加复杂。仅仅依靠离子组成难以区分河流碳的不同来源,而稳定碳同位素(δ13C)成为示踪河水物源的重要手段。本文选取位于贵州省三岔河流域作为研究对象,分别于2014年2月和8月采集枯、丰水期河水样品,对河水的电导率(EC)、pH、总溶解性固体(TDS)、溶解无机碳(DIC)和同位素组成(δ13CDIC)进行测试,探讨三岔河流域溶解无机碳的来源、硫酸侵蚀碳酸盐岩的比例及对DIC浓度的贡献比,研究喀斯特中小型河流pCO2的分布及其影响因素及河流垂直CO2释放通量,经过以上研究,得到以下几点结论:(1)三岔河流域两期河水平均电导率为487μs/cm,pH平均值为8.31,呈弱碱性,总溶解性固体平均值为349 mg/L及溶解无机碳平均值为2.17mmol/L,EC、pH、TDS和DIC均表现为枯水期>丰水期。(2)河流DIC主要受到碳酸盐岩矿物溶解和土壤CO2的影响。枯水期的时候,碳酸盐岩碳库对三岔河δ13CDIC值的贡献比为61%,对丰水期的贡献比为48%;与枯水期相比,碳酸盐碳库对丰水期的δ13CDIC值的贡献少13%;土壤碳库对δ13CDIC值的贡献比枯、丰水期分别为39%和52%。(3)枯水期三岔河流域碳酸盐岩风化有73%是由H2SO4侵蚀造成的,硫酸溶解碳酸盐岩产生的DIC占水体中总DIC的比例([HCO3-H2SO4]/[HCO3-])为46%;丰水期三岔河流域碳酸盐岩风化有56%是由H2SO4侵蚀造成的,硫酸溶解碳酸盐岩产生的DIC占水体中总DIC的比例([HCO3-H2SO4]/[HCO3-])为29%,显示硫酸显着地影响到流域碳酸盐岩的风化过程,研究结果对三岔河流域水资源的保护和开发利用及岩溶碳循环研究意义重大。(4)水体pCO2在300-10000μatm之间,年平均值3100μatm,枯水期<丰水期。过饱和CO2与表观耗氧量的相关关系分析发现,枯水期pCO2与HCO3-含量呈正相关,表明枯水期主要受碳酸盐岩溶解控制的碳酸体系的影响;而丰水期河流水体高pCO2则主要受有机好氧呼吸作用和高浓度土壤CO2进入到水体的影响。(5)三岔河水-气界面CO2交换速率为10.8-20.3 MgC·ha-1·a-1,CO2释放通量约为0.9-1.7×109 mol·C·a-1。对比分析发现,喀斯特中小型河流三岔河CO2释放速率高于亚马逊河、长江、西江等大型河流,却低于喀斯特地区以及北欧等小型溪流,可见不同级别河流具有不同的CO2释放通量,长期以来可能低估了中小型河流对区域CO2循环的贡献。

赵瑞[8](2016)在《四川盆地南缘地形梯度带区域岩溶水系统研究》文中研究指明随着近年来中国西部大开发、一带一路等战略的开展,人们对生存环境、空间和能源资源等需求量与日俱增。人类建设活动是社会生产与发展的必要行为,在遍及地表空间的同时也逐渐将目光转向了地质条件更为复杂的西部地区,而岩溶便是中国西南地区复杂地质环境的主要表现之一。川南盆地地形梯度带位于四川盆地与云贵高原之间的过渡区域,北侧受长江河谷的切割,地形缓而低,向南地势逐渐抬升,直到云贵高原面附近时,彻底完成地形梯度的“上台阶”过程。区域碳酸盐岩分布面积广,岩溶水资源丰富。近几十年,该区成为了重要的开发对象,交通地下工程、页岩气与矿山开采以及岩溶水资源开发利用等建设发展愈加频繁。人类活动的开展与岩溶水系统环境密切相关,岩溶水系统的研究对于人类活动具有重要的科学指导意义。论文以对近十年来在川南地形梯度带内承担的地方铁路、高速公路、水利工程、矿山地质环境等研究课题为基础,结合区域水文地质信息提取,运用水文地质调查、地质统计方法、同位素技术、地球化学反演模拟、三维数值模拟技术等手段,从区域地下水系统理论的角度,综合分析了区域岩溶水系统,取得了以下主要成果和结论:(1)基于四川盆地南缘与云贵高原之间斜坡地带地形梯度大、可溶岩广泛分布等特点,利用1:5万和1:20万精度区域地质资料,统计了区内T1j+T2l、P1y、D3+D2q、O2+O1和?2-3ls五套可溶岩地层的3494个岩溶类型,通过数量密度、形态规模、发育地层、发育部位和方向等要素总结了岩溶发育特征与分布规律,探寻了这一独特的地形梯度带岩溶发育的规律。(2)该区属扬子准地台四川台坳川东陷褶束的赤水凹褶束和上扬子台坳川东南陷褶束的筠连凹褶束以及滇东台褶带的滇东北台褶束三大构造单元结合带,构造体系复杂多变。根据构造地质条件、岩性条件与边界条件,结合构造形迹将区域分为NE向构造地质单元、EW向构造地质单元、SN-EW向复合构造地质单元、NE-NNE构造地质单元和NE-旋扭型构造地质单元5个地质单元区。(3)通过区域资料统计分析,从岩溶发育强度和分布高程等方面对岩溶规律进行总结:岩溶发育程度分为强、中等和弱3个区,岩溶强发育地层为P1y和T1j+T2l,岩溶中等发育地层为D3+D2q和O1+O2,岩溶弱发育地层为?2-3ls;岩溶的分布高程具有明显的阶梯分带性,在高程19502200m、15001800m、10001300m、700900m和300600m五个阶段范围内分布了93.3%的岩溶类型,按此高程分带将区域岩溶划分为5个岩溶梯度带。(4)区内5个碳酸盐岩层组T1j+T2l、P1y、D3+D2q、O2+O1mb和O1t+h与?2-3ls跟据岩性纯度与层厚可以划分为纯层型、夹层型和互层型3种类型,结合岩溶现象总结出的岩溶发育强度、产状控制因素和构造条件,将碳酸盐岩含水层组结构划分为单斜型、背斜型、向斜型与断裂型4大类,共38个岩溶水文地质结构。同时,在5个地质单元内对每类岩溶水文地质结构进行空间区划。(5)区内两类岩溶水按照赋存介质空间的不同可分为管道型和裂隙型,根据介质形态的组合特征,将介质结构分为纯层管道-裂隙型、夹层管道-裂隙型、纯层裂隙型、夹层或互层裂隙型和裂隙-孔隙型5个小类。介质类型决定岩溶含水结构的富水性,结合构造地质条件,区内岩溶富水结构以褶曲型和断裂型为主,同时还包括单斜型、河谷泄流型和岩性接触带型共5种类型。(6)区内地表水系发达,按照河流边界与分水岭将区域划分了关河(I-1)、南广河(I-2)、长宁河(I-3)、永宁河(I-4)与赤水河(I-5)5个一级水文地质单元,每个单元均为区域系统,控制着地下水的径流与排泄。同时,按照岩溶水排泄系统将区域水系统划分为岩溶大泉系统和地下河系统,其中,地下河系统中的伏流-暗河管道系统在区内显着发育,并且,跟据其流动特征可以分为单阶梯状和多阶梯状两种形式。(7)区内地下河除单管道状以外还发育多枝状形态,从而具有多源同汇岩溶水系统的流动特征,更反映了地下河系的复杂程度。鉴于此,为了能够明确识别地下河系统的流动过程,选取筠连巡司小鱼洞和凉风洞地下河系统以及地下深循环热泉系统进行水文地球化学路径模拟,从而判断各深层岩溶水流动系统之间的相关性。此外,还辅以同位素高程效应对岩溶水流动速率进行了定性分析。(8)根据岩溶水系统分类标准,将区域岩溶水系统划分为24级,其中,按照最低标准划分,区内共发育1235个岩溶水系统。另外,通过对单一纯层型、纯层型+上覆非碳酸盐岩层、纯层型+下伏非碳酸盐岩层、纯层型+侧向分布非碳酸盐岩层和夹层型或互层型间互状5类含水结构的水动力循环分带特征进行研究,结合区域水动力条件,将岩溶水系统循环分为单斜型、背斜型、向斜型、断裂带型和埋藏型5种模式。同时,按照不同的循环模式将区域岩溶水系统进行了水文地质分区。(9)对川南地区的人类活动与岩溶水系统环境相互作用进行研究,以交通隧洞工程为实例,运用数值模拟方法演化作用影响过程,为今后人类工程活动提供详实可靠的地质依据,同时也为保护区内岩溶水资源的天然特性以及合理开发利用提供参考价值。

刘子琦,熊康宁,李高聪,肖时珍,王玲玉,王恒松,罗鼎[9](2014)在《中国南方喀斯特世界自然遗产拓展地环江喀斯特地貌价值及贡献(英文)》文中认为"中国南方喀斯特"是中国向联合国教科文组织世界遗产委员会分期申报的系列世界自然遗产。"中国南方喀斯特"第一期遗产地包括云南石林喀斯特、贵州荔波喀斯特和重庆武隆喀斯特;第二期提名地则包括了广西桂林喀斯特、贵州施秉喀斯特、重庆金佛山喀斯特,以及作为荔波喀斯特拓展地的广西环江喀斯特。环江喀斯特作为中国南方喀斯特荔波世界自然遗产地的拓展,对其申报论证倍受关注。新西兰Williams教授2013年考察环江时指出:"环江喀斯特作为荔波喀斯特的拓展地,无须论证其突出的普遍价

Lihong Liu,Xunhong Chen[10](2011)在《Hydrodynamic and Hydrochemical Study of Water in a Karst Aquifer》文中研究指明In order to compare the characteristics and the functioning of the springs and water circulation in Houzhai karstic water system,twenty physical and chemical parameters in ten representative stations are considered all together to identify the main factors responsible for the diversity of hydrological and hydrochemical responses of the considered karst systems.Based on principal component analysis,the twenty variables were analyzed in ten representative stations from 1995 to 1996.The results show that the first two principal components carry the 89.3%information of the whole.The main controlling factor on the variation of hydrochemistry type in this karstic water system is the lithology the water flowing through.The secondary factor is hydrodynamic con dition,especially the runoff depth of groundwater.The information of hydrogeochemistry has an important indicative significance on the analysis of the hydrodynamic characteristics.However,the principal component analysis coupling the hydrodynamic and hydrochemistry information provides a way to understand the hydrodynamic and hydrochemistry characteristics of karstic water system.

二、Karst conduit flow and its hydrodynamic characteristics——Houzhai River drainage basin in Fueling,Guizhou,China as an example(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、Karst conduit flow and its hydrodynamic characteristics——Houzhai River drainage basin in Fueling,Guizhou,China as an example(论文提纲范文)

(1)西南喀斯特流域岩溶水氢氧同位素时空分布特征及水文意义——以后寨河流域为例(论文提纲范文)

1 研究区概况与研究方法
    1.1 研究区概况
    1.2 研究方法
        1.2.1 样品采集
        1.2.2 Line-conditionedexcess(Lc)指数
        1.2.3 层次聚类分析法
2 结果分析
    2.1 岩溶水氢氧同位素组成及Lc指数时空分布特征
        2.1.1 岩溶水氢氧同位素时间分布特征
        2.1.2 岩溶水氢氧同位素空间分布特征
    2.2 基于δ18O和Lc指数的岩溶水聚类分析
3 讨论
    3.1 水文气象作用分析
    3.2 土壤-岩溶含水层水文连通性作用分析
    3.3 岩溶水补给来源与水流路径作用分析
4 结论

(2)喀斯特关键带碳的生物地球化学特征及其对降雨事件的响应(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 地球关键带
        1.1.2 喀斯特关键带碳循环研究
        1.1.3 碳循环与碳酸盐岩风化
        1.1.4 碳同位素特征及演化
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 喀斯特土壤剖面中碳的研究现状
        1.2.2 喀斯特流域水体中碳的研究现状
        1.2.3 问题与启示
    1.3 研究设计
        1.3.1 研究思路和目标
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 研究路线
第2章 研究区域概况
    2.1 典型喀斯特流域—后寨河流域
    2.2 喀斯特关键带监测点—陈旗流域
第3章 样品采集与分析
    3.1 土壤和岩石样品的采集
    3.2 土壤和岩石样品的分析
        3.2.1 土壤含水率和容重分析
        3.2.2 土壤pH分析
        3.2.3 土壤有机碳和无机碳浓度分析
        3.2.4 土壤以及岩石样品无机碳同位素的前处理
        3.2.5 土壤有机碳同位素的前处理
    3.3 水样的采集
        3.3.1 陈旗流域泉水样品的高频次采集
        3.3.2 陈旗流域井水样品的降雨过程采集
        3.3.3 陈旗流域地表-地下水样品的降雨过程采集
        3.3.4 后寨河流域水体样品的月度采集
    3.4 水样的分析
        3.4.1 水质参数现场分析
        3.4.2 三维荧光光谱测量及平行因子分析
        3.4.3 水化学分析
        3.4.4 水中溶解性无机碳和有机碳浓度分析
        3.4.5 水中溶解性无机碳同位素的前处理
        3.4.6 水中溶解性有机碳同位素的前处理
    3.5 碳同位素的测定
        3.5.1 稳定碳同位素的测定
        3.5.2 放射性碳同位素的测定
第4章 喀斯特关键带土壤中碳的动态变化及影响因素
    4.1 结果与分析
        4.1.1 土壤理化特征
        4.1.2 土壤有机碳及其同位素变化特征
        4.1.3 土壤无机碳及其同位素特征
    4.2 讨论
        4.2.1 影响土壤碳变化的因素
        4.2.2 土壤碳浓度与同位素变化
        4.2.3 土壤碳储量动态变化及其与土地利用的关系
    4.3 小结
第5章 喀斯特关键带中水化学和溶解性碳对降雨事件的响应
    5.1 泉水高分辨率数据的结果与分析
        5.1.1 水文和水化学特征
        5.1.2 溶解性有机质三维荧光光谱特征
        5.1.3 溶解性碳及其同位素特征
        5.1.4 化学稳态分析
        5.1.5 滞时特征分析
    5.2 井水样品的结果与分析
        5.2.1 水文和水化学特征
        5.2.2 溶解性碳及其同位素特征
    5.3 地表-地下水样品的结果与分析
        5.3.1 水文和水化学特征
        5.3.2 溶解性碳及其同位素特征
    5.4 讨论
        5.4.1 C-Q关系的影响因素
        5.4.2 水化学的滞时分析
        5.4.3 溶解性碳及其与流量关系的动态变化和控制因素
        5.4.4 地表-地下水在降雨过程中的相互响应特征
    5.5 小结
第6章 喀斯特流域水化学以及溶解性碳的时空变化
    6.1 结果与分析
        6.1.1 水文参数的时空变化特征
        6.1.2 水化学组成的时空变化特征
        6.1.3 溶解性碳及其同位素的时空变化特征
    6.2 讨论
        6.2.1 影响水化学和溶解性碳时空变化的因素
        6.2.2 流域水体中δ~(13)CDIC的变化和控制因素
        6.2.3 DIC来源的动态变化
        6.2.4 喀斯特流域中溶解性碳的来源及其迁移转化
        6.2.5 喀斯特流域环境水化学与水环境质量的变化
    6.3 小结
第7章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 主要创新点
    7.3 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢

(3)西南典型岩溶含水介质特征识别方法研究 ——以重庆金佛山水房泉流域为例(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 岩溶含水介质研究进展
        1.2.2 岩溶含水介质特征识别方法
        1.2.3 区域研究进展
    1.3 提出科学问题
    1.4 研究内容及技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
第2章 研究区概况与研究方法
    2.1 研究区概况
        2.1.1 地理位置
        2.1.2 地质与地貌
        2.1.3 气候与水文地质
        2.1.4 土壤与植被
        2.1.5 岩溶生态系统
        2.1.6 人类活动情况
    2.2 研究方法
        2.2.1 野外自动监测
        2.2.2 样品采集与测试
        2.2.3 分析方法
第3章 基于流量衰减法的含水介质研究
    3.1 2017年水房泉流量变化总体特征
    3.2 流量增长曲线分析
    3.3 流量衰减曲线分析
        3.3.1 不同强度降雨下的流量衰减过程
        3.3.2 岩溶含水介质类型
        3.3.3 岩溶含水介质对地下水的调蓄功能
    3.4 本章小结
第4章 基于高分辨率示踪试验的含水介质研究
    4.1 示踪试验开展
    4.2 试验结果分析
        4.2.1 示踪剂回收情况
        4.2.2 地下水流场
        4.2.3 岩溶管道形态
        4.2.4 水文地质参数
    4.3 本章小结
第5章 基于电导率频率分布与水化学的含水介质研究
    5.1 电导率频率分布识别水源组分与岩溶发育特征
        5.1.1 水房泉电导率频率分布(CFDs)特征
        5.1.2 水源组分解析
        5.1.3 CFDs指示岩溶含水系统结构
    5.2 降雨条件下的地下水化学组分来源与运移路径
        5.2.1 水物理化学指标对降雨的响应
        5.2.2 主成分分析及变异系数结果
        5.2.3 化学组分来源
        5.2.4 化学组分运移路径
    5.3 本章小结
第6章 对四种分析方法的评价
    6.1 各分析方法的优劣
    6.2 研究区岩溶含水介质总体特征分析
第7章 结论、创新与不足
    7.1 结论
    7.2 创新
    7.3 不足
参考文献
致谢
作者简介

(4)人类活动影响下喀斯特小流域岩石风化及其与大气CO2的源汇效应关系研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 研究目的与意义
    1.3 国内外研究进展
        1.3.1 流域水化学控制机制研究
        1.3.2 河流水化学与流域风化碳汇
        1.3.3 碳酸盐岩风化碳汇研究
        1.3.4 人为活动对岩石风化碳汇的影响
        1.3.5 流域水-气界面碳通量研究
    1.4 主要研究内容与技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
第二章 研究区概况及样品的采集与分析
    2.1 阿哈湖流域基本概况
        2.1.1 地理位置
        2.1.2 地质与地貌
        2.1.3 气候特征
        2.1.4 土壤和植被及土地利用情况
        2.1.5 流域内水土流失情况
        2.1.6 工业发展情况
        2.1.7 流域人为活动影响特征分析
    2.2 样品的采集与分析
        2.2.1 样品的采集
        2.2.2 样品测试分析
第三章 受人类活动影响的喀斯特小流域水化学特征分析
    3.1 河水水化学参数特征分析
    3.2 河水离子浓度变化分析
        3.2.1 游鱼河河水离子浓度变化分析
        3.2.2 白岩河河水离子浓度变化分析
        3.2.3 金钟河河水离子浓度变化分析
    3.3 河水主要离子组成特征分析
        3.3.1 阳离子组成特征分析
        3.3.2 阴离子组成特征分析
        3.3.3 水化学特征分析
    3.4 阴阳离子平衡分析
    3.5 本章小结
第四章 喀斯特小流域水化学影响因素分析
    4.1 岩石风化的影响
    4.2 大气降水/海洋输入的影响
    4.3 人类活动的影响
        4.3.1 游鱼河
        4.3.2 白岩河
        4.3.3 金钟河
    4.4 本章小结
第五章 不同类型人类活动影响下小流域河水离子来源及比值特征分析
    5.1 人类活动影响下离子来源分析
        5.1.1 SO_4~(2–)来源分析
        5.1.2 NO_3~–特征及来源分析
        5.1.3 Ma~+、K~+、Cl~–特征及来源
    5.2 矿山/城镇排污影响下喀斯特小流域离子比值特征分析
        5.2.1 受矿山废水影响的小流域离子比值特征
        5.2.2 受城市排污影响的小流域离子比值特征分析
        5.2.3 受矿山/城市排污影响较小的小流域离子比值特征分析
    5.3 农业活动/城市排污影响下喀斯特小流域离子比值特征分析
    5.4 本章小结
第六章 不同类型人类活动影响下小流域风化碳汇效应分析
    6.1 不同类型人类活动影响下喀斯特小流域化学风化过程分析
        6.1.1 矿山/农业活动活动影响下流域风化过程分析
        6.1.2 城镇排污影响下流域风化过程分析
        6.1.3 矿山/城市排污影响影响较小的小流域风化过程分析
    6.2 人类活动/岩石风化对河水溶质的贡献计算
        6.2.1 离子平衡原理
        6.2.2 矿山/农业活动活动影响下各端元贡献率计算
        6.2.3 城镇排污影响下各端元贡献率计算
        6.2.4 混合污染影响下各端元贡献率计算
    6.3 人类活动影响下喀斯特小流域化学风化过程中碳汇效应
        6.3.1 不同类型人类活动影响下小流域化学风化速率计算
        6.3.2 不同人类活动影响下小流域化学风化对大气CO_2消耗
    6.4 本章小结
第七章 不同类型人类活动影响下小流域与大气CO_2的源汇效应关系
    7.1 不同类型人类活动影响下流域水-气界面CO_2释放通量分析
        7.1.1 水-气界面CO_2释放通量计算
        7.1.2 矿山/农业活动活动影响下水-气界面CO_2通量分析
        7.1.3 城镇排污影响下水-气界面CO_2释放通量分析
        7.1.4 混合污染影响下水-气界面CO_2释放通量分析
    7.2 人类活动影响下喀斯特小流域水-气界面碳通量影响因素分析
        7.2.1 矿山/农业活动活动影响下流域碳释放通量分析
        7.2.2 城镇排污/城市居民影响下流域碳释放通量分析
        7.2.3 矿山/城镇排污影响下流域碳释放通量分析
    7.3 基于岩石风化和水-气界面碳释放的小流域源汇效应分析
    7.4 本章小结
第八章 结论与展望
    8.1 结论
    8.2 展望
致谢
参考文献
附录

(5)中国喀斯特关键带岩石风化碳汇评估及其生态服务功能(英文)(论文提纲范文)

1 Introduction
2 Characteristics of geologic distribution and karst structure
3 Estimating rock-weathering carbon sink
    3.1 Estimated methods
    3.2 Carbon sink evaluation in the karst zone, China
    3.3 Models used for C sink estimations
4 Uncertainty analysis
    4.1 Exogenous acids effect on carbonatite corrosions
    4.2 Instability of carbonatite weathering C sequestration
5 Karst critical zone service functions
    5.1 Potential increases in C sink processes
    5.2 Eco-service functions of karst critical zone
6 Prospective

(6)华蓥山区域岩溶水系统及其与龙潭煤系组合关系研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题依据及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 地下水系统理论与应用研究
        1.2.2 岩溶地下水系统理论发展研究
        1.2.3 物探技术在地下径流通道探测的应用研究
        1.2.4 岩溶矿区突水研究
    1.3 研究内容及技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
    1.4 论文的主要创新点
第2章 区域地质环境条件
    2.1 自然地理概况
        2.1.1 地形地貌
        2.1.2 气象水文
    2.2 地层岩性
        2.2.1 区域地层岩性
        2.2.2 龙潭煤系
    2.3 地质构造及演化
        2.3.1 地质构造
        2.3.2 新构造运动
第3章 岩溶发育特征与规律
    3.1 区域岩溶发育演化
    3.2 碳酸盐岩分布与出露特征
    3.3 地表岩溶特征
        3.3.1 地表岩溶发育特征
        3.3.2 岩溶分布与高程关系
    3.4 地下岩溶特征
        3.4.1 岩溶洞穴
        3.4.2 地下岩溶管道、裂隙
    3.5 岩溶发育影响因素
        3.5.1 地质构造对岩溶发育的影响
        3.5.2 岩性与岩溶发育的形态和类型关系
        3.5.3 地层层面对岩溶发育的影响
        3.5.4 地貌和地表水文网对岩溶发育的影响
        3.5.5 岩溶发育的继承作用
    3.6 本章小结
第4章 岩溶水系统
    4.1 岩溶含水系统
        4.1.1 岩溶含水介质类型及特征
        4.1.2 岩溶含水岩组富水性特征
        4.1.3 岩溶含水层的空间结构
        4.1.4 岩溶蓄水构造
    4.2 岩溶水运动系统
        4.2.1 岩溶水补、径、排条件
        4.2.2 岩溶水运动系统的垂向分带特征
        4.2.3 岩溶水运动特征
        4.2.4 岩溶水化学特征
    4.3 岩溶水子系统特征
        4.3.1 龙门峡岩溶水子系统
        4.3.2 龙滩子岩溶水子系统
        4.3.3 天池岩溶水子系统
    4.4 岩溶水系统概念模型
    4.5 本章小结
第5章 煤系与岩溶水系统组合特征
    5.1 煤系与岩溶含水层空间结构组合关系
        5.1.1 煤系与直接充水含水层关系
        5.1.2 煤系与间接充水含水层关系
    5.2 煤系与地质构造的组合关系
    5.3 煤系与岩溶水系统组合关系
    5.4 矿区岩溶水系统
        5.4.1 天然状态下的岩溶水系统
        5.4.2 人工扰动下岩溶水系统的演化
    5.5 本章小结
第6章 矿井突水条件研究
    6.1 概述
    6.2 矿井突水水源判别分析
        6.2.1 数理统计分析水源判别
        6.2.2 连通试验分析水源
        6.2.3 基于氢氧稳定同位素的补给区域分析
    6.3 地下径流通道探测
        6.3.1 探地雷达探测成果
        6.3.2 瞬变电磁探测成果
        6.3.3 三维地震探测成果
    6.4 煤矿岩溶水突水通道的形成机理
        6.4.1 裂隙网络及通道
        6.4.2 断层(裂隙)突水
        6.4.3 岩溶陷落柱突水
    6.5 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间取得学术成果

(7)喀斯特河流溶解性无机碳和δ13CDIC地球化学特征 ——以三岔河为例(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究目的及意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 三岔河流域相关研究进展
        1.2.2 河流碳及碳同位素的研究综述
        1.2.3 河流垂向碳通量研究进展
    1.3 研究内容与技术路线
第二章 研究区概况及样品的采集分析
    2.1 研究区背景
        2.1.1 研究区域基本概况
        2.1.2 地质、地貌与水文特征
        2.1.3 自然资源
        2.1.4 研究区域社会经济发展情况
    2.2 样品的采集与分析
        2.2.1 样品的采集
        2.2.2 样品分析计算
第三章 三岔河流域DIC分析
    3.1 T、pH、EC、TDS及DIC特征
    3.2 三岔河流域DIC主要来源
    3.3 各来源的 δ~(13)C特征及流域DIC的 δ~(13)C值
    3.4 硫酸侵蚀碳酸盐岩在水中的比例
        3.4.1 碳酸侵蚀硅酸盐岩过程
        3.4.2 硫酸侵蚀碳酸盐岩在水中的比例
    3.5 碳酸和硫酸对三岔河流域的侵蚀速率
    3.6 本章小结
第四章 三岔河流域pCO_2特征及水-气界面CO_2通量分析
    4.1 pCO_2分析
        4.1.1 三岔河pCO_2形成机制
    4.2 水-气界面CO_2交换通量
    4.3 流域碳平衡
    4.4 本章小结
第五章 结论及展望
    5.1 结论
    5.2 亮点及不足
    5.3 展望
致谢
参考文献

(8)四川盆地南缘地形梯度带区域岩溶水系统研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 前言
    1.1 选题依据与研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 岩溶的认识与发展研究历程
        1.2.2 岩溶水系统理论研究进展
        1.2.3 川南地区岩溶及岩溶地下水系统的相关研究概况
    1.3 研究思路和技术路线
        1.3.1 研究思路
        1.3.2 技术路线
    1.4 主要的创新研究成果
第2章 川南地形梯度带地质环境背景
    2.1 研究区范围的厘定
    2.2 自然地理环境
        2.2.1 气象水文
        2.2.2 地形地貌
    2.3 区域基础地质条件
        2.3.1 地层与岩性
        2.3.2 地质构造特征
        2.3.3 新构造运动及影响过程
    2.4 研究区地质单元分区
        2.4.1 地质单元划分依据
        2.4.2 地质单元分区
        2.4.3 各地质单元基础特征
第3章 研究区碳酸盐岩岩溶发育统计分析
    3.1 碳酸盐岩沉积环境特征与建造改造过程
        3.1.1 碳酸盐岩区域沉积环境与岩相特征
        3.1.2 碳酸盐岩的建造历史和改造过程
    3.2 碳酸盐岩的分布与出露特征
    3.3 岩溶发育的控制因素分析
        3.3.1 岩性控制因素
        3.3.2 溶解的CO2含量
        3.3.3 地表水文网与地下水循环条件
    3.4 岩溶类型统计分析
        3.4.1 基于 1:20万精度的岩溶泉与地下河统计
        3.4.2 基于 1:5 万精度的岩溶洼地统计
        3.4.3 基于 1:5 万精度的落水洞统计
        3.4.4 基于 1:5 万精度的岩溶洞穴统计
        3.4.5 小结
    3.5 岩溶发育统计特征研究
        3.5.1 岩溶地貌类型发育特征
        3.5.2 岩溶分布高程阶梯状分带特征
        3.5.3 岩溶发育强度特征
        3.5.4 岩溶发展历史与演化过程
    3.6 本章小结
第4章 区域岩溶含水系统特征研究
    4.1 概述
    4.2 碳酸盐岩含水层组特征
        4.2.1 碳酸盐岩含水层组的划分
        4.2.2 各碳酸盐岩含水层组岩性类型
    4.3 岩溶水文地质结构特征
        4.3.1 岩溶水文地质结构的控制因素
        4.3.2 岩溶水文地质结构的分布类型
        4.3.3 典型岩溶水文地质结构特征研究
        4.3.4 各地质单元内岩溶水文地质结构发育特征
    4.4 岩溶水赋存介质及富水性特征
        4.4.1 岩溶地下水类型
        4.4.2 岩溶含水系统介质结构特征
        4.4.3 岩溶含水岩组富水性特征评价
    4.5 典型岩溶富水结构及特征研究
        4.5.1 单斜富水型
        4.5.2 褶皱富水型
        4.5.3 断裂富水型
        4.5.4 其它类型富水构造
        4.5.5 岩溶富水构造统计特征
        4.5.6 岩溶水富集规律
    4.6 本章小结
第5章 区域岩溶水流动系统特征研究
    5.1 河流控制的水文地质单元特征
        5.1.1 水文地质单元的划分
        5.1.2 各水文地质单元基本特征概述
    5.2 岩溶水水动力过程与流动特征
        5.2.1 岩溶水的流动方式
        5.2.2 岩溶水的流动速率
        5.2.3 岩溶水补径排循环特征
        5.2.4 岩溶水水动力分带特征
    5.3 岩溶水排泄系统特征分析
        5.3.1 岩溶水排泄系统划分
        5.3.2 岩溶大泉系统
        5.3.3 地下河系统
    5.4 典型阶梯状伏流-暗河管道系统特征
        5.4.1 地表伏流-暗河系统发育分布特征
        5.4.2 伏流-暗河系统流动特征
    5.5 复杂管道型混合岩溶水水文地球化学过程模拟研究
        5.5.1 典型实例区域岩溶水文地质背景
        5.5.2 水文地球化学模拟过程研究
    5.6 本章小结
第6章 区域岩溶水系统循环模式研究
    6.1 区域岩溶水系统的级别划分与特征
        6.1.1 岩溶水系统的划分原则
        6.1.2 研究区岩溶水系统分级
        6.1.3 各级岩溶水系统特征
    6.2 岩溶水系统水动力循环特征
        6.2.1 水动力条件分类
        6.2.2 岩溶含水结构的水动力循环分带特征
    6.3 岩溶水系统循环模式分析
        6.3.1 单斜型岩溶水系统循环模式
        6.3.2 背斜型岩溶水系统循环模式
        6.3.3 向斜型岩溶水系统循环模式
        6.3.4 断裂带型溶地下水循环系统
        6.3.5 埋藏型岩溶水系统循环模式
    6.4 岩溶水系统循环模式水文地质分区
    6.5 本章小结
第7章 岩溶水系统环境与人类活动耦合效应研究
    7.1 岩溶水系统与人类活动相互作用研究
        7.1.1 地下水资源的分布特征
        7.1.2 水资源的开发与利用情况
        7.1.3 页岩气开发的相关地下水资源问题
        7.1.4 矿山开采的水资源与灾害问题
        7.1.5 交通地下工程对岩溶水系统的扰动问题
        7.1.6 其它问题
    7.2 交通隧洞工程与岩溶水系统的相互作用
        7.2.1 概述
        7.2.2 隧洞工程在岩溶水系统环境中的主要问题
        7.2.3 隧洞建设在岩溶地质环境中的常见问题
        7.2.4 隧洞工程对岩溶水系统环境的影响作用
    7.3 岩溶水系统影响隧洞工程实例研究
        7.3.1 叙永-大村地方铁路基本概况
        7.3.2 中坝隧洞区岩溶水文地质条件
        7.3.3 中坝隧洞地下水数值模拟过程
    7.4 隧洞对岩溶水系统污染影响预测研究
        7.4.1 筠连卡子隧洞区岩溶水文地质条件
        7.4.2 卡子隧洞污染凉风洞地下河模拟预测
结论
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的主要学术成果
    1. 参与的科研课题
    2. 公开发表的学术论文

(9)中国南方喀斯特世界自然遗产拓展地环江喀斯特地貌价值及贡献(英文)(论文提纲范文)

0 Introduction
1 Physical Geography
2 Karst Geomorphology and Speleology
    2.1 Landform Types
    2.2 Cave Systems
    2.3 Points of Karst Development
3 Comparative Analysis
    3.1 Comparison of Huanjiang Karst with Libo Karst
    3.2 Comparison of Huangjiang Karst with other components of South China Karst
4 Conclusion

四、Karst conduit flow and its hydrodynamic characteristics——Houzhai River drainage basin in Fueling,Guizhou,China as an example(论文参考文献)

  • [1]西南喀斯特流域岩溶水氢氧同位素时空分布特征及水文意义——以后寨河流域为例[J]. 张艳青,张志才,陈喜,王刚,程勤波,刘皓,彭韬. 地球与环境, 2022
  • [2]喀斯特关键带碳的生物地球化学特征及其对降雨事件的响应[D]. 覃蔡清. 天津大学, 2020(01)
  • [3]西南典型岩溶含水介质特征识别方法研究 ——以重庆金佛山水房泉流域为例[D]. 谢国文. 西南大学, 2019(12)
  • [4]人类活动影响下喀斯特小流域岩石风化及其与大气CO2的源汇效应关系研究[D]. 吕婕梅. 贵州大学, 2018(05)
  • [5]中国喀斯特关键带岩石风化碳汇评估及其生态服务功能(英文)[J]. 宋贤威,高扬,温学发,郭大立,于贵瑞,何念鹏,张进忠. Journal of Geographical Sciences, 2017(08)
  • [6]华蓥山区域岩溶水系统及其与龙潭煤系组合关系研究[D]. 陈盟. 成都理工大学, 2017(01)
  • [7]喀斯特河流溶解性无机碳和δ13CDIC地球化学特征 ——以三岔河为例[D]. 钱娟婷. 贵州大学, 2017(03)
  • [8]四川盆地南缘地形梯度带区域岩溶水系统研究[D]. 赵瑞. 成都理工大学, 2016(01)
  • [9]中国南方喀斯特世界自然遗产拓展地环江喀斯特地貌价值及贡献(英文)[J]. 刘子琦,熊康宁,李高聪,肖时珍,王玲玉,王恒松,罗鼎. 中国岩溶, 2014(01)
  • [10]Hydrodynamic and Hydrochemical Study of Water in a Karst Aquifer[A]. Lihong Liu,Xunhong Chen. Proceedings of 2011 International Symposium on Water Resource and Environmental Protection(ISWREP 2011) VOL.01, 2011

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岩溶管流及其水动力特征——以贵州富林后寨河流域为例
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