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

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。

岩溶地质资料管理服务系统设计与实现

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。

中国地质调查局西南岩溶石漠化野外科学观测研究站简介

西南岩溶石漠化野外科学观测研究站隶属于中国地质调查局岩溶地质研究所,2020年经科技部批准列入国家野外站择优建设名单(国科办函基〔2020〕470号),是岩溶区生态环境监测的核心台站(图1)。该站的主要功能是开展西南岩溶石漠化野外科学观测与研究,并提供社会化共享服务。喀斯特(Karst)即岩溶,分布广泛。全球岩溶总面积2200万km^2,仅“一带一路”沿线就有50多个国家涉及岩溶地质问题。中国是岩溶大国,岩溶面积344万km^2,岩溶景观奇特,岩溶资源环境在全球具有代表性,岩溶领域观测研究在全球具有领先地位。岩溶结构的特殊性使其成为全球最为脆弱的环境系统之一。

越南岩溶地质概况

越南岩溶发育面积大,岩溶地质有关研究比较广泛,为了更全面地掌握越南岩溶地质的研究成果,本文综合分析前人研究成果,结合遥感资料、地质图、洞穴图集等有关资料,编制越南岩溶地质分布图,结合地质构造、岩性组合、水文气候、生物活动等特征分析岩溶作用的背景条件,总结越南岩溶地质、地貌特征和岩溶分布规律,为“全球岩溶地质”数据库提供基础支持。越南岩溶分布面积60000 km^(2),占国土面积的20%,主要分布在越南的北部和中部,南部有零星分布,发育峰丛、峰林、岩溶盆地、洞穴等岩溶景观。多期构造运动、厚层石炭系-二叠系、三叠系纯石灰岩、温润多雨的热带季风气候、活跃的生物活动均有利于岩溶作用的发生。越南岩溶属于典型的热带岩溶,与中国南部岩溶具相似的起源。

土耳其岩溶地质概况

土耳其岩溶分布面积约占其国土面积的40%,发育典型的地中海气候类型岩溶,根据构造特征,从北向南分为四个不同的岩溶区,其中托罗斯山脉是土耳其乃至地中海地区最大、最为发育的岩溶区,具有很高的研究价值。文章在系统收集地质、构造及水文地质等资料基础上,编制1∶100万土耳其岩溶地质图,分析了影响岩溶发育的因素,总结了土耳其岩溶分布规律、主要岩溶现象及资源开发利用现状,为“全球岩溶地质”数据库建设和服务全球岩溶大科学计划提供支撑。

海南岛地下水资源状况及其环境地质问题

【研究目的】海南既是中国最大的经济特区,又是“一带一路”倡议中的重要支点,揭示海南岛地下水资源禀赋,探究地下水资源分布特征及存在的环境地质问题,可以为海南生态保护和高质量发展提供重要支撑。【研究方法】本文以海南岛为研究区,划分评价单元,分析地下水流场特征,评价地下水资源量及水质情况,探究地下水开发利用状况,查明主要环境地质问题。【研究结果】海南岛多年平均地下水资源量约为132.05×10^(8)m^(3)/a,在行政区中,海口市的地下水资源量最大,多年均值为11.33×10^(8)m^(3)/a,昌江县的最小,多年均值为0.07×10^(8)m^(3)/a。海南岛地下水水质整体较差,水质较差区分布在滨海平原区和山前地带,超标因子主要为pH、Al、Mn。岛内存在一系列的环境地质问题,包括琼北盆地的区域性水位下降问题、三亚市海棠湾和榆林湾、东方市板桥镇等地区的海水入侵和土壤盐渍化问题、东方市、昌江县和乐东县等地区的土地沙漠化问题、矿山开采产生的地质环境问题。【结论】海南岛地下水资源量较为丰富,分布差异大,地下水水质较差,环境地质问题突出,应进一步加强水文地质与水资源调查监测工作,加快构建水资源节约集约利用新格局,推进地下水生态环境保护。

西南岩溶区水土漏失研究进展与展望

水土漏失是岩溶区特有的水土流失问题,自21世纪以来才逐步开展研究与防治工作。本文在系统分析把握已有相关研究进展的基础上,阐明西南岩溶地区水土漏失的特点,揭示以岩溶地下河流域为单元开展水土漏失过程系统研究的重要性,总结水土漏失监测评价和影响因素等方面的研究进展。指出目前的水土漏失研究在岩土缝组构刻画、水土漏失关键过程和机制、水土漏失评价模型等方面存在不足。面向西南岩溶区水土漏失防治的国家目标和国际前沿研究方向,提出下一步应开展岩溶关键带水土漏失网络研究、水土漏失关键过程系统研究、以及水土漏失评价模型构建和应用3个重要方向的工作。

岩溶山区坡面一孔多层地下水监测试验及科学意义

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。

基于CiteSpace的岩溶地下水硝酸盐示踪研究进展

硝酸盐(NO_(3)^(-))是地下水中主要的污染物之一,其浓度一旦超标,将会对水生态和人类健康产生不良影响。文章分析2003-2022年岩溶地下水硝酸盐来源的同位素示踪进展,在中国知网(CNKI)收录的全部期刊数据库检索,以“岩溶地下水”“岩溶含水层”“喀斯特地下水”“喀斯特含水层”“硝酸盐”“硝态氮”“氮同位素”“氧同位素”“MixSIAR”“硝酸盐源”“氮转化”“硝酸盐污染”“硝酸盐双同位素”为主题词,得到1191篇论文;并在Web of Science(WOS)核心合集数据库中以“karst groundwater”“karst aquifer”“nitrate”“NOx-N”“nitrogen isotope”“oxygen isotope”“MixSIAR”“nitrate source”“nitrogen transformation”“nitrate contamination”和“dual nitrate isotopes”为主题词,得到2232篇文献。利用知识网络分析软件CiteSpace,对检索到的文献进行统计和研究热点分析。结果表明:在中文文献方面,中国地质科学院岩溶地质研究所在国内岩溶地下水硝酸盐研究领域优势巨大,中文文献发文量最多;关键词聚类知识图谱可概括为岩溶水文与水资源、水化学与水环境、岩溶地下水硝酸盐污染溯源3个研究热点;在英文文献方面,美国、中国和德国的发文数量最多,存在较为密切的合作关系。从研究单位来看,中国科学院的发文量最多;英文关键词聚类知识图谱可以概括为岩溶生态与水文、岩溶地下水硝酸盐的转化(氮循坏)、岩溶地下水硝酸盐污染溯源3个研究热点。硝酸盐氮氧同位素技术为岩溶地下水硝酸盐溯源与生物地球化学研究提供了强有力的支持;在定量溯源时,应考虑同位素分馏效应,以提高结果的准确性。

全州县地质遗迹景观旅游开发利用策略

运用SWOT分析法对广西全州县地质遗迹景观旅游开发利用的优势、劣势、机遇和威胁进行了系统分析,利用AHP法构建地质遗迹景观旅游开发利用递阶层次结构指标体系和判断矩阵,计算各因素权重,绘制出SWOT战略四边形,确定该县地质遗迹景观旅游开发利用的战略方向。结果表明,全州县地质遗迹景观旅游开发利用的优势>机遇>劣势>威胁。在各指标因素中,特色旅游开发潜力大和潜在旅游开发资源数量多是其最大优势;旅游基础设施不完善、开发资金不足和环境保护问题突出是其主要劣势;旅游政策机遇和旅游市场机遇是其重大机遇;旅游活动对资源寿命和旅游业竞争威胁是其最大挑战。SWOT战略四边形中,SSO>SST>SWO>SWT,确定该县地质遗迹景观旅游开发利用应采取增长型SO战略。在此基础上,提出了全州县地质遗迹景观开发利用策略:挖掘资源特性,开发特色旅游产品;整合旅游资源,构建全域旅游模式;打造旅游品牌,加强宣传力度;加大旅游基础设施建设,提高旅游服务质量;重视地质旅游人才建设;加强社区居民参与;保护性开发,增强地质遗迹景观保护意识;招商引资,拓宽融资渠道等。

地质资料汇交中存在的问题及对策

地质资料是地质工作者探索地球的客观记载,具有很高的社会经济价值,是国家和社会的宝贵财富。在信息化时代,地质资料汇交工作的重要性越发显得重要,本文围绕地质资料汇交工作,介绍了地质资料汇交的相关文件,结合工作实际分别介绍了成果地质资料、原始地质资料和实物地质资料在汇交过程中容易出现的一些问题,并提出增强汇交人依法汇交地质资料意识;开展相关业务培训,提高工作人员素质;设置汇交专员,确保汇交高效流畅等解决措施。

地质资料汇交技术要求及常见问题

依法汇交地质资料是地质工作者的义务。本文作者围绕地质资料汇交工作,结合工作实际介绍了地质资料汇交流程,成果地质资料、原始地质资料制作要求,预约常见的资料问题和其他问题,成果地质资料和原始地质资料在汇交中经常出现的问题,并提出相应的解决措施。

乌蒙山区“地质调查+”经济发展模式研究——以昭觉县为例

深入系统总结昭觉县地质调查工作,科学揭示昭觉县“地质调查+”经济发展模式的特征与内涵,已经成为昭觉县当前地质调查工作的重要内容之一。在昭觉县区域背景条件及资源环境状况调查评估的基础上,以地层岩性、地貌类型为筛选原则,选取了昭觉县5个典型区进行了水资源开发利用与经济发展模式研究,形成了“碎屑岩区山间盆地”“玄武岩区山间盆地”“碎屑岩区侵蚀低中山河谷”“碳酸盐岩区侵蚀溶蚀中低山峡谷”及“多岩性组合区侵蚀中山河谷”5种典型水资源开发利用与经济发展模式;在此基础上,结合地层岩性、地形地貌、水资源开发利用及经济发展实践等要素,建立了昭觉县“地质调查+”经济发展模式,并给出了模式构建路径(basic-orientoction-main content-purpose,简称BOMP路径):以地质、水文地质调查为基础,以市、县政府及其下辖乡镇府经济发展需求为导向,以查清资源环境禀赋(以综合条件定产)、科学调配水资源(以水促产)、高效利用自然资源(以资源兴产)、用活用好政策(以市场促发展)为主要内容,以促进社会可持续发展为主要目的。研究结果可为中西部欠发达的民族地区、边远地区经济发展提供新的解决思路和实现途径。

长江经济带环境地质调查研究进展

中国地质调查局近年组织实施了“长江经济带地质环境综合调查工程”,采用环境地质调查、评价、监测以及专题研究和综合研究相结合等方法,取得了一批重要的成果和认识:①构建了长江经济带地质资源环境综合信息管理与服务系统,系统梳理了长江经济带与重点区域的资源环境条件和重大地质问题,提出了相关建议;②提出长江续接贯通时间是在距今75万年的早、中更新世之交的新认识;③探索形成流域5个系列生态修复示范关键技术和方法体系;④构建长江流域重大水利工程与地质环境效应研究方法体系,创建一套多模态传感器系统,提出重大水利工程对地质环境影响的新判断;⑤探索建立流域尺度地球关键带调查评价监测理论和方法体系;⑥创新应用“光纤技术”监测地面沉降和地裂缝、长江崩岸以及城镇地下空间开发利用扰动取得突破,相关技术引领光纤监测技术发展;⑦自主研发机载航空高光谱仪,建立航空高光谱遥感综合调查技术方法;⑧探索形成流域3种尺度资源环境承载能力和8种国土空间开发利用适宜性评价方法体系;⑨调查研究成果在支撑服务长江经济带国土空间规划、流域生态环境保护和修复、支撑服务新型城镇化战略、重大工程规划建设、地质灾害防治、脱贫攻坚和国家地下战略储油储气库基地建设等方面均得到了广泛应用,形成21支稳定的环境地质调查专业团队。

岩溶野外科学观测研究站建设及数据共享研究

中国地质科学院岩溶地质研究所目前有野外科学观测研究站6个,最早的研究站建于1986年,这些野外科学观测研究站积累了大量的野外长期观测数据与试验数据,数据资源非常丰富,但存在数据资源分散管理、共享滞后等问题,还有部分站点由于缺乏维护存在数据中断等问题。因此,提出建设岩溶野外科学观测数据中心,实现数据的实时汇聚、科学管理、集成共享等,提高科学观测研究站的管理、共享服务水平,发挥科学观测数据的价值。

岩溶裂隙水与不良地质情况超前预报研究

在岩溶地区隧道施工过程中,经常遇到突水、突泥等无法预料的地质灾害,给施工安全带来了重大灾难和无法估计的经济损失。为了保证岩溶隧道施工安全,对岩溶裂隙水与不良地质体的发育情况进行准确及时的超前预报,是当前岩溶地区隧道设计与施工中亟待研究与解决的关键问题。首先,对隧道建设过程中岩溶裂隙水与不良地质情况超前预报和综合预报体系的研究现状进行详细的介绍,指出岩溶裂隙水与不良地质情况超前预报中存在的主要问题,总结隧道建设过程中地质缺陷超前勘探方法和高压大流量岩溶裂隙水超前预报方法;然后,重点介绍TSP超前地质预报系统探测溶洞、陆地声纳法探测断层、地质雷达探测地下水和红外探水法探测岩溶裂隙水等工程实例。最后,总结预报各种不同地质体的有效方法和将要开展的研究热点和难点,并对下一步所要开展的工作进行深入探讨,对我国在岩溶裂隙水和不良地质体探查的理论和技术创新方面给予一定的帮助和指导。

重度干旱条件下典型岩溶区植被恢复过程中植物水分利用来源和效率研究

水分条件是限制西南岩溶地区植物恢复的重要生态因子。目前缺少季节性干旱过程中岩溶区植被恢复过程中主要植被群落水分利用特征差异的系统分析,限制了对岩溶区季节性干旱过程中植物的抗旱机制的理解。为了揭示重度干旱条件下典型岩溶区植被恢复过程中植物水分利用来源和效率,在桂林毛村岩溶生态试验场农田、草地、灌丛和林地等不同植被恢复过程中采集了主要的优势物种附近的0-100 cm深度土壤样品和8种植物茎杆、叶片样品,测定土壤水、植物茎秆水中氢氧同位素与植物叶片的碳同位素,利用贝叶斯同位素混合(MixSIAR)模型确定不同植被恢复阶段主要植物群落水分来源比例,分析水分利用来源和水分利用效率的差异。结果表明,1)重度干旱条件下,研究区除岩溶区灌丛阶段主要利用土壤水外,其他各植被恢复阶段的优势植物均主要利用地下河水。岩溶区农田、草丛、乔木和非岩溶区乔木林的优势物种对地下河水的利用率分别为61.7%±5.3%、70.0%±9.0%、61.5%±10.6%、57.9%±4.8%。而且除岩溶区灌丛阶段优势植物利用0-10 cm深度的土壤水的比例最大外,其他各植被恢复阶段和非岩溶区乔木林的优势植物利用60-100 cm深度的土壤水的比例最大,这与长期干旱表层土壤含水率较低有关。2)除灌丛阶段外,研究区岩溶区各植被恢复阶段优势植物水分利用效率均高于非岩溶区,其中,草丛阶段优势植物的水分利用效率最高,为56.5μmol·mol^(-1)。研究结果有助于理解重度干旱气候下岩溶区生态恢复过程中植物对环境变化的水文调控提供科学数据,为脆弱生态环境保护提供科技支撑。

地质科研事业单位差旅费报销存在的问题及对策分析

差旅费是地质科研事业单位费用科目体系中的重要组成部分,具有金额大、业务复杂、经常性的特点,主要包括城市间交通费、住宿费、伙食补助费、市内交通费等。差旅费的报销与单位所有人员的切身利益息息相关,如何在做好服务保障工作的同时实施财务监督管理责任,杜绝不合理开支,提高资金使用效率,保障国家财政资金安全,提高单位的财务管理水平,切实防控差旅费报销中的各类风险,成为财务管理工作中面临的重要问题。本文围绕《中央和国家机关差旅费管理办法》,并结合地质科研事业单位的实际情况,分析差旅费在使用、报销和管理中存在的问题,并对相关问题进行深入研究,有针对性地提出解决方案。

综合物探方法解译表层岩溶带空间结构特征研究——以广西平果市果化镇生态试验基地坡径流场为例

表层岩溶带是岩溶学研究的重要部分,其结构的解译对表层岩溶带水循环特征及岩溶水调蓄功能的研究具有重要意义。利用综合物探方法(包括高密度电阻率法、自然电位法和地质雷达法),对平果市果化镇生态试验基地坡径流场的表层岩溶带空间结构特征进行了探测解译。通过对高密度电阻率数据和自然电位数据反演,获得坡径流场若干电阻率断面和极化源的空间分布特征,解译了3处强径流带发育的空间位置;通过地质雷达影像图划分了表层岩溶带发育深度。此外,坡径流场地西北侧有深部岩溶裂隙发育,向东南地势逐渐走低,岩溶裂隙也逐渐向面上扩大。研究结果表明,自然电位法是探测岩溶含水构造的有效方法,结合高密度电阻率法,可有效解译强径流带的空间发育位置,而地质雷达法可高分辨地探测表层岩溶带的发育厚度和浅部岩溶裂隙的发育情况;地质雷达法、高密度电阻率法和自然电位法的综合应用能有效探测表层岩溶带的结构特征,是解译表层岩溶带厚度和探测强径流带空间分布的有效手段。

受地质条件制约的中国西南岩溶生态系统

岩溶生态系统是受岩溶环境制约的生态系统。中国西南岩溶石山区岩溶发育的地质历史背景,决定其碳酸盐岩主要分布于NE向的构造隆起带上。碳酸盐岩出露面积占土地面积比例≥30%的岩溶县有292个。岩溶生态环境的特殊性和脆弱性主要表现在:(1)西南岩溶生态系统中水、土资源的短缺且不协调。水资源以地下水资源为主,且难开发;土壤资源零星分散,土层薄,易流失;(2)现存广西区植被覆盖特征显示,岩溶石山区森林覆盖率明显低于非岩溶区,同时也暗示着岩溶石山区植被的恢复、演化慢于非岩溶区植被;(3)贵州石漠化分布特征表明岩性对岩溶生态环境的制约;(4)脆弱的岩溶生态环境制约着生态系统的人口承载力。贵州省是西南碳酸盐岩集中分布区的中心,其人均国民生产总值则远比邻省的低。广西、湖南、湖北、重庆碳酸盐岩的分布具有明显的地块性,其岩溶县的人口密度仅分别为非岩溶县的85.05%、83.03%、46.78%、54.43%,岩溶县的人均国民生产总值、农民人均纯收入也不及非岩溶县。根据岩溶生态系统结构特征,在西南岩溶生态重建过程中应关注地表植被覆盖率对表层岩溶带水循环的影响、关注土地利用对地下水的影响、关注岩溶地球化学对特色经济植物可持续发展的影响。