岩溶隧道涌水及其专家评判系统

在我国岩溶区许多的铁路、公路隧道及水工隧道的修建中,遇到大量的岩溶涌水、突泥问题,给工程施工和运营带来很大危害。基于岩溶水文地质学的最新理论和国内外工程实践,结合作者多年实践经验,提出隧道岩溶涌水专家评判系统。该系统认为岩溶隧道涌水是隧道与岩溶水系统在四维时空交汇的结果,因此,必须根据隧洞揭露的强岩溶层、岩溶水系统分布、水动力分带、岩溶结构面分析确定涌水的可能性及性质。在此基础上,根据岩溶水动态计算动态涌水量。

鄂尔多斯盆地南、西边缘的古岩溶及地文期的划分

在鄂尔多斯盆地地调项目的基础上 ,对盆地南缘及西缘不同时期古岩溶发育特征进行了确认和研究 ,指出该区存在多期古岩溶 ,除了加里东期外 ,还存在前寒武纪、中生代、第三纪古岩溶 ,这些古岩溶面对油、气、水和地热资源储集均有重要的意义。同时对该区地文期与山西高原地文期进行了对比研究。

鄂尔多斯盆地周边岩溶地下水系统模式及特点

鄂尔多斯盆地周边岩溶分布区由22个汇水面积不等的岩溶地下水子系统组成。本文从区域构造与地貌背景条件出发,将这些子系统归结为具有相似岩溶地下水系统循环特征的5种模式,每一种模式在岩溶地下水富集规律、水资源循环以及环境地质问题等方面有着不同的特征表现。

复杂岩溶地区隧道涌水预测方法研究

岩溶地区隧道地下水涌水预测方法和理论是长期以来难以突破的水文地质难题。基于我国岩溶地区隧道突(涌)水实例分析,从岩溶蓄水模式角度揭示岩溶区易发生涌水的构造机制,指出当前地质超前预报手段在涌水预报方面存在的问题。就岩溶地区隧道涌水量的预测理论研究现状,系统分析各预测方法的优缺点和适用条件。对不同含水地质构造的岩溶区进行划分,提出相应较合理的隧道涌水量预测方法,并结合工程实例验证其可行性。所得结论可为岩溶隧道涌水的预测研究提供借鉴。

沪蓉高速公路乌池坝隧道区岩溶发育特征及其涌水分析

乌池坝隧道区有6种岩溶地貌类型,涉及2个岩溶水系统(3条地下河)。其中白岩坝地下河发育受碳酸盐岩层组类型控制,管道结构单一,具有侧向补给、纵向排泄的水文地质特征;龙潭和毛田地下河发育受构造控制,具有多分支、多级排泄的特征。本文将乌池坝隧道分成3部分5个岩溶区段,评价了各区段岩溶发育对隧道涌水的影响,认为从ZK 256+300至ZK 257+000段,岩溶涌水可能性极大。采用大气降水入渗系数法和地下水疏干法,对各岩溶区段隧道涌水进行计算预测,其中ZK 256+300至ZK 257+500段涌水量达31.3×104m3/d。

隧道岩溶涌水专家评判系统在朱家岩隧道涌水预报中的应用

隧道岩溶涌水预测是个非常复杂的问题。直到目前,在我国铁路、公路、水工等的隧道施工中还经常发生由于岩溶涌水预测错误而引起施工安全问题的事例。预测之所以失误,主要是对隧道岩溶涌水机理缺乏全面认识,和没有一套科学实用的评判系统。本文以朱家岩隧道为例,运用隧道岩溶涌水专家评判系统对沪蓉西高速公路多条长隧道岩溶涌水进行预测评价及施工超前预报,获得了良好的效果。

基于AHP的岩溶隧道涌水专家评判系统及其应用

为了将评判系统定性描述的各影响因子定量或半定量化．以便直观而有效地进行隧道地质灾害防治，在已有的岩溶涌水专家评判系统基础上，采用层次分析技术（AHP）建立模型，将隧道岩溶涌水多因素量化集成，并导出隧道岩溶涌水综合指标（Skarst）．用于评判不同岩溶水文地质条件下隧道涌水的风险性。应用该模型对乌池坝隧道岩溶涌水进行评价，结果为：ZK259＋890～ZK258＋500段和ZK255＋405-ZK253＋182段属低风险区段,Skarst≤0．24；ZK256＋300-ZK255＋405段和ZK258＋500～ZK257＋500段为中等风险区段．0．24〈Skarst≤0．70；ZK257＋500－ZK256＋300段匈高风险区段．Skarst〉0．70。

山西岩溶泉域水污染现状、趋势与防治对策研究

山西岩溶泉域环境脆弱,水煤资源共存,加上工业和生活"三废"的不合理排放,造成了岩溶泉域局部地段出现点状和面状污染,主要表现为岩溶水的总硬度、硫酸盐、溶解性总固体、铁和COD等污染物含量普遍增高,而且污染还有逐年加重的趋势。为了有效遏制泉域岩溶水的污染,提出了严格控制地表污染源、提高资源再生利用水平、减少污染物排放量,以及建立岩溶水水源地环境保护区等综合治理措施。

黄河中上游能源基地区岩溶大泉流量衰减原因、变化趋势及其防治对策

黄河中上游地区,自黄河青铜峡,经内蒙准格尔、山西、陕西两省至河南西部,为我国最重要的以煤炭资源为主的能源基地。随着能源基地的建设和开发,区域岩溶地下水水位连年持续下降,岩溶泉水流量衰减,引起了一系列环境地质问题,如水质恶化、生态退化等。本文从能源基地岩溶泉流量衰减问题入手,研究了能源基地区岩溶泉水流量衰减问题,提出了开展水土保持工作、合理控制地下水的开采、搞好矿坑水的综合利用及污水处理资源化等相应的防治对策。

优化技术在娘子关泉域岩溶地下水开采资源量评价与管理中的应用

我国北方岩溶地下水,多数是以泉域水资源系统为单元进行循环的,各岩溶地下水系统以规模大、系统结构复杂为典型特征。在岩溶地下水开发利用过程中,如何兼顾各开采水源地的开采量、井采与泉水流量间等关系,以避免出现水文地质环境问题,是多年来水文地质界一直关注的问题。本文将水资源系统与供水系统相结合,采用优化技术建立了娘子关泉域岩溶地下水评价管理模型,以此为基础提出了多种开发方案,为类似地区的地下水评价与开发管理提供范例。

鄂尔多斯盆地周边岩溶含水介质结构类型和量化统计分析

岩溶含水介质结构类型在一定程度上决定了岩溶地下水的富集与运移规律。根据鄂尔多斯盆地周边岩溶含水层的岩性、层组结构类型划分出了4种各具特色的岩溶含水介质结构类型,并对各类介质结构的钻孔单位涌水量进行了系统量化统计分析,为进一步认识鄂尔多斯盆地周边岩溶地下水的富集规律提供依据。

硫同位素技术在北方岩溶水资源调查中的应用实例

从地球化学背景方面看，在以奥陶系碳酸盐岩为含水介质的中国北方多数岩溶地下水浅循环系统中，岩溶水的硫酸根有三个主要来源，分别是水对中奥陶统中石膏的溶解、岩溶含水层上覆煤系地层中黄铁矿氧化溶解并补给岩溶水以及与土层密切相关的地表水中硫酸根的加入。上述三类水的δ^34S同位素值的差别很大，中奥陶统中石膏硫同位素最重，δ^34S值一般在20‰～32‰；煤系地层中黄铁矿的硫同位素最轻，一般在一10‰～10‰，多数低于4‰；而地表水的硫同位素介于上述二者之间，δ^34S值较稳定分布在7‰～12‰之间。利用这一具有示踪意义的特点，我们对一些泉域系统的岩溶地下水补、排关系以及一些水化学成分的来源进行了成功的解释，为进一步认识岩溶水文地质条件提供了有力的佐证。

覆盖岩溶临空面稳定性研究

覆盖岩溶性临空面是指覆盖岩溶场地中建筑物基底应力影响范围内具有陡倾角土岩交界面的一种岩土组合地质体。稳定性的影响受到很多因素制约 ,除岩性自身强度外 ,主要是荷载的总量值和荷载的施加位置 ,其次是桩基的入岩深度与桩径。在桩荷载作用下 ,临空面岩体的破坏将主要发生在桩基附近而不是在坡脚。

上海地区地下水系统及地下水资源特征

长江(陆上和水下)三角洲地下水系统是一个完整的系统,上海地区地下水系统是长江三角洲系统的一部分(或子系统)。上海地区地下水开采量的获取,主要是通过其东部、南部边界的长江水下三角洲的同层古埋藏地下水的补给,由于长江水下三角洲分布广阔,这种补给在一定的时限内是有保证的。

北方岩溶地区水资源科学调配——以娘子关泉域为例

长期以来,在水资源评价及开发中,将地表水和地下水分割开来、使资源量计算重复,开发相互干扰。我国北方岩溶泉域大多是地表水-岩溶地下水联合系统,各种水资源有其不同的性状,其间又有密切的联系。本文以娘子关泉域为例,将地表水-浅层地下水-深层岩溶水-泉水作为统一的水资源系统,在研究其间转化关系的基础上,建立联合调度及管理模型,根据多种水文年组合,提出了长系列优化调度方案。

大规模采煤对岩溶区水环境的影响

山西省是我国最大的煤炭能源基地，煤田面积６．１８万ｋｍ￣２，占全省面积的三分之一以上。探明储量达２０４８亿吨，年开采量２亿吨以上，本世纪末将达到３亿吨以上。山西的主要煤田（大同煤田例外）均开采石炭、二叠系煤层。含煤地层覆盖于寒武、奥陶系岩溶化地层之上，即煤田与岩溶泉域大部重叠，形成煤、水（岩溶水）共存系统。大规模采煤对岩溶水环境的影响是巨大的，已成为能源基地建设与运营的制约因素。

高大建筑物岩溶地基工程地质特征及环境效应——以广东南海民企大厦为例

城市高大建筑物的修建有时不可避免地遇到隐伏岩溶地基问题。实践证明，仅以少数钻孔岩芯的抗压强度作为地基承载力的评价依据可能导致严重的工程失误。真正影响地基强度和稳定性的因素是埋藏岩溶面形成的各种临空面、岩体中的溶洞、溶隙、溶蚀带以及基坑开挖过程中抽排水引起的各种城市环境效应。岩溶地基工程地质勘察与评价工作，必须在岩溶专家指导下综合应用物探、钻探、水文地质试验、示踪等技术进行综合研究，为设计提供包括环境效应评价在内的各种依据。岩溶地基处理工作必须把加固、防水。

北方岩溶地下水系统的研究方法——以三姑泉域为例

我国北方大型岩溶泉域有近百个,其汇水面积多在数百至数千平方公里。泉域内岩溶地下水系统结构复杂、运动途径迂回曲折。搞清其结构特征及地下水运动途径是建立水文地质概念模型和资源评价数学模型的基础。本文以三姑泉为例,探讨了利用地质结构场、水化学场、同位素场、水动力场相结合的方法,获得多重信息,相互补充,相互印证,建立较为逼真的岩溶地下水系统概念模型和数学模型,并在此基础上,对整个系统及各个子系统进行了水资源评价。

论岩溶山区的单元流域治理(英文)

中国西南地区大面积分布的岩溶山区是我国环境最恶劣、经济最不发达的贫困地区之一。根据其特殊的环境及水文地质条件,本文提出了“岩溶单元流域”的概念,并探讨了它的内涵、研究路线及治理技术方法。 由于岩溶发育的不均一性以及地下分水岭和非可溶岩体的存在,岩溶山区形成了很多由地下分水岭或非可溶岩体所圈闭或半圈闭的“岩溶单元流域”。 岩溶单元流域是一个由地表水和地下水组成的完整的水文系统,也是岩溶发育的岩溶洞穴-裂隙系统。其特殊的环境条件下（母岩、土壤、小气候、水文）,通常也形成了特殊的小生态系统,很多的村镇就座落于这些面积为10～100km^2流域内。 流域治理的首要工作是开发岩溶地下水以解决灌溉和能源问题。最好的方法是修建地下水库和抬高地下水位以及蓄积洪流;其次是恢复森林植被,改善生态,防止水土流失和石漠化的发展,因此必需保持一定面积的生态林并发展生态农业;此外,变单一农业经济为多种经营,包括开发矿产资源,发展旅游事业及地方特产。 文中给出了若干成功的实例。