下穿岩溶天坑隧道暴雨期涌水量峰值估算方法

岩溶地区隧道建设不可避免会遭遇涌水灾害,突涌水量估算是岩溶隧道施工抢险与后期处治方案制定的重要基础。天坑洼地是岩溶地区特殊地貌单元,是联接岩溶地区地表水与地下水的重要通道,下穿岩溶天坑隧道涌水量不仅受岩溶区水文地质条件控制,而且还受到暴雨期岩溶天坑小流域地表径流补给的影响。结合实测数据和统计数据,基于小流域暴雨资料推求地表汇流洪峰形成机制,提出了一种考虑岩溶天坑流域地表径流补给的下穿岩溶天坑隧道暴雨期突涌水量峰值估算方法,并结合鸡冠山隧道的隧址区地形地貌、水文地质条件与实测涌水资料,开展了案例分析计算与实测涌水量对比。结果表明:传统涌水预测方法无法考虑暗河与地表水补给的影响,与实测结果差距很大,本方法能够准确预测隧道下穿岩溶天坑区暴雨期突涌水量峰值,为保障岩溶区隧道施工与运营安全提供重要支撑。

岩溶天坑纵向分带旅游产品开发方式——以广西乐业大石围天坑群为例

在对乐业大石围天坑群中各个典型天坑单体形态特征和对比特征分析的基础上,结合其旅游开发现状,提出4个典型天坑不同的旅游产品开发方式,以形成各自不同的核心吸引力:大石围天坑—岩溶山地观光产品体系;黄洞天坑—生态旅游产品体系;穿洞天坑—科普科考旅游产品体系;大曹天坑—探险旅游产品体系。根据不同天坑的旅游产品开发方式和各自的发育特征,将岩溶天坑旅游产品开发方式概括为纵向分带式:顶部,以观光或生态旅游为主;中部,外侧以登山观景体验为主,内侧以极限体验为主;坑底,地质科普游,或地下河、洞穴探险,或森林休闲、环境体验。

组织生态学视角下的岩溶天坑旅游整合开发研究——以乐业大石围天坑群为例

岩溶天坑是近十余年来发现的岩溶地貌中规模最大的一种特殊的地貌形态,也是一种旅游价值极高的新的岩溶地貌类型。本文将组织生态学理论运用于岩溶天坑旅游资源整合开发,提出了岩溶天坑旅游整合开发模式,即按照生态组织系统体系由小到大(单体—种群—群落—系统)、由内及外进行资源整合,并将该整合模式运用于广西乐业大石围天坑群旅游开发,有针对性地提出了旅游整合开发策略。

广西乐业大石围岩溶天坑群生态旅游开发研究

岩溶天坑是一种新型的、极富开发价值的生态旅游资源,同时,它又具有自身环境脆弱和旅游区环境容量低等特点,一旦遭受破坏或损害就难以恢复,因此,对岩溶天坑景区进行生态旅游开发刻不容缓。选取岩溶天坑中具有典型代表意义的广西乐业大石围天坑群为对象,从现状、必要性及策略等几个方面对我国岩溶天坑的生态旅游开发进行探讨与研究。

广西岩溶天坑资源及其开发利用

【目的】查清广西天坑资源状况及其资源可利用性。【方法】通过野外调查测量、考察和资料收集、分析与对比,总结广西区内目前发现的岩溶天坑的发育背景和资源特征,提出广西天坑资源类型划分方案,并在对比分析国内外天坑开发利用现状的基础上,提出广西天坑的开发利用建议。【结果】广西天坑的品质在全国、全球都具有特殊的地位,而且在数量上位居全球、全国之最。广西天坑资源划分为12个类型,具有观光旅游、休闲养生旅游、探险猎奇、科普教育、科学研究、影视拍摄、地下水开发利用等重要价值。【结论】建议进一步查清广西天坑资源家底、统筹规划利用天坑资源、深化与拓展已经开发的天坑资源的利用。

岩溶天坑垮塌对下穿鸡冠山隧道结构安全影响研究

为深入了解下穿隧道结构安全受岩溶天坑垮塌的影响,以鸡冠山隧道K72+220^+340段工程为背景,结合现场勘察成果及下伏溶腔位置大小推测岩溶天坑侧壁垮塌规模,通过PFC3D数值模拟预测岩溶天坑的垮塌堆积形态。基于模拟结果,选择典型剖面构建岩溶天坑侧壁垮塌前后的二维有限差分模型,分析岩溶天坑垮塌对下穿鸡冠山隧道衬砌结构安全的影响。结果表明:1)天坑垮塌后将主要堆积于天坑下伏溶腔的顶部,垮塌体量约为16000 m^(3),垮塌体的冲击力约为9.0×10^(7) N;2)岩溶天坑垮塌将造成溶腔顶部最大变形达16 mm,并导致左线左边墙及拱脚部位衬砌结构安全系数可能小于1.7,但整体平均安全系数仍大于控制标准,天坑垮塌对隧道安全影响有限。

基于涌水事件的鸡冠山隧道上覆岩溶天坑降雨积水水头反演分析

鸡冠山隧道地处岩溶天坑洼地地貌区域,施工期间历次涌水事件均表明其与降雨、天坑洼地地貌密切相关。如何快速估计天坑洼地降雨积水水头边界是展开隧道衬砌结构安全评价的重要内容。采用无人机摄影测量技术开展天坑洼地微地貌测绘,并运用ArcGIS水文分析模块开展降雨汇水模拟,分析7次涌水事件所对应降雨强度、降雨量与隧道涌水量间的关系,进而通过淹没迭代算法反演隧道上覆岩溶天坑洼地降雨积水水头。结果表明:对应3个典型隧道涌水事件,降雨量为52.1、82.7、234 mm所对应天坑积水水头分别为4.0、4.6、7.3 m。

茨竹湾水库利用岩溶天坑成库的地质勘察探析

我国西南地区岩溶发育,利用岩溶天坑成库解决农村饮水安全问题是一个值得研究的方向。茨竹湾水库成库条件复杂,为了查明其成库条件,采用地质测绘、钻探、物探等多种方法,并通过地下水的流经分析,对成库条件做出了说明,这对以后同类型水库勘察具有借鉴意义,对解决岩溶区农村饮用水安全具有探索意义。

工程地质测绘方法在天坑地区工程勘察中的应用

为探明拟建场地工程地质、水文地质和不良地质作用的空间分布以及各要素之间的内在联系,采用工程地质测绘对白洞天坑地区巨型电梯项目进行初步工程勘察。结果表明:岩溶天坑的形成是由地形地貌、地质构造、水文地质条件、地层岩性等共同作用造就的;白洞天坑目前基本发育完全,总体稳定;建设区域内不良地质作用可防可控。总之,场地基本稳定,适宜建设。

基于最小二乘-分步解耦的泄渗漏带与隧道围岩渗流参数方法

鸡冠山隧道施工期渗涌水病害与降雨强度、上覆天坑洼地地貌密切相关,确定隧道围岩渗透参数是估计隧道涌水量与防排水设计的关键。通过电阻率法和地质雷达探测法查明隧道上覆岩溶溶腔分布状态,并结合工程地质条件构建上覆天坑降雨入渗饱和达西渗流地质模型,然后采用基于最小二乘-分步耦合优化方法的岩溶隧道围岩渗流参数反演法,以3个涌水事件的涌水量、涌水速率、涌水与降雨关联时间、天坑积水水头为反演边界条件,关联性解耦下泄渗漏带与隧道围岩渗流规律,最终分步优化确定出下泄渗漏带和隧道围岩的渗流参数。结果表明:下泄渗漏带和隧道围岩的综合渗透系数分别为2.4×10^(-3)cm/s和3.2×10^(-4)cm/s,该成果可为降雨条件下鸡冠山岩溶天坑段隧道涌水量估计与防排水设计提供重要计算依据。

广西大石围巨型漏斗土壤中多环芳烃与环境因素

选择典型的广西乐业大石围巨型岩溶漏斗(天坑)为研究对象,采集大石围漏斗不同部位的表层土壤,采用气象仪器观测大石围漏斗的环境因子,利用气相色谱-质谱仪(GC-MS)测定16种多环芳烃(PAHs)优先控制污染物.结果表明,大石围天坑群地表(正地形)土壤中ΣPAHs浓度范围为75.20～373.79 ng·g-1,平均值120.70 ng·g-1;地下(负地形)土壤,绝壁中ΣPAHs浓度范围为19.88～330.79 ng·g-1,平均值131.86 ng·g-1;底部中ΣPAHs浓度范围为127.48～661.62 ng·g-1,平均值395.22 ng·g-1;地下河(洞穴)中ΣPAHs浓度范围为1 132.11～1 749.95 ng·g-1,平均值为1 412.39 ng·g-1;土壤中PAHs以4～6环为主.比值法推断大石围漏斗土壤PAHs的来源主要为化石燃料燃烧源,主要污染途径为大气传输沉降.总体上,大石围漏斗土壤中PAHs浓度的空间分布随温差和相对湿度的升高呈现地面-绝壁-底部-地下河(洞穴)逐渐增加,PAHs显示"冷陷阱效应"的垂向富集与分异作用.影响PAHs分布的主要环境因素是温度,其次是湿度、风向和风速,在漏斗局部显示多环境因子共同作用.环境因子夏季影响大于冬季.监测发现,2007年比2006年大石围漏斗底部土壤中PAHs的浓度增加了3.5倍.因此,本研究提出巨型岩溶漏斗PAHs的富集和分异作用与环境因素密切相关.