典型表层岩溶泉域水土漏失过程与泥沙来源研究

发布时间：2020-11-11 23:07

　　 我国西南岩溶分布总面积53.56万km~2,其中石漠化面积达9.2万km~2。岩溶地区生态环境脆弱,水土漏失严重,加剧了石漠化。岩溶区水土漏失与岩溶水文地质结构和水循环过程密切相关。本研究以广西平果果化布洋一号以及龙何下泉两个典型表层岩溶泉流域为研究对象,通过对岩溶泉出口定点监测和定时采样测试,获取了1135组泉水水化学、流量以及输沙量数据;对岩溶泉流域不同土地利用类型土壤样品进行采集,获取了77组~(137)Cs、~(210)Pb和~(210)Pb_(ex)土壤同位素数据。研究了岩溶泉流量和输沙量的时间动态变化规律,计算了岩溶泉流域的地下沉积量,揭示了水土漏失过程,明确了岩溶泉水来源和岩溶泉泥沙来源及各来源贡献率。取得主要研究结论如下:(1)岩溶泉水流量变化和泉水泥沙含量变化对降雨响应非常敏感。泉水流量峰值比降雨峰值滞后1-2 h,但是泥沙量变化与降雨变化基本是同步的。建立了泉水来源模型,利用该模型分析得出布洋一号泉水中裂隙水和土壤水各占泉水来源的91.23%和8.8%;龙何下泉水中裂隙水和土壤水各占泉水来源的88.89%和11.11%。(2)建立了表层岩溶泉流域土壤侵蚀概念模型以及数学模型,水土漏失模型计算表明:两个泉流域土壤漏失量中大部分土壤都沉积在地下,两个岩溶泉流域的年地下沉积量分别为32.993 t/(km~2·a)与26.159 t/(km~2·a)。(3)~(137)Cs、~(210)Pb和~(210)Pb_(ex)三种元素测试结果表明,两个泉域都存在地表侵蚀与水土漏失现象,三种土地利用类型水土漏失程度:坡耕地疏林地灌草坡。布洋一号泉流域内地表土壤侵蚀以及地下土壤漏失现象都较龙何下泉严重。(4)~(137)Cs和~(210)Pb混合模型结果表明:坡耕地、灌草坡以及疏林地对布洋一号泉输沙贡献率分别为52%、23%和25%,对龙何下泉输沙贡献率分别为61%、13%和26%。
【学位单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S157
【部分图文】：

沙沿着岩溶裂隙、管道等进入地下，沉积地下或者伴随岩溶泉水流出。岩溶地区水土漏失与岩溶水文地质结构和水循环过程密切相关。因此，本文对典型表层泉域水土漏失过程以及泥沙来源进行研究，旨在为岩溶石漠化地区水土漏失的研究提供帮助。1.2 国内外研究现状1.2.1 水土漏失的提出水土漏失是地表、地下双层空间结构发育的岩溶地区，在水流机械侵蚀及化学溶蚀作用下，地表泥土经过落水洞和岩溶裂隙等岩溶通道向下渗漏到地下河的过程（见图 1-1）（蒋忠诚等，2014）。

技术路线图

2.1 研究区概况2.1.1 自然地理与社会经济概况地理、气候：研究区（见图 2-1）位于广西壮族自治区百色市平果县果化镇210°方向约 5 km 处的龙何屯，地理坐标为北纬 23°22′30″～23°24′32″，东经107°22′30″～107°24′47″，总面积约 2 km2（罗为群等，2013）。气候属南亚热带季风气候，热量丰富，雨量充沛，多年平均降雨量 1322.3 mm，降水年内分布不均，5-9 月为丰水期，占全年的 65%，12-次年 3 月为枯水期，最大的日降雨量可达 112 mm（吴孔运，2008），多年平均气温为 20.2～22.6 ℃，年无霜期 330 天左右，日平均湿度为 72.06 %。
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本文编号：2879886