岩溶石山区（共9篇）
岩溶石山区 篇1
摘要：党的十八大报告强调要“促进工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展”, 这是促进我国经济持续健康发展的重要动力, 也是欠发达地区难得的发展机遇。贵州省毕节试验区是全国惟一的“开发扶贫、生态建设”试验区, 只有坚持四化同步, 加快转变经济发展方式, 实现城乡经济社会协调发展, 才能与全国同步全面建成小康社会。
关键词：四化同步,岩溶山区,小康社会,路径
一、四化同步的基本内涵及内在联系
党的十八大报告强调要“促进工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展”, 这是基于对“四化”的重要性、关联度和存在问题的科学分析作出的战略决策, 也是加快转变经济发展方式、促进我国经济持续健康发展的重要动力。从“三化”同步到“四化”同步发展, 这表明信息化已被摆在国民经济发展的突出位置并提升至国家发展战略的高度。“四化”不是孤立存在的, 而是在相互关联中发展的;“四化”的作用也不是单独发挥的, 而是在融合、互动、协调中实现的。
1、信息化和工业化深度融合。信息化是指加快信息高科技发展及其产业化, 提高信息技术在经济和社会各领域的推广应用水平并推动经济和社会发展前进的过程。信息化是工业化的产物, 反过来又通过与工业化融合, 带动工业化发展。随着信息技术的快速发展和普及应用, 信息化与工业化融合已经和正在成为一种全面、动态、优化的资源配置方式, 重塑全球化时代各国产业竞争新优势。
2、城镇化是工业化的产物, 工业化创造供给, 城镇化创造需求。工业化是城镇化的经济支撑, 城镇化是工业化的空间依托, 工业化与城镇化良性互动, 是现代经济社会发展的显著特征。我国已进入工业化中后期, 只有工业化和城镇化这两个“轮子”相互促进, 协调发展, 才能不断推动社会主义现代化进程。
3、城镇是信息化栖身之地, 信息化是城市产业升级和城市功能提升的发动机, 城镇化是信息化的主要载体和依托, 信息化是城镇化的提升机和倍增器。
4、城镇化和农业现代化相互协调。城镇化与农业现代化都是农村、农业发展的路径和手段, 相互依托, 相互促进。仅仅依靠城镇化, 忽视农业现代化, 很难从根本上改变农村的落后面貌, 而且容易导致农业萎缩和引发交通拥挤、水资源短缺等“城市病”。
二、毕节试验区建成全面小康社会的实现程度分析
1、毕节试验区建成全面小康社会的实现程度分析。
毕节市是1988年时任贵州省委书记的胡锦涛同志亲自推动, 并报经国务院批准建立的“开发扶贫、生态建设”试验区。20多年来, 毕节市初步走出了一条贫困山区实现科学发展、和谐发展的道路。从1987年到2011年, GDP增长41倍, 财政收入增长92倍, 城镇居民人均可支配收入增长22倍, 农民人均纯收入增长12倍, 经济社会实现了从普遍贫困到迈向全面小康的历史性巨变。但横向对比, 毕节离实现建成全面小康社会的目标还有较大差距, 主要体现在:
(1) 实现程度低。2011年, 全面小康统计监测结果显示, 毕节仅实现60.84%, 离90%的最低要求尚差29.16个百分点, 年均需增加3.24个百分点。从全国近10年的发展来看, 年均只增加了2.05个百分点。
(2) 发展压力大。2011年毕节的实现程度仅相当于全国2001年的水平 (60.7%) 、相当于西部2006年的水平 (61.0%) , 即落后全国10年、落后西部5年。低于同期全省水平65.8%的4.96个百分点。
(3) 瓶颈约束多。在整个监测体系六大领域19个一类指标中, 人均GDP、城镇化率等指标很难实现目标。一是体现综合经济发展水平的人均GDP, 目标值为5000美元 (2000价) , 按实现90%即4500美元计算, 全市GDP年均增长速度需达到18.8%。如实现5000美元, 则需20%以上的速度。二是体现区域经济发展水平的又一重要指标城镇化率, 目标要求达到50%以上, 毕节2011年仅28.17%, 分别低于全国和全省23.13、6.83个百分点。要实现50%的目标, 从2012年起年均需提高2.43个百分点, 每年需新增约16万城镇常住人口。
2、四化同步是毕节试验区全面建成小康社会的根本路径。
(1) 促进毕节产业融合、工农协调发展。毕节的农副产品和生物资源十分丰富, 工农业融合度较高, 但精深加工和综合利用不够, 发展农产品深加工的潜力很大。坚持四化同步, 促进产业融合, 是推进新型工业化和农业现代化, 建设现代农业和绿色食品加工基地的客观要求。
(2) 促进毕节城乡互动、转移农民就业。目前毕节城镇化呈加速提升势头, 要实现2015年城镇化率达到40%, 转移170万农村人口 (新增50万) 的目标, 必须加快工业化、城镇化和农业产业化, 促进就业结构与产业结构的同步变化, 以农民就业转移带动农村人口向城镇人口的转化。
(3) 加快城乡一体化建设步伐, 统筹城乡发展。毕节目前既处于工业化城镇化的加速期, 又是由城乡分割走向城乡协调发展的新时期。必须坚持四化同步, 推进城乡规划、产业布局、基础设施、公共服务、劳动就业、社会管理一体化, 让公共服务更多地深入农村、惠及农民, 才能尽快改善农村面貌。
3、毕节试验区推进四化同步存在的主要问题。
(1) 信息化与工业化融合不够。区域内工业化进展较快, 但数量扩张特征明显, 信息化仍处于以局部应用为主的阶段, 多数企业的集成应用水平亟待提升。信息化带动工业化、工业化促进信息化的融合放大作用没有充分发挥。
(2) 工业化与城镇化互动不足。城市内部产业功能定位和分工不清晰, 基础设施建设缺乏统筹安排, 不少城市和小城镇缺乏产业支撑, 服务功能薄弱, 人口承载能力不强。农业转移人口没有充分融入城镇生活, 城镇化质量不高, 难以为工业化提供需求支撑。
(3) 城镇化、工业化与农业现代化协调不力, 农业现代化明显滞后。农业就业结构演进慢于产业结构变化, 大量人口滞留在农村, 不利于农业规模经营发展。工农业发展不平衡, 农业劳动生产率和比较效益低, 制约农业现代化进程。农民收入水平和消费水平大幅低于城镇居民, 影响内需特别是消费需求扩大。
三、毕节试验区推进四化同步全面建成小康社会对策措施
1、创新信息化与新型工业化深度融合推进机制, 加大财政资金和金融支持力度。
建立和推广实施工业企业“两化”融合评估体系和行业评估规范, 加快建立第三方开展企业“两化”融合评估的工作机制, 引导企业开展自评估, 充分运用评估结果加强对企业信息化的支持。积极探索更有效的财政支持方式, 加大对企业经营管理创新的引导和扶植, 支持企业管理信息化建设。鼓励银行创新中小企业贷款方式, 支持面向中小企业的电子商务信用融资业务发展。鼓励地方政府建立信息技术应用项目融资担保机构, 鼓励金融机构对中小企业信息技术应用项目给予支持。
2、以市场化为基础, 推动工业向园区集中, 走新型工业化道路。
国内国际经验表明, 工业化必须以市场化为基础, 充分发挥市场在社会资源配置中的基础性作用。一是坚持“谁投资、谁决策、谁收益、谁承担风险”的原则, 按照“承接、融合、创新”的思路, 发挥比较优势, 优化承接环境, 努力把毕节试验区建成产业转移的重要承接地。二是依托资源优势, 发展特色优势工业。根据矿产、生物、旅游、劳动力、土地等资源优势, 按照以资源换资本、以资本换产业、以产业换发展空间的思路, 加快发展煤电化及矿产资源深加工类的产业和生物、电子信息等高新类产业和食品、烟酒、纺织等劳动密集型的轻工业。
3、以增强聚集功能为核心, 引导农民向城镇和新型社区集中, 有序推进农村新型城镇化。
按照“一带两翼” (“一带”就是指以毕节—大方中心城区为核心形成的黔西—毕节—威宁城镇带, “两翼”是指沿毕节—大方—金沙构成的北翼城镇板块, 沿毕节—纳雍—织金构成的南翼城镇板块) 的规划布局, 引导农民向城镇和农村新型社区集中, 加快推进四化同步, 推动城乡同发展共繁荣。以“生态、文化、产业、服务、宜居”为目标, 大力抓好毕节—大方大城市建设, 全面加快黔西、金沙、织金、威宁4个中等城市建设, 强力推进纳雍、赫章两个小城市和百里杜鹃风景名胜区特色旅游城市建设。
4、以调整产业结构为重点, 走特色农业发展之路。
按照产业发展生态化、生态建设产业化理念, 进一步加大农业结构调整力度, 稳定发展粮食生产, 大力实施“3321”工程 (经果林300万亩、草地生态畜牧业300万亩、蔬菜300万亩、茶叶100万亩、中药材100万亩) 和“3万”工程 (每个县市发展1万户农户, 每户农户有1亩产值1万元以上的高产田, 每户农户人均收入达到1万元) , 继续以“十带百园”为载体, 加快发展蔬菜、中药材、生态畜牧业、精品果业、特色烟叶、马铃薯、高山有机茶、特色杂粮、油菜等特色产业。
5、以培育新型职业农民为重点, 大力推进农民现代化, 缩小城乡素质差距。
现代农业发展需要集约化和规模化经营, 但目前毕节试验区农业生产方式是千家万户分散式的。特别是近年来, 随着城市化进程的加快, 大量农村青壮年劳动力涌向城市求学务工, “扎根城市”已成为农村年轻一代的理想, 农村农业生产却开始面临劳动力流失之困。要改变这种方式, 在加快土地流转, 发展规模经营的同时, 对农民、特别是新型青年农民的职业技术教育应是毕节试验区未来农业工作的重点。
参考文献
[1]叶连松、靳新彬.新型工业化与城镇化[M], 中国经济出版社, 2009-06-01[1]叶连松、靳新彬.新型工业化与城镇化[M], 中国经济出版社, 2009-06-01
[2]《毕节市国民经济和社会发展十二五规划》[2]《毕节市国民经济和社会发展十二五规划》
[3]《毕节市2012政府工作报告》[3]《毕节市2012政府工作报告》
岩溶石山区 篇2
围绕大龙洞水库成库条件调查中存在的疑点问题开展示踪工作.根据示踪试验区的水文地质条件,选择降雨时地表水向地下集中渗漏排泄的`狗肉寨极乐村洼地落水洞作为投放点,并在极乐村洼地落水洞的北东大龙洞地下河出口附近的鬼冲地下河、鬼冲泉和大龙洞地下河出口下方对岸100m处的Y034季节性水点(表层带岩溶泉点)及大龙洞地下河出口设置接收点,采用弱酸性红A荧光染料类试剂作示踪材料.示踪结果显示,鬼冲地下河、鬼冲泉和大龙洞地下河与投放点的连通性差;季节性水点Y034与投放点的连通性好;表明通过狗肉寨极乐村洼地落水洞汇集转化成的岩溶地下水与表层岩溶带季节性岩溶泉水水力联系密切,而与鬼冲地下河、大龙洞地下河之间则存在有地下分水岭.
作 者：邓振平周小红 何师意 罗英 DENG Zhen-ping ZHOU Xiao-hong HE Shi-yi LUO Ying 作者单位：邓振平,DENG Zhen-ping(中国地质大学,北京,100083;中国地质科学院岩溶地质研究所,广西,桂林,541004)
周小红,何师意,罗英,ZHOU Xiao-hong,HE Shi-yi,LUO Ying(中国地质科学院岩溶地质研究所,广西,桂林,541004)
岩溶石山区 篇3
关键词：农地石漠化；GIS；预警系统；粤北岩溶山区
中图分类号： S127；S158.1 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2014）07-0338-03
收稿日期：2013-09-25
基金项目：国家自然科学基金（编号：31170486、31070426）；广东省哲学社会科学规划（编号：GD12CGL01）；2013年广东省大学生创新创业训练计划（编号：1184713015）；2013年国家级大学生创新创业训练计划（编号：1184713015）。
作者简介：黄金国（1967—），男，湖南桃源人，副教授，研究方向为土地退化防治与农业资源利用。E-mail：fsjgh@163.com。粤北岩溶山区是广东省石漠化分布的核心区域，石漠化与潜在石漠化总面积高达45.96 万hm2，占全省的 94.6%[1]。农业是粤北岩溶山区的主业，农用地发生石漠化潜在威胁多、隐患大，不合理的农业生产活动造成的石漠化几乎占了当地石漠化的全部。农地石漠化的存在与发展不仅制约着当地群众的生存状况和农村经济的可持续发展，而且对珠江三角洲的生态安全构成严重威胁，甚至影响到广东省国民经济可持续发展和社会主义和谐社会的构建。
预警是农地石漠化防治工作的重要组成部分，通过预警可以定性、定量、定位地反映农地石漠化发生的可能性及其危害程度，把握农地石漠化发展变化的规律，进而对农地石漠化进行有效治理与科学防范，为农地资源的合理利用提供科学依据。地理信息系统（geographical information system，简称GIS）是用于采集、存储、管理、综合分析和处理空间信息的计算机系统，它可以将空间数据和属性数据有机结合起来，具有强大的空间分析和空间数据库管理能力[2]，能为农地石漠化信息管理和预警提供一个强大的表达、分析和管理工具。ArcGIS Engine是ESRI（美国环境系统研究所）在已有成熟技术的基础上，整合了GIS与数据库、软件工程、人工智能、网络技术而开发出的新一代GIS开发平台，为用户提供有针对性的GIS功能 [3]，它具有ArcGIS平台的所有优点，如开发平台的先进性、可扩展性和兼容性等，具有得天獨厚的优势[4]。因此，本研究选择ArcGIS Engine作为GIS支撑平台，设计了粤北岩溶山区农地石漠化预警系统，系统的建立与应用为粤北岩溶山区农地石漠化的综合治理提供了决策依据和技术支撑，对粤北岩溶山区农地石漠化防治工作走向信息化、科学化具有重要意义。
1系统目标与设计原则
1.1系统目标
粤北岩溶山区农地石漠化预警系统设计的目标主要包括2个方面：一是通过系统的构建，实现粤北岩溶山区农地石漠化信息的规范化、信息化管理，为农地石漠化防治提供实时、准确、快速的信息服务；二是应用GIS和数据库技术，结合专业数学应用模型，构建一个可视化的、具有农地石漠化信息的录入与存储、检索与查询、修改与更新、数据统计与分析、预测预警、制图输出等功能的农地石漠化预警系统，为粤北岩溶山区农地石漠化的综合治理提供决策支持和技术支撑。
1.2设计原则
粤北岩溶山区农地石漠化预警系统是以粤北岩溶山区空间数据库为基础，在地理信息系统（GIS）、遥感（RS）、网络、多媒体及计算机仿真等现代高新科技手段的支持下，对农地石漠化空间数据进行采集、管理、查询和统计分析，集知识、模型和决策为一体的系统[5]。其设计应满足科学性、规范性、实用性、可延展性与开放性、安全性等原则。
（1）科学性原则。系统的结构合理，功能模块化，易于维护，数据库设计重点考虑科学清晰的数据结构与组织，力求系统的科学性。
（2）规范性原则。数据合理分类和编码的规范化、标准化是农地石漠化预警系统扩充联网、实现信息交流与数据共享的基础。为了使系统结果具有较高可信度，系统输入的数据格式要规范，数据结构清晰，坐标系统统一等，在此原则下，本系统要建立一个包括农地石漠化各种影响因素的数据、图像、图形等的标准数据库[6]。
（3）实用性原则。系统设计充分考虑用户使用时的需求，能满足相关部门对粤北岩溶山区不同区域农地石漠化相关数据的查询、统计及决策分析等的要求；避免盲目追求最新技术，又要防止系统处理能力不够；同时，系统结构、用户界面、菜单、命令等力求简洁清晰，便于使用者操作。
（4）可延展性与开放性原则。系统应具有良好的接口和方便的二次开发工具，以便系统能不断地扩展和完善，在信息编码、底图坐标系统选择、数据库设计以及系统功能等方面，尽可能留有余地，方便系统的扩充或数据库的移植，当新的模块增加时，现有模块和整个系统结构将不会受到大的影响[7]。
（5）安全性原则。系统应对用户的登录权、管理任务操作权和数据库访问权限等方面有高度的控制能力[8]。针对不同类型的用户，根据口令设置不同的访问权限级别，防止系统的越权使用及对数据的非法修改和拷贝等。
2系统总体设计
2.1平台选择
根据系统目标要求和系统的设计原则，本系统采用Windows Server 2003操作系统，以ESRI公司的ArcGIS Engine 93作为GIS支撑平台，采用大型关系数据库管理系统SQL Server 2000和空间数据库引擎ArcSDE来实现对空间数据和属性数据的统一存储，选用微软最新开发平台Visual Studio.NET中的Visual Basic.NET进行程序设计，保证系统在平台技术上处于领先地位。
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2.2系统总体结构
根据粤北岩溶山区农地石漠化预警系统建设的需要和ArcGIS Engine的技术特点，本系统采用数据服务层、平台层、表现层的3层结构模式（图1）。
数据服务层是系统运行的数据基础，主要提供数据存储管理服务，由空间数据库、属性数据库构成。空间数据库主要由ArcSDE提供的服务进行管理，属性数据库主要由SQL Server 2000来组织和管理。系统通过ArcSDE连接到SQL Server 2000数据库后，利用Arc Catalog提供的中間件导入空间数据，通过表间的关联字段实现空间数据和属性数据的无缝集成[9]。
平台层是系统实现技术支撑，包括ArcGIS Engine组件、数据操作组件、视频控制组件、Visual Studio.NET开发平台。
表现层提供应用系统的功能界面，为用户调用各模块功能提供平台，实现系统与用户之间的动态交互。
2.3数据库设计
数据库为整个系统的运行提供数据支撑，它是整个系统的基础，也是预警分析和信息输出的依据，因此，在设计数据库系统时，本着数据库数据共享、独立、完全、完整性的原则，尽量满足各个子模块能够快速、方便、灵活地存取数据[10]。目前数据库技术较多，主流的数据库技术有Oracle、SQL Sever等，本系统选择性能优越、稳定可靠的Microsoft SQL server 2000作为数据库建库平台，以保证系统的存储容量和数据的安全性。数据库的设计包括空间数据库的建立和属性数据库的建立，同时包括空间数据和属性数据的连接。数据库建立流程如图2所示。
（1）空间数据库设计。空间数据主要包括基础空间信息数据（粤北岩溶山区的行政区划图、岩性图、地质图、地形图、坡度图等）、专题空间信息数据（土地利用现状图、植被指数图、土壤侵蚀图、农地石漠化分布图等）和图像数据（数字高程模型DEM、数字正射影像DOM等）[11]。空间数据采用数字化处理并分层存储，空间数据库的建立是在ArcGIS9.3中的ArcCatalog中创建，通过ArcSDE创建其连接，将采集后的数据导入到SQL Server数据库中，其中将对空间数据创建新的字段来连接属性数据[12]。
（2）属性数据库的设计。属性数据主要包括粤北岩溶山区环境信息、石漠化基本信息、石漠化程度评价数据信息、社会经济信息等数据，如年均降水量、年均暴雨次数、植被盖度、土层厚度、基岩裸露率、石漠化程度、土地垦殖率、土地利用类型、农业人口密度、农业总产值等。将这些数据收集完后经过整理、核对、分类、编码完成入库，同时在相关数据的属性表中增加了一个关键字段，该字段作为数据库各表之间建立各种关联关系的标志符，通过识别该字段来完成链接[7]。属性数据库的设计主要考虑用户需求和能够提供的数据、数据的格式、制定字段及其值的输入规范，以SQL Server数据表的形式存储[13]。
3系统功能与实现
根据系统的建设目标和设计原则，结合基于可扩展性和可维护性的系统3层体系结构，在逻辑上将系统总体功能分解成若干模块，每个模块完成一部分功能，模块与模块之间既独立又相互配合，共同实现整个系统的功能。系统主要具有如下功能：
（1）数据管理。该模块具有数据的管理功能，主要是利用数据库及GIS专业软件来实现各种空间和属性数据文件的创建、维护、数据库备份和更新，以及分析预测模型参数的修改和构建新的模型。
（2）数据查询。该模块可通过分类查询、空间数据查询、属性数据查询以及图-属互查等查询方式，实现对粤北岩溶山区农地石漠化信息、自然环境条件、农地利用状况、社会经济条件等的查询，并可对查询结果进行保存、显示及打印等。
（3）空间分析。该模块提供了叠置分析、缓冲区分析、统计分析等功能，用户可结合数据库中的空间数据和属性数据对农地石漠化形成的自然和人为环境要素以及农地石漠化的发生范围、发展速率、发展趋势等进行空间分析，并将结果以图、表等形式显示出来。
（4）预测预警。该模块是本系统的核心模块，具有对用户指定区域进行各种分析统计和预测的功能。用户只要指定要分析预测的工作区域，系统就会利用GIS的空间分析、空间数据表达的直观功能，通过调用系统数据库中的数据资料，利用开发的预警模型进行运算、分析、模拟和判断，并将预警结论和分析结果以色块图方式或图表形式直观地显示给用户，为用户提供参考。
（5）数据输出。该模块可根据用户需求生成并输出各种数据文件、专题地图和统计图表，输出形式为计算机屏幕显示和通过打印机打印输出2种。
（6）决策支持。该模块可根据预警结果中的警情判定，调用数据库中历史防治措施与经验，提供相应的防治方案，以便及时排除警情，为农地石漠化防治提出对应的决策支持。
（7）系统管理。包括用户管理和系统维护2方面的功能。用户管理是对不同级别的用户授予不同的权限，保证系统及数据的安全性。如一般用户只能对信息进行浏览查询，无权修改或删除任何信息，而系统管理员则可以添加、修改、删除和查询用户信息，并可以进行数据库的备份、恢复以及远程数据提取等操作[8]。系统维护的内容主要包括应用系统的维护、数据的维护、代码的维护、硬件的维护等。
4结语
本研究设计的基于ArcGIS Engine的粤北岩溶山区农地石漠化预警系统，充分利用了ArcGIS Engine强大的空间分析能力和空间数据库管理能力以及Visual Studio.NET的快速可视化编程优势，提高了系统的开发效率，实现了粤北岩溶山区农地石漠化多源海量数据的统一存储与管理，集农地石漠化信息“数据采集-查询检索-空间分析-预警预报-专题制图”等功能于一体，具有较好的智能化与自动化能力。系统的建成与应用不仅粤北岩溶山区农地石漠化的研究提供了新的途径和方法，而且为粤北岩溶山区农地石漠化的综合治理提供了决策依据和技术支撑。
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参考文献：
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岩溶石山区 篇4
人工开挖的岩质边坡,其强度应满足稳定边坡的要求,这样的稳定边坡在降雨、融雪、冻胀,及其他形式的风化等作用下,主要破坏形式为落石型崩塌、滑坡型崩塌、流动型崩塌等,有时在一次崩塌中会同时具有这3种形式[4]。
落石型崩塌一般发生于较陡的岩石边坡,易产生落石的岩层节理、层理、裂隙发育,落石和岩石滑动易沿陡的裂面发生。此类破坏形式必须严格控制,崩塌滚落的岩石极易对行车构成威胁[4]。滑坡型崩塌,岩层在外力作用下剪断,沿层间软岩发生顺层滑动,多发生在倾向于路基、层间有软弱夹层的岩体中。另外,当基岩上伏岩屑层、岩堆等松散的堆积物时,堆积物也易沿岩层的层理面、节理面或断层面发生崩塌[4]。大雨时的崩塌多属于流动型,砂、岩屑、页岩风化土等松散沉积土,多会受水的影响而产生流动型崩塌,流动型崩塌没有明显的剪切滑动面[4]。
边坡的岩土类型是决定边坡稳定性的根本因素。在拟建“油小线”的工程区域中,有部分路段岩石的节理和裂隙发育,岩体破碎,碳酸盐岩层易风化,形成软弱结构面。以其平面滑动为例,进行稳定性及锚固力计算(见图1)。
单一滑动面的稳定性系数计算公式:
其中,β为滑面倾角;W为单位宽度滑体的重量;φ为潜在滑面的内摩擦角;C为潜在滑面的粘聚力;L为滑面的长度。
当施加一个锚固力P后,锚固力在滑面上可分解为提高滑面摩擦阻力的法向力Pn和直接提供防止滑体下滑的切向力Pt,边坡安全系数的计算公式为:
其中,Pn=Pcosθ;Pt=Psinθ,P为作用于边坡的锚固力,θ为锚杆轴线与滑动面法线的夹角。
锚杆施加的预应力P为:
2 防护类型选择
根据地调资料,钻探取样、室内试验可得该场区的岩土体物理力学参数如表1所示。
根据线路设计的走向,可看出“油小线”出现的边坡为挖方边坡和填方边坡,以挖填高超过8 m的边坡,归类为高边坡,则该线路有部分高边坡出现。高填方边坡以K4+500～K4+700为例(见图2),高挖方边坡以K6+360～K6+440为例(见图3)。
根据工作场区的岩土工程特性,结合柔性防护的新技术,在边坡防护的选型上,笔者选择柔性主动加固系统和锚杆锚固作为“油小线”高挖高填边坡治理防护的手段。
该防护系统的作用原理,仍然是从抵抗岩土体滑动的基本功能去考虑或分析,而这种分析的基础也是岩土力学中常用的极限平衡理论。按照这种分析方法,作用在边坡岩土体上的所有内力和外力都可以归纳为导致破坏的下滑力和抵抗破坏的抗滑力,当这两个力系相等时,边坡岩土体处于极限平衡状态,任何一方的增减都会直接改变岩土体的稳定状态。与传统的防护结构不同,在柔性系统中,由柔性网(钢丝网、TECCO格栅)替代了传统的喷射混凝土、浆砌片石等刚性结构,且这种柔性网与锚杆、锚垫板等固定体系良好的结为一体,共同提供抵抗一定范围内岩土体失稳下滑的反作用力,从而保证边坡处于稳定状态。结合该线路情况,笔者通过试算,选择GTC主动防护系统,作为填方边坡和挖方边坡的防护形式。GTC主动防护系统由强度高达1 770 MPa以上的高强度钢丝编织成的格栅(常称为TECCO格栅)为主要构成,并采用钢筋锚杆来实现系统稳定和抗滑功能的柔性主动防护系统。
GTC主动防护系统,锚杆的布置以梅花形布置,锚杆的布置间距不受网块规格的限制,TECCO格栅在整个坡面上可以形成一张连续的网。锚杆的布置模式,使得边坡中的局部不连续性能以最佳方式消除,并意味着可能发生破坏的局部最大块体被限制在可以进行任意设计调整的宽度a,长度2b的范围内。
在该系统中另一个重点是,锚杆预张拉施加是很重要的,用钢丝把锚杆给拉紧。
1)锚杆上预应力的主动施加能将锚垫板和格栅压紧在坡面上,而作用在坡面上的这种压力进一步调动了滑动面上的摩擦阻力,这对岩土体的整体稳定性和锚杆的局部稳定性都具有积极作用。
2)若局部岩土体试图发生滑动破坏时,则格栅首先必须发生变形以调动阻止滑动破坏的力(抗滑力),锚垫板把钢丝压紧,提供预张力,主动提供抗滑力,因此,潜在破坏体不会从已被防护的地层滑脱出来。
单根锚杆需要提供的最小抗剪阻力S可由下式计算而得:
其中,a为宽;b为长;t为厚;F为下滑力;α为倾角;C为内聚力;φ为内摩擦角。
Sd≤SR/Fs (2)
其中,Sd为平衡方程计算出来的剪切力;SR为锚杆抗剪能力;Fs为安全系数。
Zd≤ZR/FZR (3)
其中,Zd为平衡条件下格栅钢丝拉力;ZR为锚杆约束时抗拉能力;FZR为抗拉安全系数。
在防护类型上,用GTC主动防护系统的3个条件约束,辅助平衡方程,可以提出一个合理方案。对于在施工中,可能出现的分级开挖,分级高度在10 m左右,因此导致台阶的存在,边坡的坡脚和坡口处因应力集中而成为破裂的薄弱环节,在布置GTC防护系统时,考虑纵向上的连续性,在坡脚和坡口处各布置一排锚杆,提供抗滑力与抗拉力。由此可以看出,能不设置台阶,尽量不设置,可以降低锚杆数目,降低成本。
3结语
本文仅初步探讨了山区公路岩质边坡防护中柔性与生态防护相结合的方法。柔性防护彻底改变了传统的边坡防护观念,主动防护系统能够将工程对环境的影响降到最低点,其防护区域内可以充分保持土体、岩石的稳固,通过人工实施植草、植树的绿化作用,将工程与环境融洽融合。公路沿线生态环境的保护和恢复,已成为当前公路建设的研发热点和施工重点,针对不同工程对象的岩土质、水文、气候等特点,灵活采用不同的防护形式及其组合方式,有利于建设安全之路、生态之路。
摘要：介绍了边坡破坏的主要形式,分析了滑动面的稳定性及锚固力计算公式,探讨了山区公路岩质边坡防护中柔性防护与生态防护相结合的方法,最后阐述了柔性防护形式的作用及其特点,从而加快交通基础设施建设。
关键词：山区公路,岩质边坡,柔性防护,生态防护
参考文献
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岩溶石山区 篇5
关键词：土地石漠化,现状,成因,影响因素,防治对策,粤北岩溶山区
粤北岩溶山区是我国西南岩溶区的东延部分, 行政区划包括清远市的阳山县、英德市、连州市、清新县北部、连南县东部, 韶关市的乳源县、曲江县、翁源县、乐昌市、仁化县南部、始兴县西南部、新丰县西北部, 总面积20 576 km2, 占全省总面积的11.57%[1], 石漠化面积68 625.2 hm2, 占全省的84.4%。由于特殊的自然条件和社会经济发展背景, 粤北岩溶山区的经济发展落后, 是广东省主要的贫困地区, 土地石漠化问题仍是制约当地社会经济可持续发展的核心问题。
1 土地石漠化现状
根据广东省林业部门的遥感调查, 粤北岩溶山区现有石漠化面积68 625.2 hm2, 主要分布于韶关市的武江区、曲江县、仁化县、翁源县、新丰县、乐昌市和清远市的阳山县、连南县、清新县、英德市、连州市, 其中韶关市石漠化面积42 303.8 hm2, 占总面积的61.64%, 清远市石漠化面积26 321.4 hm2, 占总面积的38.36%。按照基岩裸露率、植被与土被的综合覆盖率和坡度3个主要指标以及土地利用方式等社会经济因素, 可将粤北岩溶山区石漠化划分为极重度石漠化、重度石漠化、中度石漠化、轻度石漠化4个等级, 其中, 极重度石漠化面积440.1 hm2, 占石漠化面积的0.64%;重度石漠化面积24 186.5 hm2, 占石漠化面积的35.24%;中度石漠化面积29 887.1 hm2, 占石漠化面积的43.56% (表1) 。
2 土地石漠化成因
2.1 分布广泛的岩溶石山是形成石漠化的物质基础
粤北岩溶山区在地质构造上属华南褶皱系的中部, 南岭纬向构造带的南端, 地质构造复杂, 多次和多种性质的地壳运动最终塑造了本区现代地壳的轮廓, 并导致碳酸盐岩大面积出露, 出露面积达46.38%。由于碳酸岩系的抗风蚀能力强, 成土过程缓慢, 土壤剖面中通常缺乏C层 (过渡层) , 在基质碳酸盐母岩和上层土壤之间, 存在着软硬明显不同的界面, 使岩土之间的粘着力与亲和力大为降低, 一旦植被遭到破坏, 在降雨等诱发下, 极易发生水土流失和土体整体滑动而使基岩裸露, 石漠化也随之发生。
2.2 特定自然地理环境是形成石漠化的基本条件
一是地形地貌复杂多样, 土壤侵蚀强烈。地貌类型复杂多样, 以中山、低山、丘陵为主, 地表崎岖破碎, 区域内不仅山地面积大, 而且坡面陡峭, 沟壑纵横, 多乱石缝地和石旮旯地, 地表平均坡度达18.38°, 其中>25°的陡坡地占总面积的35.3%, 15~25°的坡地占36.2%, 两者合计占71.5%[2], 山多坡陡的地表结构决定了系统内水土资源易流失, 降低了生态系统环境的抗干扰能力, 在人类活动的激发下, 水土流失加剧, 促进了石漠化的形成。二是水文气候条件多变, 水热资源不匹配。粤北岩溶山区地处亚热带北缘, 年平均气温20.1~21.9℃, ≥10℃积温5 960~7 000℃, 年平均降水量1 286~2 590 mm[3], 但降雨的年内分配不均, 月际变化大, 有明显的干雨季之分, 加上当地土层浅薄, 土壤贮水能力低, 岩溶区入渗系数大, 地下水水位变幅可达数十米, 即使在多雨的生长季节, 也常出现蒸发量大于降雨量的干燥期, 形成岩溶性干旱气候。水热资源不匹配不利于植被生长, 而且一旦植被破坏, 水热优势则立即会转化为强烈的破坏营力, 造成强烈的水土流失, 加速石漠化的进程。
3 主要影响因素
3.1 人口增长过快, 农业人口多, 土地负荷压力大
长期以来, 由于受多子多福等观念的影响, 人口增长率长期居高不下, 以石漠化分布的典型区域英德、阳山、乳源、连州4个县 (市) 为例, 近50年来人口总数从1955年的99.95万人增加到2009年的229.03万人, 2009年农业人口达187.79万人, 占总人口的81.99%。随着人口的增加, 粮食不足的问题愈加突出, 毁林开荒、陡坡耕种时有发生, 从而使山地、丘陵的森林植被遭到破坏, 陡坡耕地数量不断增加, 坡地的耕地化引起严重的水土流失, 最终导致基岩裸露, 形成石漠化。
3.2 不合理的土地利用
主要表现为陡坡耕种和农林牧用地结构不合理。据统计, 粤北岩溶山区大于25°的陡坡旱耕地占耕地总面积的17.3%, 占旱耕地总面积的40.5%, 其中大于35°的极陡旱耕地占耕地总面积的9.6%, 不少地区甚至还是“一碗泥巴一碗饭”的石旮旯地, 而在旱坡耕地中, 陡坡开荒扩种、粗放经营、广种薄收的现象十分突出。此外, 种植业仍是当地的主导产业, 多年来, 当地政府一直片面强调粮食生产而忽视林业和畜牧业的发展, 最终使农业生态环境日趋脆弱, 加剧了水土流失和石漠化的发展。
3.3 社会经济水平的制约
“老、少、边、山、穷”是粤北岩溶山区最显著的区域特征, 目前该区人均年收入不足1 500元, 口粮低于300 kg的农村贫困人口占农村总人口的23.16%, 落后的社会经济水平限制了人们的购买力;由于没有足够的经济实力去购买粮食、燃料等维持日常生活所必需的产品, 农民不得不盲目进行陡坡开荒、伐木取薪、过度放牧等活动, 由此破坏森林植被和土壤结构, 造成严重的水土流失, 最终导致石漠化的形成。
4 土地石漠化综合防治对策
4.1 明确思路, 找准突破口
粤北岩溶山区石漠化的治理面临着生存环境条件恶劣、经济贫困、区域可持续发展后劲不足等三大难题[4]。因此, 土地石漠化的治理应紧紧围绕生态环境面临的突出矛盾和问题, 正确处理治理、保护与开发的关系, 将石漠化防治与发展经济密切结合起来, 以保护、恢复和扩大植被覆盖为主要手段, 以农村生态能源开发、小流域综合治理及移民搬迁、人口减裁为辅助手段, 以重点地区的保护和治理为突破口, 将生物措施、工程措施、农艺措施、管理措施结合起来, 建立多目标、多层次、多功能的立体生态经济体系, 以提高岩溶山区的自我“造血功能”, 走上可持续发展之路。
4.2 系统规划, 因地制宜地进行分区分类治理
由于粤北岩溶山区地貌类型复杂多样, 因此石漠化土地的治理应进行系统和全面地规划, 分区分类治理。极重度石漠化地区必须采取全面封禁的措施, 通过封禁, 促进土壤有效积累和植被自然恢复;重度石漠化地区应采取封山育林、人工造林与退耕还林相结合的措施, 经过局部整地, 选用耐干旱瘠薄、喜钙、岩生、速生、适应范围广、经济价值较高的树种如香椿、任豆等进行植被恢复;中度石漠化地区应以蓄水、治土、造林为核心, 把生物措施、工程措施、管理措施等进行组装配套, 重建以林为中心的复合农林牧生态系统;轻度石漠化地区应大力发展立体农林复合型、林果药为主的林业先导型等多种生态农业模式, 逐步建立高效稳定的农业生态系统, 推动石漠化治理与农村经济的协调发展。
4.3 培育替代产业, 减少农业人口, 降低生态负荷
要从根本上解决石漠化地区人口压力大、农业人口比高、退耕还林还草后复垦现象严重、经济贫困等一系列问题, 必须在农村就业结构优化、替代产业培植和产业化经营等方面取得突破[5]。替代产业的培育可从以下方面着手, 一是加强石漠化地区农村小城镇和市场建设, 大力发展劳务输出和第三产业, 以减轻农业人口对岩溶石漠化环境造成的直接压力;二是大力发展绿色产品加工业, 如道地中药材产业化经营、牛羊肉系列产品开发和经果林系列产品开发等;三是利用当地丰富的洞穴、峡谷、石林等旅游资源发展洞穴探险、峡谷漂流、民俗风情游等特色旅游业。只有通过培植适合石漠化地区地域特色的替代产业, 才能从根本上缓解农业人口对土地的压力, 降低生态负荷, 为生态恢复提供必要的条件。
4.4 办好不同类型区石漠化土地治理的试验示范
选择生态本底不同、社会经济基础各异的几种典型石漠化类型区进行试验示范开发, 结合以往的治理经验, 建立一批科技含量高、生态经济效益显著、易操作、示范辐射效应强的“精品工程”、“样板工程”, 如石旮旯地的林牧高效复合经营示范、石漠化地区植被快速恢复示范、道地中药材的产业化开发示范等。通过示范, 总结成功模式, 以点带面, 促进整个粤北岩溶山区生态治理与产业发展上一个新台阶。
4.5 多渠道筹集资金, 建立投入保障机制
土地石漠化的综合治理需要大量资金, 而当地经济较落后, 资金短缺限制了土地石漠化治理的步伐。今后应建立以农民投劳为主, 国家、地方、农户相结合的多层次、多方位的多元化资金投入机制。一是各级政府要按国家要求安排好配套资金;同时, 市、县、乡 (镇) 各级政府应把建设投资纳入各级财政预算, 安排专项资金;二是按照“谁投入、谁所有、谁受益”的原则, 对适宜开发的石漠化土地采取对外承包、股份合作、拍卖、租赁招商等引资形式以及税费减免等优惠政策, 鼓励和吸引广大农民、企事业单位、私营业主等投入资金进行石漠化土地的综合开发与治理;三是应立足于小流域自然资源优势, 以市场为导向, 在小流域内建立“优质、高产、高效”的生态农业示范基地, 通过综合治理与开发, 增产增收, 再从其中提取一定的资金, 以形成滚动资金机制, 增加石漠化治理的资金投入。
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岩溶石山区 篇6
“小震大灾”现象国外并不鲜见。1960年2月29日, 摩洛哥旅游胜地阿加蒂尔市发生5.9级地震, 4.8万人, 城市的1/4的人在地震中丧生, 城市顷刻成为一片废墟, 全市80%以上的建筑瞬间损毁, 数万只老鼠在大街上乱窜, 四处起火, 震后巨大海啸冲上陆地300 m, 岸边的一切被冲得一干二净。19 99年1月2 5日晚, 哥伦比亚发生5.7级地震, 死亡1185人, 下落不明700人以上, 伤者4 7 5 0多人, 约2 5万人无家可归, 建筑物约60%被破坏。199 9年9月7日中午, 希腊雅典发生5.9级地震, 雅典至少有5.3万栋建筑物被损坏, 死亡143人, 伤1600人, 约5万人失掉家园, 估计直接经济损失6.55亿美元。19 99年7月2 2日, 孟加拉南部发生4.2级地震, 伤亡206人。
我国近几年也出现过多次“小震大灾”现象。在西部的岩溶 (喀斯特) 山区更加明显。我国西部岩溶山区, 主要分布在贵州、广西、云南和四川省。主要特点是地表以碳酸盐岩 (灰岩和白云岩) 为主, 地形切割强裂, 山坡陡峻, 沟壑陡峭, 大部分地区植被覆盖少, 岩石裸露, 石漠化现象严重, 土地贫瘠, 交通不发达, 经济不发达。在这样的区域, 更容易形成“小震大灾”现象, 近几年就发生过多次。2010年1月17日, 在贵州省贞丰、关岭和镇宁3县交界处发生Ms3.4级地震, 地震诱发岩崩, 导致6人死亡9人受伤[1]。2009年9月9日, 贵州省安顺市普定县猫洞乡可处村附近发生Ms1.3级地震, 震中有震感, 当地居民同时听见地下发出沉闷响声, 地震造成可处村南侧陡峭的老鹰坡发生岩崩 (滚石) , 这之后老鹰坡经常有岩石向山下滚落, 岩崩对可处村300多户1000多名村民的生命财产安全构成严重威胁。2012年9月7日, 在云南省彝良县和贵州省威宁县交界发生5.7级地震, 57 min后又发生了一次5.6级地震。地震造成81人死亡, 150多人受伤, 70多万人受灾, 需紧急转移安置人口20多万人, 损毁房屋约45万间, 直接经济损失40多亿。本文综合分析我国西部岩溶山区容易出现“小震大灾”现象的原因。
1 原因分析
地震灾害大小受多种因素影响, 可以从自然因素和人为因素两个方面考虑。自然因素主要包括:震级、震中距离、震源深度、地震发生时间、地震类型和地理、地质、场地环境等。人为因素主要包括:居民住宅、工业建筑、各类公共设施、生命线工程等建筑物, 城市、农村、社会文明程度, 人们的知识水平、抗灾意识、应变能力、科学管理水平, 震区人口密度、经济发展程度等。
1.1 自然因素
在我国西部的岩溶山区, 地貌、岩石类型、岩层结构在地震作用下容易形成滑坡、岩崩、泥石流等次生地质灾害。在中等强度以下地震作用下, 地震次生灾害是造成这些地区人员伤亡和财产损失的主要原因。
这些地区90%以上为山地、高原、丘陵等, 这种类型的地貌, 在地震作用下容易形成滑坡、岩崩、泥石流等地质灾害。
岩溶分布区主要岩石由灰岩和白云岩组成, 这类岩石物理性质比较脆、硬度相对较大, 在外力作用下容易断裂破碎, 这些裂隙发育的破碎的岩石在地震作用下, 很容易形成岩崩等地震次生地质灾害。
岩层结构也是导致地震次生地质灾害的重要因素。在岩溶分布区, 以相对较硬的灰岩和白云岩为主, 但也有页岩、泥岩和煤层等相对较软的岩石。垂向上这两类岩层往往相间分布, 构成软硬相间的岩层结构。由于差异风化, 软岩层往往形成凹入的负地貌, 硬岩层形成陡崖或悬崖等, 在地震作用下, 裂隙发育或者比较破碎的较硬的岩层在重力作用下, 就会发生岩崩等次生地质灾害。这些岩溶分布区, 大气降水较丰富, 这种软硬相间的岩层结构, 在雨水的浸泡下相对较软的岩层就会变得松软, 在地震作用诱发下, 软岩层很容易沿软硬岩层接触面或断裂面下滑, 形成滑坡或泥石流。
这些地区发生的地震大多震源比较浅, 以震源深度10 km左右的地震为主。相同级别的地震, 震源越浅破坏性越大。
1.2 人为因素
在岩溶山区, 容易形成“小震大灾”的主要人为因素是建筑物的抗震程度、人口分布等。
我国西部岩溶山区, 大多是贫穷落后地区。这些地区的房屋, 基本上达不到抗震要求, 土坯房占很大比例。因此, 在地震作用下, 很容易损毁。
地震的震动和地震诱发的次生地质灾害, 如果发生在没有人员居住或没有建设工程的地区, 造成的损失很少或没有。地震发生在居民越多、建设工程越多的地区, 造成的灾害就可能越大。岩溶山区, 平均人口密度不大, 但分布很不均匀。居民大多集中在易受地震次生地质灾害影响的区域。一般居民沿河流两岸分布, 这些河流由灰岩和白云岩组成的河谷两侧往往很陡峭、组成岩石多有破碎。沿河流两侧, 很多房屋建筑在陡崖或悬崖下面。2012年9月7日云贵交界5.7级地震重灾区洛泽河就是这种情况。还有一种情况是, 往往在陡崖下面有相对较平的地方, 那里的易分化的软岩层形成一些耕地, 较平的地区可以修建房屋, 村民也就集中在这些地方生活。在很小的地震作用下, 陡峭的悬崖就可能发生岩崩、滑坡等地质灾害, 危及居民生活和生命, 形成“小震大灾”。贵州省普定县猫洞乡可处村的地震此生地质灾害就是这种情况。
2 结论
我国西部岩溶山区容易出现“小震大灾”现象。主要原因是: (1) 即使在中等强度以下地震作用下, 这些地区都可能形成岩崩、滑坡、泥石流等地震次生地质灾害。 (2) 在岩溶山区, 地震次生地质灾害是形成“小震大灾”的主要因素。 (3) 容易形成地震次生地质灾害的主要原因是:山地、高原、丘陵地貌;软硬相间岩层的岩层结构;相对坚硬的裂隙发育的容易破碎的灰岩和白云岩的岩石组成;居民多集中分布在易受次生地质灾害影响的区域。 (4) 我国西部岩溶山区, 房屋建筑很多达不到抗震要求。
参考文献
岩溶石山区 篇7
近年来, 随着经济高速增长, 城乡建设加快, 人口的集中使得饮水难的问题越来越突出, 在灰岩山区这一问题更为严重。为了解决老百姓用水难的问题, 寻找地下水源是关键, 但在岩溶地区地下水往往以似地下管网的形式存在, 这使得很多勘探方法难以取得理想效果。高密度电阻率法和联合剖面法是探测中常用的有效方法, 但在实际工作中两种方法常常单独使用。而联合两种方法其实可取得更佳的效果, 而如何综合分析好两种资料是直接关系到勘测结果正确与否的重要环节。本文以某岩溶石山找水项目为实例, 联合使用了这两种方法, 验证了其有效性。
1 高密度电阻率法的基本原理
高密度电阻率法与常规直流电法一样, 是以探测地下目标体导电性差异为基础的一种物理勘探方法。当人工向地下加载直流电流时, 在地表利用相应仪器观测其电场分布, 通过研究这种人工施加电场的分布规律来达到要解决的地质问题的目的。在施加电场的作用下, 地层中传导电流的分布规律, 求解其电场分布时, 电场分布满足以下偏微分方程:
式中x0、y0、z0为电场点坐标, x1、y1、z1为源点坐标。
当x0≠x1、y0≠y1、z0≠z1, 即只考虑无源空间时, 上式变为拉普拉斯方程:▽2U=0。但是在复杂条件下, 无法求得拉普拉斯方程的解析解, 因此主要是采用各种数值模拟方法。例如:二维地电模型使用点源二维有限单元法、三维地电模型则使用有限差分法来解决上述问题。高密度电阻率法在工作时, 通过给AB极供电, 利用MN测量电位差AV。
2 联合剖面电阻率法的基本原理
联合剖面法是电阻率剖面测量的一种方法, 从其物理性质及电法分析, 该方法受体积勘察效应影响较小, 可提供电阻率剖面测量对直立电阻率接触面或含水构造等所引起的视电阻率异常的分辨率。
联合剖面法装置是由两个三级排列装置AMN∞和∞MNB联合组成。
AMN和MNB相对观测点“O”对称而置, 公共电极C垂直于A、B联线置于无穷远 (实际上是垂直于A、B联线的3~5倍OA的距离) , 在测量过程中, 假定C极对M、N点之间产生的电位差不起作用, 当移动整个装置逐点测量, 在每一个测量点上进行两次视电阻率观测, 一次A、C供电, M、N观测得ρSA, 另一次B、C供电, M、N观测得ρSB。以测线方向为横轴, 以垂直方向表示ρ值, 则在同一测线上得到ρSA和ρSB两条视电阻率曲线。
3 应用实例
3.1 场区地球物理条件
某工程的地质目标:用地面物探方法勘测调查靶区物探测线上岩溶发育情况, 为岩溶水开发利用示范项目的地质调查确定钻孔位置提供依据。
工区储水构造位于乌江左岸, 普子向斜南端, 核部地层为三叠系中统巴东组 (T2b) , 翼部为三叠系下统嘉陵江组 (T1j) 、大冶组 (T1d) 二叠系 (P) 、奥陶系 (O) 、寒武系 (∈) 。总面积175.83km2, 岩性以碳酸盐岩为主, 夹少量页岩, 碳酸盐岩分布面积163.93km2, 占流域面积的93.23%, 岩层倾角10°~20°左右。各地层面积分别为, 巴东组 (T2b) 8.45km2, 嘉陵江组 (T1j) 55.64km2, 大冶组 (T1d) 46.21km2, 二叠系上统 (P2) 25.82km2, 二叠系下统 (P1) 22.21km2, 志留系 (S) 3.45km2, 奥陶系下统南津关组 (O1n) 9.48km2, 寒武系上统毛田组 (∈3m) 9.48km2。
场区表层为农田或山坡地, 接地条件良好, 下层为灰岩。可见各介质之间存在明显的电阻率差异, 具备了地球物理条件, 介质间电阻率参数见表1。
3.2 野外数据采集以及数据处理
本次高密度电阻率法工作的资料分析、处理是对原始数据转换为RES2D (3D) INV格式, 剔除数据的异常点, 绘制出剖面视电阻率等值断面图, 进而通过反演, 分析场地的电性变化及趋势, 结合场地工程地质勘察资料进行对比、综合分析、判断, 从而得出解释结果。反演计算时采用了多组不同的反演系数, 先根据高平滑度反演断面对电性异常区进行定性分析, 再结合相关地质成果, 根据低平滑度反演断面做定性解释。
联合剖面电阻式由两个三极装置组合而成, 将ρSA和ρSB绘在同一坐标轴系统内, 即得出ρSA、ρSB曲线。如果两条曲线出现交点, 并且交点左侧ρSA>ρSB, 交点右侧ρSA<ρSB, 将这种性质的交点成为低阻正交点。而低阻正交点的出现正是反映了地下低阻体的存在, 在该交点处, 一般为破碎带富水构造。
根据勘测任务和地形条件, 依据参数选择的基本方法, 经过工区典型性试验, 高密度电阻率法设计测点间距10m, 联合剖面法间距10m, 地形影响较大的地区点距视情况调整。
3.3 资料解释
图2是场区WT51测线的高密度解释剖面图, 从剖面图可以看出, 在里程380m~440m下方, 深度100m~120m处, 有一低阻异常带, 但出现的深度较深, 结合原始资料、反演资料和现场踏勘分析, 推断该处应为假的低阻异常区域;在里程510m~550m下方, 深度约20m~40m处有一低阻区域, 综合推测该处应为低阻异常区域。图3是测线WT51联合剖面法数据曲线, 三角形符号的实线为ρSA, 菱形符号的虚线为ρSB;从联合剖面视电阻率曲线可以看到, 整条测线的视电阻率对数值分布大致在100~1000Ω·m之间。视电阻率联合剖面曲线在400m和550m出现了明显的低阻正交点。再通过上述高密度电法的资料分析, 初步推断400m处的异常点不太可靠, 550m处的异常点和高密度电法中的异常点较为吻合, 可建议在该处定孔。
图4是场区WT61测线的高密度解释剖面图, 在里程540m~780m下方, 深度约40m~60m处有一低阻区域, 推测该处应为低阻异常区域。图5是测线WT61联合剖面法数据曲线, 从联合剖面视电阻率曲线可以看到, 整条测线的视电阻率分布大致在1000~6000Ω·m之间。视电阻率联合剖面曲线在350m和540m出现了明显的低阻正交点。再通过上述高密度电法的资料分析, 初步推断350m处的异常点不太可靠, 判定540m处的异常点和高密度电法中的异常点较为吻合, 可建议在该处定孔。
根据钻孔验证, WT51测线在里程550m和WT61测线在里程540m处均打到岩溶地下水, 与物探成果基本吻合, 表明了两种方法联合的可行性和有效性。
4 结论和建议
本文提到的综合物探的方法, 通过实例利用两种方法联合处理, 较准确地查明了地下水源的发育情况。充分发挥了物探方法在岩溶石山中找水的优势和潜力, 综合多种合理的物探方法联合勘测, 极为有效。
对于联合剖面法, 一般对其要求较高, 可多试验几种不同的间距, 比较其效果。由于联合剖面法在地形起伏较大时会减弱其效果, 在实际工作时, 应根据当地的地质情况综合分析。
参考文献
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岩溶石山区 篇8
1 研究区概况与研究方法
1.1 研究区概况
南川市位于重庆南部(东经106054′~107027′,北纬28046′~29030′),面积2609.67 km2。境内以山地为主,系中山丘陵地区,槽坝面积较小。地势呈东南向西北倾斜,南部属大娄山脉褶皱地带,北部系川东平行岭谷。亚热带湿润季风气候区,常年平均气温16.6℃,极端最高气温39.8℃,多年平均降雨量1185 mm。植被主要以亚热带常绿针叶林、针阔混交、阔叶林为主,具有明显的地带性、地域性及垂直分布特征,植物种类繁多。
1.2 研究方法
1.2.1 样地选择
本文以南川境内石庆村典型岩溶槽谷地形三种不同土地利用方式为例,以期为该地区水土流失预防和生态恢复治理模式提供一定依据。根据自然生长下的1-马尾松林地,人为恢复管理经营下的2-金银花生态恢复用地以及自然发展和人为活动影响下的3-撂荒地三种不同植被覆盖类型进行分层取样研究,对每个样进行表土层A(0-20cm)和表下层B(20-40cm)采样,探讨不同利用模式下土壤抗蚀性的区别,研究生态恢复模式下人为作用对土壤物理性质的影响,并进一步分析土壤抗侵蚀的强弱。
1.2.2 测定方法
采用环刀法测定土壤容重、土壤有机质测定采用重铬酸钾氧化法[5],土壤团聚体测定采用干湿筛分法[5],土壤机械分析、微团聚体测定采用吸管法[5]。
1.2.3 指标选取
衡量土壤抗蚀性指标很多[6,7,8],本文主要采取以下13个指标
(1)土壤容量(X1),土壤有机质(X2)。
(2)无机粘粒类:<0.05mm粉粘粒含量(X3),<0.01mm物理性粘粒含量(X4),<0.001mm胶粒(细粘粒)含量(X5),结构性颗粒指数(X6)。
(3)水稳性团粒类:>0.25mm水稳性团粒含量(X7),>0.5mm水稳性团粒含量(X8),结构体破坏率(X9);
(4)微团聚体类:团聚状况(X10),团聚度(X11),分散率(X12),分散系数(X13)。
结构性颗粒指数(X6)=细粘粒含量(<0.001mm)/粉粒含量(0.001-0.05mm);结构体破坏率(X9)=>0.25mm水稳性团粒含量(干筛—湿筛)/>0.25mm干筛团粒含量*100%[9];团聚状况(X10)=>0.05mm微团聚体分析值—>0.05mm机械组成分析值;团聚度(X11)=团聚状况/>0.05mm微团聚体分析值*100%;分散率(X12)=<0.05mm微团聚体分析值/<0.05mm机械组成分析值*100%;分散系数(X13)=<0.001mm微团聚体分析值/<0.001mm机械组成分析值*100%。
2 结果与分析
2.1 土壤机械组成分析
土壤的机械组成是构成土壤结构体的基本单元,并与成土母质及其理化性状和侵蚀强度密切相关[10]。根据我国土壤颗粒成分分级标准[5],从表1中可以看出:三种土地利用方式下,马尾松林与撂荒地土壤颗粒主要以粘粒为主,粘粒含量一般高于30%,而生态恢复地粗粘比重相对较大,粗粘粒含量也达到30%以上,这主要是人为因素影响,使得土壤颗粒由粘粒逐渐向砂粘粒转化,其粘化程度由大到小排列顺序为:马尾松林地>撂荒地>金银花生态恢复用地。因此在人工生态恢复措施下,土地的翻耕和种植对土壤的抗蚀性能提高不一定起到很好的作用,但结合到经济效益,生态效益,因此针对当前金银花恢复模式,其恢复措施是正确的,既获得了经济效益,又使生态环境得到良好的恢复。但由于岩溶地区特殊的地质背景下,随着土壤的肥力增加和植被的恢复,人为管理和种植则应相对减少。
2.2 土壤团聚体分析
从表2可知,通过干筛结果分析可以看出各级风干团聚体分布不均匀,大团聚体所占比例高;>0.25mm的团聚体大部分都达到了90%以上;并且>0.5mm的团聚体一般在40%左右;>5-3mm团聚体次之,在20%-30%之间;0.5-0.25mm团聚体最少,不超过5%。
通过湿筛结果分析可以看出土壤经过泡水处理后,>5mm团聚体基本上全部崩解,团聚体数量则明显减少;其次,5-3mm团聚体含量减少范围都在15%-25%之间;而3-2mm团聚体含量变化不大。<2mm团聚体含量表现为增加现象,1-0.5mm团聚体含量增加5%左右,而2-1mm和0.5-0.25mm两种团聚体含量增加范围大致在5%-15%。
再从土壤结构体破坏率可以看出,表层土:马尾松林地<撂荒地<金银花生态恢复用地;而表下层则表现为:马尾松林地<金银花生态恢复用地<撂荒地,这可能与有机质的多少有关,在马尾松林地和生态恢复用地的人工增肥条件下,表下层中土壤有机质比撂荒地要多,从而增强了土壤的团聚力,减少了结构体破坏率程度。
从以上分析可以看出,由于各级水稳性团聚体的比例能够较好的反应团聚的质量,湿筛后结构体破坏率说明土壤团聚体有较大差别,马尾松林在自然条件下发展,撂荒地在自然条件和人为践踏、压实等条件下,导致团聚体结构受到破坏,而人为管理对土壤的团聚作用是有一定的促进作用,虽然破坏力增大,但团聚状况有所转变,当让其在人工照料下自然恢复,其抗蚀性将大大增强,将更有利于水土保持,促进生态恢复和发展。
2.3 土壤抗蚀性各指标间相关性分析
通过相关分析可以看出:无机粘粒类,微团聚体类,水稳性团粒类各指标之间的相关关系很明显。由于不同土地利用方式下土壤有机质含量存在差异,而土壤有机质能够促进土壤中团粒结构的形成,增加土壤的疏松性,通气性和透水性,对于提高土壤的抗蚀能力具有重要作用。有机质对>0.25mm水稳性团聚体具有显著的相关性,其相关系数为0.918,与团聚状况和结构性颗粒含量相关性也比较大,其相关系数分别为0.847、0.782。可见有机质是很好的团结胶体,对土壤的抗蚀性能增强具有很大的促进作用。同时也可看出容重与>0.25mm水稳性团聚体,>0.5mm水稳性团聚,结构性颗粒指数成负相关。这也说明了容重越大,土壤越紧实,土壤孔隙度越小,对雨水冲刷径流越减弱,土壤抗蚀性能越差,从而进一步证明了土壤遭受侵蚀越严重。因此有机质和容重对土壤团聚状况,>0.25mm水稳性团聚体含量,分散率具有密切的线性回归关系(表3)。
注:R表示相关系数.
3 土壤抗蚀性综合指数的确定
3.1 不同土地利用方式土壤抗蚀性能主成分分析
本文所选取的13个指标难免繁冗复杂,应用不方便,且有些指标间信息可能重叠,可以考虑用较少的新指标代替原有指标,并尽可能保存原有多指标的信息[11]。通过SPSS主成分分析法提取了三个主成分,用主成分线性函数可以计算出土地利用方式下土壤各层次的第一、二、三主成分值,并根据主成分提供信息量所占权重,得到南川市石庆村岩溶区土地土壤各层次土壤第一、二、三主成分的线性表达式为:
Y1=-0.800X1+0.961X2+0.049X3+0.090X4+0.958X5+0.729X6+0.876X7+0.926X8-0.879X9+0.945X10+0.283X11-0.905X12-0.750X13
Y2=0.501X1+0.046X2+0.921X3+0.842X4+0.515X5+0.306X6+0.045X7+0.058X8-0.136X9-0.088X10+0.866X11+0.368X12+0.491X13
Y3=0.038X1+0.039X2-0.028X3-0.170X4+0.545X5+0.586X6-0.302X7-0.161X8+0.425X9-0.105X10-0.136X11+0.113X12-0.334X13
从第一主成分来看,有机质含量越多,团聚状况越好,>0.5mm水稳性团粒含量越高,分散率,结构体破坏率越低,主成分Y1值越大,土壤抗蚀性能就越强;从第二主分来看,<0.05mm粉粘粒含量越高,团聚度越大,其抗蚀性能越强;第三主成分可以看出,<0.001mm细粘粒含量,结构性颗粒指数越大,Y3越大,其抗蚀性能越强。
从线性表达式及因子旋转前后土壤抗蚀性指标总方差表4可以看出,前3个主成分(Y1,Y2,Y3)已占据总变异的90.31%。第一主成分提供的信息量为46.91%,其中在第一主成分中的6个指标因子负荷较大,分别为X2(有机质),X10(团聚状况),X8(>0.5mm水稳性团粒含量),X12(分散率),X9(结构体破坏),X7(>0.25mm水稳性团粒含量);第二主成分中因子负荷量最大的是X3(<0.05mm粉粘粒含量),X11(团聚度),X4(<0.01mm物理性粘粒含量);在第三主成分中,X5(<0.001mm细粘粒含量),X6(结构性颗粒指数)。因此,根据原指标对主成分的贡献大小以及研究精度的要求,可以确定不同的最佳指标评价体系:最佳指标—X2(有机质);最佳2指标—X2(有机质),X10(团聚状况);最佳5指标—X2(有机质),X10(团聚状况),X8(>0.5mm水稳性团粒含量),X12(分散率),X9(结构体破坏);最佳8指标—X2(有机质),X10(团聚状况),X8(>0.5mm水稳性团粒含量),X12(分散率),X9(结构体破坏),X7(>0.25mm水稳性团粒含量),X3(<0.05mm粉粘粒含量),X11(团聚度)。
注:提取方法:主成分分析方法。
3.2 土壤抗蚀性综合指数的确定
以各主成分所对应的方差贡献率λi(i=1,2,3)为权重,计算土壤抗蚀性三大主成分的综合指数[12],具体计算公式如下:
Y=0.519 Y1+0.272 Y2+0.209Y3
通过以上公式及采样点土壤抗蚀性各指标得出三种主成分分析值及综合指数如表5所示。
从表5中可以看出,不同土地利用方式下,土壤抗蚀性综合指数有很大的差别,抗蚀性综合指数越大,土壤抗蚀性能越好,越有利于防止土壤受到侵蚀。从各土地利用表土层来看,可以发现抗蚀性综合指数由高到低的排列顺序为:马尾松林地>撂荒地>金银花生态恢复用地;而表下层则表现为:马尾松林地>金银花生态恢复用地>撂荒地。这个结果与前文结构体破坏率分析完全一致,可见抗蚀性综合指数Y与X9(结构体破坏率)显著负相关,从表6相关分析中也可看出,其相关系数为-0.91;同时可以发现,土壤抗蚀性综合指数还与X2(有机质),X7(>0.25mm水稳性团粒含量),X8(>0.5mm水稳性团粒含量),X10(团聚状况)显著相关,其相关系数分别为0.96,0.90,0.94,0.91。
因此通过线性回归可确定土壤抗蚀性综合指数预测模型为:
Y=339.013+2.230X2+2.510X7-0.318X8-2.361X9+1.503X10
此模型可以分析和解释土壤抗蚀性能的强弱,有机质含量越高,团聚状况越好,>0.25mm水稳性团粒含量越多,而>0.5mm水稳性团粒含量相对较少,结构体破坏率越小,Y值则越大,土壤抗蚀性能越强,反之则越小。
4 结论与讨论
4.1 对重庆南川石庆村岩溶山区不同土地利用类型土壤抗蚀性指标进行分析探讨,得出在人工生态恢复措施下,土地的翻耕和种植对土壤的抗蚀性能提高不一定起到很好的作用,三种土地利用方式下,马尾松林与撂荒地土壤颗粒主要以粘粒为主,而生态恢复地粗粘比重相对较大,其粘化程度由大到小排列顺序为:马尾松林地>撂荒地>金银花生态恢复用地。但通过人工合理维护种植培土,生态恢复地将成为很好的地貌景观。
4.2 通过相关分析发现,有机质含量多少与土壤各抗蚀性指标具有明显的相关性,并对土壤的物理性质有很大的促进作用,从而进一步确定了有机质(X2)与团聚状况(X10),分散率(X12),>0.25mm水稳性团粒含量(X7)线性相关回归模型,其方程式分别为:X10=34.367+0.279X2,X12=62.317-0.306X2,X7=34345+0.578X2。
4.3 从主成分分析法提取了三个主成分,确定了该研究区域土壤最佳抗蚀性指标,即有机质含量的多少。通过三个主成分得出了土壤抗蚀性综合指数,以此来判定三种土地利用类型的抗蚀性能的强弱,其表土层土壤抗蚀性能由强到弱的排列顺序为:马尾松林地>撂荒地>金银花生态恢复用地;而表下层则表现为:马尾松林地>金银花生态恢复用地>撂荒地。并根据土壤抗蚀性综合指数与各抗蚀性指标相关性,确定了土壤抗蚀性预测模型:Y=339.013+2.230X2+2.510X7-0.318X8-2.361X9+1.503X10。
综上所述,岩溶山区不同土地利用类型对土壤性质有很大的作用,这与李阳兵,田昆等研究的结果相符合。然而土壤抗蚀性受到人类活动、空间变化及土壤性质的时间动态变化等因素的影响。因此,全面考虑影响土壤抗蚀性变化因子,同时加强土壤抗蚀性的试验研究,将室外的观测同室内的模拟试验结合起来,将地统计学方法和地理信息系统、遥感技术同现有的侵蚀预报模型结合起来。进一步完善侵蚀预报模型中的土壤抗蚀性因子,从而确定更合理的土地利用方式。
摘要：土壤物理性质是评价土壤抗蚀性能的重要标准,本文对岩溶山区三种不同土地利用方式土壤主要物理性质及其各指标之间相互关系进行分析,确定了土壤物理性质优劣程度和变化趋向;用相关分析,回归分析和主成分分析得出了有机质含量对土壤抗蚀性能表现为显著的正相关性,确定了土壤抗蚀性最佳5指标,通过抗蚀性综合指数建立了该研究区土壤抗蚀性预测模型。
关键词：岩溶山区,土壤抗蚀性,物理性质,预测模型
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岩溶石山区 篇9
云南省岩溶分布面积11.09×104km2，占全省面积的28.14%全省128个县(市、区)，115个有岩溶分布，其中岩溶面积占30.0%～96.6%的县(市)有60个，岩溶面积为9.41×104km2[6]。云南省岩溶水赋存特征，从宏观到微观层面主要表现为:高原面上总体岩溶含水层的富水性比较均匀，其中的汇水型岩溶断陷盆地内，岩溶含水层特征等同于多孔介质。高原面边缘、河谷斜坡地带岩溶含水层的富水性极不均匀，其中在汇水-径流型岩溶断陷盆地内，上游部分富水性比较均匀，靠近下游转换带及其以下溶洞管道区富水性极不均匀。在一个完整的水文地质单元内，饱水带水位埋深基本接近集中排泄点的水位[6]。另外，由于该地溶蚀作用强烈，溶孔、溶隙、溶洞及暗河水系十分发育，地表水经常漏失为地下水，故地下水是该地区水资源的主要组成部分[7]。同时，岩溶区的极大多数地区缺少应有的地下水保护带，天然防渗过滤层很薄，地下水极易受到污染，因此找到一种简单易行的地下水防污性能评价方法成为云南岩溶区地下水脆弱性是保护该地地下水资源的关键[8]。
1 研究区概况
泸江流域位于云南省东南部，为南盘江一级支流，地理坐标为东经102°19'～103°44'，北纬23°13'～23°52'，流域面积4 647.87 km2。泸江流域涉及红河州个旧市、开远市、建水县、石屏县及蒙自县。蒙自县是红河州州府所在地，距省会昆明289 km。流域内共有29个乡(镇)，其中，鸣鹫、新安所、文澜、雨过铺、草坝、西北勒6乡(镇)属蒙自县所辖;沙甸、乍甸、大屯、淌甸、锡城、鸡街6乡(镇)属个旧市所辖;大庄、羊街、乐白道、灵泉4乡(镇)属开远市所辖;李浩寨、缅甸、临安、西庄、南庄、甸尾、陈官、青龙、普雄9乡(镇)为建水县所辖。坝心、异龙、陶村、宝秀4乡(镇)属石屏县所辖。流域东与文山、屏边县相邻;南与红河、元阳县隔河相望;西、西北与玉溪市元江、新平、峨山、通海县毗邻;北与弥勒县接壤。
泸江流域处于云贵高原向广西平原过渡的斜坡地带，属南盘江流域与红河流域的分水岭地带，总体地势南部、东南部较高，北部较低，主要特征是流域中部串珠状盆地发育。最高点为东南部个旧境内的莲花山，海拔2 739.7 m，最低点位于南盘江与泸江的汇合处，海拔仅1 025 m，最大相对高差1 714.7 m，属中等—浅切割构造溶蚀、侵蚀低中山区。
流域内出路地层主要为T2f4、T2f2、T2g1、T2g2、T2g3(T2g)、T1y4、T1y3、T1y2、T1y1、P1m、P1q、C3、C2、C1d、C1y、D3t2、D3t1(D3t)、D3s2、D3s1(D3s)、D3y2、D3y1(D3y)、D3、D2dq、D2dn2、D2dn1(D2dn)、D2d、Zbdn等，岩性为厚层状泥晶、细晶灰岩、白云岩、泥质灰岩等，流域内大面积分布。流域内碳酸盐岩分布广泛，分布面积2 505.04 km2，占流域面积的53.89%，其中裸露型2 377.03 km2，覆盖型128.01 km2。岩溶含水层累计厚度18 103.72 m，占基岩地层总厚度的47.15%。从岩溶水文地质的观点出发，通常是根据地层单位中碳酸盐岩含水层与非碳酸盐岩相对隔水层之间的厚度比例，划分岩溶含水岩组类型，最基本的有均匀状岩溶含水岩组和间互状岩溶含水岩组两大类。间互状岩溶含水岩组，岩溶水的径流多受相对隔水层的控制。
2 评价指标体系的构建
岩溶地下水系统是一个独特的水循环系统，具有循环系统变异敏感度高、抗干扰能力弱、稳定性差等一系列脆弱性特征[1,9,10]。造成地下水境脆弱的原因很多，为了能够对地下水脆弱性进行客观的评价，必须建立统一的评价指标体系，并对不同脆弱区的脆弱程度进行量化。
目前国内外常用的地下水脆弱性评价方法主要有DRASTIC、GOD、DIVERSITY等，其中DRASTIC法运用最为广泛，但其运用到岩溶地区地下水脆弱性评价则具有较大的局限性，岩溶地区地下水污染大多为落水洞、洼地、岩溶裂隙等的直接导通，而DRASTIC法考虑的7项参数并没有涉及岩溶发育程度等因素[11]。鉴于此，对泸江流域内地下水环境现状进行调查分析，并综合了相关专家及相关专业人员的意见，兼顾指标体系的可操作性和系统性，建立一套适用于泸江流域岩溶地下水系统的指标体系。于是得出在影响云南高原岩溶石山地区地下水脆弱性的诸多因素中，地下水位埋深、石漠化程度、岩溶发育程度、植被覆盖率和地形坡度是其中主要的影响因素，将这5项主要影响因素作为地下水脆弱性评价指标，构建地下水脆弱性评价指标体系。
地下水脆弱性主要基于区域地下水固有脆弱性来评价，即着重考虑岩溶水文地质内部因素。基于DRASTIC法、岩溶地区地下水脆弱性评价的REKST[12]评价方法及指标选取原则，并借鉴DRAS-TIC命名方法[13,14]，模型采用DRKVT评价模型
DRKVT=DCω+RRω+KKω+VVω+TTω式中D、R、K、V、T分别代表地下水位埋深、石漠化程度、岩溶发育程度、植被覆盖率和地形坡度取值，下角标ω分别代表其权重。
3 评价因子实际值的量化
目前尚无统一的地下水脆弱性分级标准，没有普遍认可的地下水脆弱性评价依据。为达到定量评价地下水脆弱性的目的，就需对地下水系统各项地下水脆弱性评价指标进行量化。根据调查人员在野外的调查情况，综合相关专家及技术人员的意见，分别对各个评价指标进行评分。为计算方便，评价因子的分值取[1,5]之间的整数。对泸江流域地下水脆弱性各评价指标的赋值见表1。
4 评价指标权重的赋值
由于各评价指标体系因子在指标体系中的作用不同，对地下水脆弱性的影响程度也不相同，为了区分它们对评价系统影响的差异[15,16]，需要确定各个评价指标因子的权重。研究采用层次分析法(简称AMP)[17]来确定泸江流域地下水系统地下水脆弱评价指标的权重，其权重值见表2。
5 评价结果
根据上述DRKVT评价方法中参数等级和权重，利用Arcview3.2中的空间叠置分析功能，将5个指标加权求和，可以得出泸江流域岩溶地下水脆弱性分区如图1所示。
5.1 高脆弱区
泸江流域岩溶地下水高脆弱区面积约为654.96 km2，占整个流域面积的14.09%。呈块状分布于流域西部异龙湖北端石屏至坝心沿线地段、建水盆地南东部老里硐一带、蒙自—十里铺—个旧市一带、以及开远市—甸尾一带等。该区以地下河系统为主，处于裸露岩溶山区，一般地形坡度大，植被覆盖率低，以大气降水补给为主。一方面大气降水通过落水洞、漏斗、竖井等垂直岩溶通道以点状灌入式补给，这是该区地下河接受补给的主要方式，并且少数地下河除大气降水补给外还有地表水直接灌入补给，由于其补给方式过于集中，补给速度快，单个补给点补给量大，导致大量的地表水未受任何阻滞作用就直接汇入暗河管道，污染物的迁移基本不受阻滞;另一方面区内含水层多呈裸露状态，覆盖层一般为厚度小于1 m，且不连续分布的黏土，结构松散，渗透性高，阻止污染物渗透的能力低，对地表的一部分渗入补给径流基本不能起到预防性的吸附、过滤及溶解沉淀作用。该区岩溶水防护条件差，敏感程度高，自净能力低，易受污染，一旦遭受污染，由于岩溶水循环交替迅速，污染物能相对较快地排出，净化程度极低。
5.2 较高脆弱区
泸江流域岩溶地下水高脆弱区面积约为663.68 km2，占整个流域面积的14.28%。片状分布，主要分布于流域西部建水盆地东南部山区向河谷区过度带、倘甸盆地、开远盆地东部、蒙自县东部等。地下水以岩溶大泉为主，处于裸露岩溶山区的岩溶泉，基本无防护条件;处于盆地边缘的岩溶泉，其补给径流区岩层一般也处于裸露状态，只是在泉口附近覆盖有一定厚度的盖层，但多为松散结构的黏土，渗透性较好，阻止污染物渗入能力低，因此泉的污染防护程度总体上应为低等。泉的导水、储水空间为树枝状或网脉状的溶蚀管道、溶隙系统并存，网脉状的溶隙系统对进入系统的污染物有一定的吸附、过滤作用，但减缓污染源扩散迁移的能力低，污染物在含水层中的传播相对潜力为高等;区内泉水的补给源为大气降水，汇水范围有大有小，补给方式以面状入渗为主，水动力条件较好，除少数大泉为急变管流外，主要为缓变管、隙流，动态较暗河稳定，但枯季水量调节程度低，污染自净能力低，因此，区内泉的整个导储水系统对人类和自然影响的敏感度仍然较高。
5.3 中等脆弱区
泸江流域岩溶地下水高脆弱区面积约为2 760.45 km2，占整个流域面积的59.39%。流域内广泛分布，主要位于裸露、裸露—覆盖型岩溶山区，该区泉域补给区导、储水岩层表面只有极薄—较薄的松散黏土覆盖层，部分完全裸露于地表，基本不具备污染防护;其导水、储水空间主要为表层的网状或脉状溶蚀溶隙系统，虽可以过滤部分污染物的渗入，但含水层厚度一般仅为2～20 m，径流距离短，污染物在含水层中的传播相对潜力为中等;区内泉的补给主要依靠大气降水补给，补给量小，汇水范围也小，动态不稳定，部分表层泉枯季干涸，含水介质的天然调节能力较差，基本不具有污染自净能力，对人类和自然影响的敏感程度大。
5.4 较低脆弱区
泸江流域岩溶地下水高脆弱区面积约为522.45 km2，占整个流域面积的11.24%。以覆盖型岩溶区为主，上部均有较大厚度的松散层，一般大于30 m，岩性为黏土、粉质黏土，多呈可塑-硬塑状，力学强度较高，弱透水-不透水。下伏岩溶含水层储水空间主要为溶蚀裂隙系统。呈网状均匀分布，地下水接受周边山区的侧向补给，迳流为慢速的缓变隙流，动态稳定，具有较大的储存量，枯水期调节能力强，供水保证程度较高。
主要分布于地势平坦的平坝区及流域外围碎屑岩山区，流域内分布于石屏盆地、建水—羊街农场盆地、大屯盆地、蒙自盆地、流域西部边缘碎屑岩山区及羊街农场盆地东北部外围碎屑岩山区。盆地区，由于有稳定的弱透水-不透水层，岩溶水不易遭受污染。外围碎屑山区，植被茂盛，受人类活动影响小，表层土壤厚度较大。
5.5 低脆弱区
泸江流域岩溶地下水低脆弱区面积约为46.33 km2，占整个流域面积的1%。主要分布于流域北部岩浆岩山区，该区植被茂盛，受人类活动影响小，表层土壤厚度较大。
6 模型结果检验
用地下水污染现状评价结果对模型进行检验。对研究区的90个水点进行了采样。每个采样点均作现场测试，测试指标包括气温、水温、PH值、电导率、氧化还原电位、溶解氧、浊度[18]。
按式(1)和式(2)计算综合评价分值F:
式中，F为综合评价分值;F-为各单项组分评分值Fi的平均值;Fmax为单项组分评价分值Fi中的最大值;Fi为各单项组分评分值;n为项数。
根据F值，将地下水质量级别分为优良、良好、较好、较差、极差五个级别，划分依据详见表3。
评价结果见图2。
从图1和图2可以看出，该模型评价结果与流域地下水污染现状评价结果基本一致。由此说明，本文提出的云南高原岩溶山区用DRKVT评价模型评价流域岩溶水脆弱性是可行的。
7 结论
(1)根据DRASTIC方法在实际应用中存在的问题和研究区的实际情况，提出基于层次分析法的DRKVT脆弱性评价模型，该方法能够真实的反应云南高原岩溶山区地下水脆弱性的主要影响因素及其权重，在泸江流域岩溶地下水脆弱性评价中取得良好效果。
(2)从泸江流域岩溶地下水这一实例的评价结果可以看出:研究区大部分处于中等脆弱性分区，研究区的高脆弱区主要分布在城市及周边盆地范围内;低值区主要分布在埋藏型高海拔岩溶山区，这些地区岩溶不发育，植被覆盖率较高。
(3)该模型评价结果与流域地下水污染现状评价结果基本一致。由此说明，本文提出的云南高原岩溶山区用DRKVT模型来评价流域地下水脆弱性是可行的。
摘要：根据云南高原岩溶山区石漠化严重、岩溶极其发育、山高坡陡、地下水径流途径长等特征,本文以泸江流域为例,并选取地下水位埋深、石漠化程度、岩溶发育程度、植被覆盖率和地形坡度作为该区地下水脆弱性评价指标,对这5个指标实际值进行量化,用层次分析法确定各指标的权重值,并建立了适合该区域的地下水脆弱性评价系统与DRKVT模型。用Arcview3.2的空间叠加分析功能,完成对泸江流域地下水脆弱性评价。最后用地下水污染现状评价结果来对模型进行检验,结果 表明,该模型评价结果与流域地下水污染现状评价结果基本一致。