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岩溶断陷盆地湿地成因类型及水流系统特征研究

张华 王波 高瑜 康晓莉 王宇 刘绍华 康晓波 罗为群 赵勇

张 华,王 波,高 瑜,等. 岩溶断陷盆地湿地成因类型及水流系统特征研究[J]. 中国岩溶,2023,42(4):672-684 doi: 10.11932/karst20230404
引用本文: 张 华,王 波,高 瑜,等. 岩溶断陷盆地湿地成因类型及水流系统特征研究[J]. 中国岩溶,2023,42(4):672-684 doi: 10.11932/karst20230404
ZHANG Hua, WANG Bo, GAO Yu, KANG Xiaoli, WANG Yu, LIU Shaohua, KANG Xiaobo, LUO Weiqun, ZHAO Yong. Research on genetic types and flow system characteristics of wetland in karst fault basin, China[J]. CARSOLOGICA SINICA, 2023, 42(4): 672-684. doi: 10.11932/karst20230404
Citation: ZHANG Hua, WANG Bo, GAO Yu, KANG Xiaoli, WANG Yu, LIU Shaohua, KANG Xiaobo, LUO Weiqun, ZHAO Yong. Research on genetic types and flow system characteristics of wetland in karst fault basin, China[J]. CARSOLOGICA SINICA, 2023, 42(4): 672-684. doi: 10.11932/karst20230404

岩溶断陷盆地湿地成因类型及水流系统特征研究

doi: 10.11932/karst20230404
基金项目: 自然资源部岩溶生态系统与石漠化治理重点实验室开放基金专项/广西岩溶动力学重大科技创新基地开放课题资助(KDL202101)、国家重点研发计划项目 (2016YFC0502502)联合资助
详细信息
    作者简介:

    张华(1982-),男,本科,高级工程师,主要从事水工环地质调查研究。E-mail:ynddysghs.zhh@163.com

    通讯作者:

    刘绍华(1986-),男,硕士,助理研究员,长期以来主要从事岩溶水文地质、生态地质、岩溶环境等方面调查研究。E-mail:liushaohua@mail.cgs.gov.cn

  • 中图分类号: P641

Research on genetic types and flow system characteristics of wetland in karst fault basin, China

  • 摘要: 云南断陷盆地岩溶湿地众多,是云南高原生态系统的重要组成部分,但因各种原因,造成湖泊淤积、水面面积缩小以至消亡,滇东地区的湖泊退化较为明显,近30年内有20多个天然湖泊过早消亡。文章开展滇东岩溶断陷盆地内具有代表性的通海湖泊退化型(杞麓湖湿地)、泸西地下水聚积型(黄草州湿地)、宣威地下河淤塞型(格宜串珠状湿地)三种类型典型岩溶湿地研究,主要研究湿地的成因类型及特征、湿地“三场”(径流场、水化学场、温度场)特征,分析岩溶断陷盆地内天然形成的湿地地质条件、水文地质条件、水环境影响因素及定量评价水环境质,以及岩溶湿地自然及人为影响因素、影响形式、作用强度、效应和水源减小、污染加剧、水质下降、湿地萎缩等及其生态环境问题。研究结果表明,通海湖泊退化型(杞麓湖湿地)受人为和自然因素影响较大,水质水量是其退化的主要原因;泸西地下水聚积型(黄草州湿地)受湿地内地下补给、净化、修复,水质总体较好;宣威地下河淤塞型(格宜串珠状湿地)受区域地下水水位变化影响,地下水总体丰富。文章研究成果为岩溶断陷盆地湿地的保护、科学研究、利用、生态修复提供地质依据。

     

  • 图  1  研究区湿地分布图

    Figure  1.  Distribution of wetlands in the study area

    图  2  通海盆地流域水文地质图

    1-纯碳酸盐岩类岩溶水 2-不纯碳酸盐岩类岩溶水 3-基岩裂隙水 4-松散岩类孔隙水 5-实测及推测断层 6-实测及推测逆断层 7-推测充水断层 8-岩组类型界线 9-地层代号 10-地层产状 11-下降泉,流量(L·s−1) 12-上升泉,流量(L·s−1) 13-下降泉群,流量(L·s−1) 14-上升泉群,流量(L·s−1) 15-暗河及出口中,流量(L·s−1) 16-充水落水洞 17-无水落水洞 18-无水岩溶漏斗 19-地下水流向 20-流域边界 21-调蓄水隧道工程

    Figure  2.  Hydrogeological map of the watershed of Tonghai basin

    图  3  泸西岩溶断陷盆地流域水文地质图

    Figure  3.  Hydrogeological map of Luxi karst fault basin

    图  4  串珠状成因水文地质剖面及概化图

    Figure  4.  Hydrogeological section and generalization of beaded genesis

    图  5  泸西黄草洲湿地水流系统水文地质剖面

    Figure  5.  Hydrogeological profile of flow system of Luxi Huangcaozhou wetland

    表  1  断陷盆地地质环境特征

    Table  1.   Characteristics of geological environment of fault basins

    岩溶断
    陷盆地
    湿地类型形态规模地形地貌主要含水层主要构造岩溶发
    育程度
    湿地规模
    通海
    盆地
    杞麓湖湖泊退化型 半月形,呈近东西向,流域面积345.95 km2,盆底面积153.39 km2 盆地四周侵蚀、溶蚀低中山地貌,海拔1 900~2 200 m,坡度20°~30° 二叠系(P)、泥盆系(D)、震旦系(Z)厚层状灰岩、白云岩,多呈块状分布于盆地南部,富水性强 断裂构造为北东及北西向,多为张扭性断层,具有一定的导水富水
    作用
    岩溶发育中等 杞麓湖形似葫芦,东西长15 km,南北宽5 km,湖水面积42.3 km2,占盆地面积的11.95%,最大水深15 m,平均水深4 m,蓄水量约1.94×108 m3
    泸西
    盆地
    黄草州地下水聚积型 椭圆形,呈北东向,流域面积,1 009.28 km2,盆底面积78.1 km2 盆地四周侵蚀、溶蚀低中山地貌,海波1 700~2 100 m,坡度20°~45° 三叠系永宁镇组下段(T1ya)、三叠系个旧组 (T2g)、法朗组下段(T2fa)灰岩、白云岩,富水性强 构造以北东和北东东向的断裂和褶皱为主。主要发育雨龙断裂、
    白水向斜、杨梅
    山背斜
    岩溶发育强烈 黄草洲湿地目前面积0.26 km2,水平水深1.5 m,最深处可达5 m
    宣威格宜洼地 格宜串珠状湿地地下河淤塞型 圆形和不规则型,呈南北向,流域面积160.82 km2 微地貌属溶丘洼地,海拔 1 940~1 950 m,坡度一般小于25° 二叠系阳新组(P2y3)灰岩、白云质灰岩、白云岩、泥质灰岩,富水
    性强。
    格宜向斜构造 岩溶发育强烈 5个溶塘(启文湖、酒厂湖泊、格宜二中湖泊、文渊阁湖泊、崇明湖),呈“⊥”,呈北东—南西向和北西向串珠状分布,面积小于0.01 km2,水深0.6~2.14 m
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    表  2  湿地水文参数监测表

    Table  2.   Monitoring table of wetland water parameters

    湿地名称月份水温/℃pH氧化还原/MV电导率/μ·sm−1O2/mg·L−1溶解性总固体/×10−3水位/m流量/L·s−1
    杞麓湖
    湿地
    3月18.998.87−113.591003.738.802.15
    6月24.308.18−98.051015.548.16675.352.46
    9月25.948.95−95.89911.678.831.55
    12月15.268.90−108.98679.289.39577.911.25
    黄草洲
    湿地
    3月18.827.94−56.00420.836.360.97619.35
    6月24.457.70−69.38405.007.55267.861.10612.77
    9月24.978.47−67.88395.339.321.12619.70
    12月16.378.74−99.49351.7210.96274.481.12626.48
    格宜串珠
    状湿地
    3月18.968.45−83.01343.716.09
    6月21.867.87−79.18326.016.13227.40
    9月21.338.87−138.24312.387.43
    12月10.918.42−168.25244.509.06216.85
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-01-20
  • 网络出版日期:  2023-11-23
  • 刊出日期:  2023-11-28

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