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漓江峰丛片区高位岩溶洼地洪涝水文过程及有效治理

普政功 黄奇波 吴华英 李腾芳 邹昌霈 廖红为

普政功,黄奇波,吴华英,等. 漓江峰丛片区高位岩溶洼地洪涝水文过程及有效治理[J]. 中国岩溶,2024,43(4):831-842 doi: 10.11932/karst2024y004
引用本文: 普政功,黄奇波,吴华英,等. 漓江峰丛片区高位岩溶洼地洪涝水文过程及有效治理[J]. 中国岩溶,2024,43(4):831-842 doi: 10.11932/karst2024y004
PU Zhenggong, HUANG Qibo, WU Huaying, LI Tengfang, ZOU Changpei, LIAO Hongwei. Flood hydrological process and its effective control measures in the high-altitude depressions of peak-cluster areas in Lijiang River[J]. CARSOLOGICA SINICA, 2024, 43(4): 831-842. doi: 10.11932/karst2024y004
Citation: PU Zhenggong, HUANG Qibo, WU Huaying, LI Tengfang, ZOU Changpei, LIAO Hongwei. Flood hydrological process and its effective control measures in the high-altitude depressions of peak-cluster areas in Lijiang River[J]. CARSOLOGICA SINICA, 2024, 43(4): 831-842. doi: 10.11932/karst2024y004

漓江峰丛片区高位岩溶洼地洪涝水文过程及有效治理

doi: 10.11932/karst2024y004
基金项目: 广西科技计划项目“漓江喀斯特自然遗产地植物资源保育与景观功能提升技术及应用”—喀斯特峰丛区水土过程调控与空间优化及适宜产业试验示范课题(AB22080057-2);中国自然科学面上项目(42372294);中国地质调查项目(DD20221758)
详细信息
    作者简介:

    普政功(1995-),男,硕士研究生,研究方向:水文地质与工程地质。E-mail:ZG9578@139.com

    通讯作者:

    黄奇波(1982-),男,博士,正高级工程师,研究方向:岩溶水文地质、岩溶环境与全球变化。E-mail:qbohuang0108@163.com

  • 中图分类号: P333.2

Flood hydrological process and its effective control measures in the high-altitude depressions of peak-cluster areas in Lijiang River

  • 摘要: 漓江峰丛片区高位岩溶洼地洪涝频发,严重影响该地区农村经济发展和自然景观资源开发与保护。本研究选择在漓江峰丛片区暗嵅高位洼地开展洪涝水循环过程研究,对洼地内主要消水口(A01、A03落水洞)进行扩宽和疏通,加大过水能力,使洪涝水害得到有效治理。结果表明:洼地积水成涝对降雨响应迅速,降雨结束后,12~24 h内洼地积水深度就能达到最大,日降雨量超过50 mm或72 h累计降雨量超过90 mm,洼地就容易积水成涝。2023年4-7月共造成了8次洪涝灾害,洪涝总时长达417.5 h(18.6 d)。鱼嵅地下河出口排泄量达到大气降雨补给量的77.77%和87.32%,为暗嵅洼地地下水总排泄口,主要通过中部A01、A02、A03、A04 4个消水洞排水,4个消水洞不同的消水速度造成了出口流量的4个峰值。A01消水洞水力坡度小,下部管道受方解石矿渣堵塞,消水速度较慢,现仅对A01洞口进行整治,未能有效解决洼地洪涝问题。A03、A04消水洞位于方解石脉矿的南侧,未受到方解石尾矿渣的影响,岩溶管道过水通畅。通过疏通A04消水洞,并将南侧古蚕洼地的洪流引至A03消水洞,缩短洪涝时间66.71 h(2.8 d)。因此,修建好南部排水沟系统,使南部古蚕洼地的水全部通过A03、A04消水洞快速向鱼嵅地下河出口排泄,是进一步减轻暗嵅洼地洪涝受灾程度的重要措施。

     

  • 图  1  研究区位置及水文地质图

    Figure  1.  Location and hydrogeological map of the study area

    图  2  烈嵅背斜北东—南西向剖面示意图

    Figure  2.  Schematic diagram of the northeast–southwest section of the Liedang anticline

    图  3  鱼嵅地下河出口水位深度与人工测量流量三次多项式拟合

    Figure  3.  Cubic polynomial fitting of water level depths and manually measured flow rates at the outlet of the Yudang underground river

    图  4  鱼嵅地下河出口水位深度与人工测量流量指数函数拟合

    Figure  4.  Exponential function fitting of the water level depths and the manually measured flow at the outlet of the Yudang underground river

    图  5  暗嵅洼地1—7月日降雨量分布图

    Figure  5.  Distribution of daily rainfall from January to July in Andang depression

    图  6  2023年4—7月A01消水洞堰口水深曲线

    Figure  6.  Water depth curve of the triangular weir mouth of A01 from April to July, 2023

    图  7  古蚕洼地汇水沟水深和A01三角堰口水深曲线

    Figure  7.  Water depth of the catchment ditch in Gucan depression and water depth curve of the triangular weir mouth of A01

    图  8  4月29日降雨量69.6 mm时的鱼嵅溢流口流量动态

    Figure  8.  Flow dynamics of the overflow outlet of the Yudang underground river on Apr. 29 when the rainfall was 69.6 mm

    图  9  鱼嵅地下河出口流量动态特征曲线

    Figure  9.  Dynamic flow curve at the outlet of the Yudang underground river

    图  10  消水洞及排泄布局三维地貌示意图

    Figure  10.  3D geomorphological diagram of the sinkholes and the layout of discharge

    表  1  2023年4月到6月洼地洪涝时间统计

    Table  1.   Flooding time in depressions from April to June, 2023

    降雨时间 场雨降雨量 淹水时段 淹水时间/h 最大积水
    mm 深度/m 时刻
    4月3日-4月5日 62.6 4月05日08:00—4月06日01:30 17.5 0.457 4月5日14:00
    4月22日-4月23日 90.8 4月23日15:00—4月24日15:30 24.5 0.815 4月24日0:15
    4月29日 60 4月29日07:00—4月30日20:30 37.5 1.299 4月29日18:30
    5月7日-5月9日 59.6 5月11日08:30—5月12日22:00 37.5 1.269 5月11日20:30
    5月20日-5月22日 99.4 5月22日10:00—5月24日15:00 53 1.609 5月22日23:30
    6月8日-6月9日 129.4 6月09日07:30—6月12日19:00 84 2.265 6月10日0:00
    6月21日-6月22日 77.2 6月22日10:00—6月23日13:30 27.5 0.792 6月22日19:30
    6月23日-6月25日 146.8 6月24日20:00—6月30日10:00 136 2.808 6月26日7:30
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    表  2  古蚕洼地汇水沟水深和A01三角堰口水深最大值对比

    Table  2.   Comparison of the maximum water depth of the catchment ditch in Gucan depression and water depth curve of the triangular weir mouth of A01

    古蚕洼地排水沟 A01消水洞三角堰口 间隔
    时间 深度/m 时间 深度/m 小时/h
    5月11日09:00 时 0.924 5月11日20:30 时 1.269 11.5
    5月22日11:15 时 0.993 5月22日23:30 时 1.609 12.09
    6月09日10:30 时 1.122 6月10日0:00 时 2.265 13.5
    6月22日10:00 时 0.768 6月22日19:30 时 0.792 9.5
    6月25日15:15 时 1.006 6月26日7:30 时 2.808 16.5
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-01-01
  • 录用日期:  2023-11-20
  • 修回日期:  2023-11-04
  • 刊出日期:  2024-10-31

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