岩溶石山区山坡表层径流水文动态特征对比分析——以桂林丫吉试验场为例
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2 研究 区概 况
研究 区位 于 桂林 市 区 的东 南 郊 约 8 k m 的 丫吉村
附近 . 在 该村 东南 约 l k m处 峰丛 洼 地与 桂林 峰林 平原 的交界地 带 . 试 验场 自成一个 岩溶 水文地 质 系统 。 其 总 面积 2 k m 2 研 究 区位 于亚 热带 季风 区 , 降雨 在 季节分 配 上 的不 均匀性 是该 地 区基 本 的气 候特 点 .降雨主要
第3 3 卷 第5 期
2 0 l 3 年1 0 月
水 文
J OURN AL 0 F C HI NA HY DR0L OGY
Vo l 33 No. 5 Oc t . . 2 O1 3
岩 溶石 山区山坡表层径流水文动态特征对 比分析
— —
以桂林 丫吉试验场为例
陈国富 1 , 2 , 3 ,姜 光 辉 ,周 文 亮 , 一 ,王 开 然 1 ' 2
.
对坡 面径流和 硝 盐洞 中流水 水文动 态进 行监测 并做 对比分析研 究 。结果表 明 : ( 1 ) 降雨 强度 、 降雨持 续时
间和 各含水 系统前期含水情 况决定 了岩溶 石 山区坡 面地表和 包气带水文动 态 变化过程 : ( 2 ) 在 不 同降雨条
件下, 地表坡 面流和经过上部 包气带调 蓄过 的硝盐 洞水文动 态都表 现为暴 涨暴 落 . 坡 面径 流表现 的更 为明
1 引 言
在我 国南方 喀斯特 峰丛 洼地 系统 中 .由于长期强 烈岩 溶化作 用产 生 了地 表和 地下双 层空 间结构 .峰丛 洼地 岩溶 石 山区形成 了土层 浅薄 . 土壤 总量少 . 降水人
Байду номын сангаас
暴 雨 的情况 下才有 坡 面流的产 生 .而其余形 式 的降雨 都被 表层带 吸收 :姜光辉 等在桂 林 、 r 吉试验 场通 过水 量和水 化学 的方法 对岩溶 泉 的径 流成分 进行 了划分 . 此 外 .一些 专家学 者建立 水 文模 型对 岩溶地 区水 文过
程的影响( 4 1 1 7 2 2 3 1 ) ; 国土 资 源公 益 性 行 业 科 研 专项 : 地 下 水 典 型 试 验 场科 学 观 测 与 综 合 研究 ( 2 0 0 9 1 1 0 0 4 ) 作者简介 : 陈国富( 1 9 8 5 一) , 男, 甘肃 定 西 人 , 硕士生, 主要 从 事 岩 溶 水 文学 研 究 。E — m a i l : c h e n g u o f u a t t s @1 6 3 . e o m 通讯作者 :  ̄ N( 1 9 7 7 -) , 男, 江西 徐 州 人 , 博士 , 副研 究 员 , 主 要 从 事 岩 溶水 文地 质 研 究 。E - m a i l : b mn x z @1 2 6 . c o n r
显, 一般 坡 面径 流的整 个水 文过程持 续 几个 小时到 十几个 小时 , 而硝 盐 洞 中流水水 文过 程持 续 1 ~ 3 d : ( 3 )
一
般 大到暴 雨条 件 下 , 坡 面流 最 大流量 大 于硝 盐洞 , 但 由于持 续 时间短 . 其 一场 降 雨后所 获得 的 水量远
不如 下渗到 包 气带一 硝 盐洞 中滴水水 量 关键 词 : 包气带 ; 表层 岩溶 带 ; 水 文动 态 : 坡 面径流 : 洞 穴流 水 中图分类 号 : P 6 4 1 . 1 3 4 文献 标识码 : A 文章 编号 : 1 0 0 0 — 0 8 5 2 ( 2 0 1 3 ) 0 5 — 0 0 5 8 — 0 6
对 于岩溶 区产 流模 式 的探讨 从新安 江模 型建立 时
就 开始 了 .当时就 提出岩溶 区的产 流模 式主 要为 蓄满
产 流 模 式 . 但 岩 溶 区 除 了拥 有 非 岩 溶 区 的产 流 特 点 外 .还存 在特 有 的表层岩 溶带径 流 以及 裂 隙管道 等侧 向水流 2 0世纪 8 0 、 9 O年代一 些学者 对岩溶 地 区各含
程进 行研 究 l 8 l 9 ] . “ 丫吉模 型 ” 是 在 水箱 模 型 的基 础上 建 立 并 做 了改 进 阐 . 用 以解 释岩 溶 石 山区 的 水量 转 化 问
渗 系数大 . 地下水 位 深等特 征_ l 1 虽 然在 西南 岩溶 区降
雨丰富。 但 季 节分 配严 重不 均 . 导 致旱 雨季 节 分 明 . 并 且 岩溶水 文动 态具有 大起 大落 的现象 . 一旦发 生干旱 ,
集 中在 3 ~ 8月 . 平 均年 降雨量 达到 1 9 0 0 m m。 从 9月 到
表 层岩 溶带 引人我 国并进 行 了系统 的研究 .他认 为岩 溶 地 区对降 雨有很 强 的吸收 能力 .因此 只有 在 大雨或
收稿 E t 期: 2 0 1 2 — 1 0 — 0 9 基金项 目: 国 家 自然 科 学 基 金 项 目 : 岩 溶 峰 丛洼 地 地 区坡 面 流研 究 ( 4 0 8 0 2 0 6 3 ) ; 国 家 自然 科 学 基 金 项 目 : 气 候 变 化 对 岩 溶 地 区蒸 散作 用 及 水 文 过
( 1 . 岩溶地 质研 究所 岩溶 动力学 重点 实验 室,广西 桂林 5 4 1 0 0 4 : 2 . 西 南大学地 理科 学学 院,重庆 4 0 0 7 0 0 ;3 . 陕西省地 产开发 服务 总公 司 。陕西 西 安 7 1 0 0 7 5 )
摘 要 : 选择 桂 林 丫吉试 验 场溶 洞一硝 岩 洞及 其上 方 的汇 水坡 面作 为研 究 区, 通过 在 不 同降雨条 件 下
很 容易导 致缺 水 . 区域生态 十分脆 弱 。
题 本文在 前人对 岩溶 石 山区水量分 配和转 化研 究 的 基础 上 .在 不 同降雨条 件下对 坡地 和包气带 硝盐 洞从
水量 和水文 过程进 行 实地观测 研究 .以了解 其水 文动
态变 化特征 , 解 释岩溶 水动态 变化 的原 因。