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昆明盆地地下水水质水位长序列数据特征分析

中国岩溶 2023年第4期42卷 662-671页

作者：康晓莉周俊蓉高瑜张华云南省高原山地地质灾害预报预警与生态保护修复重点实验室(筹) 云南昆明650216 自然资源部高原山地地质灾害预报预警与生态保护修复重点实验室云南昆明650216 云南省地质环境监测院云南昆明650216

通过对昆明盆地,特别是主城区长序列水质水位监测数据对比分析,采用水文地质法、数据统计法、Piper和Matlab软件建立模型进行水质水位动态特征和变化趋势分析研究。昆明盆地地下化学类型以HCO_(3)-Ca和HCO_(3)-Ca·Mg型为主。孔隙水超... 详细信息

通过对昆明盆地,特别是主城区长序列水质水位监测数据对比分析,采用水文地质法、数据统计法、Piper和Matlab软件建立模型进行水质水位动态特征和变化趋势分析研究。昆明盆地地下化学类型以HCO_(3)-Ca和HCO_(3)-Ca·Mg型为主。孔隙水超标项以Mn、NH_(4)^(+)、NO_(3)^(-)、COD为主;岩溶水超标项以Mn、NH_(4)^(+)、F为主;近年来超标物项目趋于复杂,出现I、SO_(4)^(2-)、As、Cd等有毒有害和有机物超标,水质变化原因为工业和生活污染加剧。对地下水位20年长序列动态变化特征和趋势研究表明,昆明盆地地下水位年际变化主要受工农业生产、开采量和工程活动等影响,孔隙水2002—2009年呈下降趋势,2009年后总体呈上升趋势;岩溶水2002—2012年呈下降趋势,2012年后总体呈上升趋势;翠湖等5个降落漏斗区地下水位回升趋势较为显著,主要与昆明市限制地下水开采、封填地下水开采井的措施密切相关。基于水质、水位动态分析结果,提出保护建议。

关键词：地下水监测水质水位趋势分析昆明盆地

岩溶高原山区表层岩溶泉绿能与高效开发利用模式

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中国岩溶 2022年第4期41卷 553-561页

作者：周翠琼张贵张文鋆高瑜何绕生王波张华彭淑惠云南省地质环境监测院云南昆明650216 自然资源部高原山地地质灾害预报预警与生态修复重点实验室云南昆明650216

为解决岩溶高原山区缺水的问题,合理开发利用表层岩溶水,开展了水文地质详细调查。查明区内表层岩溶泉出露13个,流量0~67.53 L·s^(−1),动态变化与降水关系密切。文章总结了表层岩溶水“泉-池(窖)-库”优化调控、绿能高效开发利用模式:... 详细信息

为解决岩溶高原山区缺水的问题,合理开发利用表层岩溶水,开展了水文地质详细调查。查明区内表层岩溶泉出露13个,流量0~67.53 L·s^(−1),动态变化与降水关系密切。文章总结了表层岩溶水“泉-池(窖)-库”优化调控、绿能高效开发利用模式:①在有砂泥岩夹层分布的凹部山岩溶洼地,采用防渗帷幕灌浆,建设悬挂式凹部山水库,积蓄地表水、表层岩溶水形成自流供水;②在湾半孔表层泉处建设蓄水池直接引流利用;③在湾半孔表层泉附近建设水泵站、光伏电站,平水期时通过光伏电站发电,由泵站自动控制抽取表层岩溶水补给凹部山水库,形成地表、地下水优化调控,联合调度调蓄利用25.3万m^(3)·a^(−1),解决了区内13000余人的生活生产用水困难问题。

关键词：断陷盆地岩溶区表层岩溶水开发利用模式岩溶泉云南泸西

丽江黑龙潭地下河系统的水均衡分析与预测评价

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中国岩溶 2023年第6期42卷 1183-1192页

作者：任世川杨晓艳杨颖彬刘海峰杨帆自然资源部高原山地地质灾害预报预警与生态修复重点实验室云南昆明650216 云南省高原山地地质灾害预报预警与生态修复重点实验室云南昆明650216 云南省地质环境监测院云南昆明650216

滇西北丽江黑龙潭流量大幅减少、间歇式断流问题日趋频繁,已成为地方经济社会发展的重要制约因素。在对丽江盆地区域水文地质条件和黑龙潭地下水系统动态调查的基础上,考虑社会经济发展过程中人类工程活动的影响,以近70年的数据为基础,... 详细信息

滇西北丽江黑龙潭流量大幅减少、间歇式断流问题日趋频繁,已成为地方经济社会发展的重要制约因素。在对丽江盆地区域水文地质条件和黑龙潭地下水系统动态调查的基础上,考虑社会经济发展过程中人类工程活动的影响,以近70年的数据为基础,采用水均衡法定量分析黑龙潭地下水系统流量的动态变化及其影响因素,得出不同时段黑龙潭断流的主要原因,并根据近年黑龙潭断流的影响因素及变化趋势,预测未来黑龙潭流量的变化趋势,2021—2030年,黑龙潭将成为季节性泉水,2030年之后,黑龙潭泉群将长期处于断流状态。该认识可为黑龙潭的地下水动态恢复和丽江城区地下水水资源开发及环境保护提供依据。

关键词：地下水系统水均衡分析黑龙潭断流丽江市

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滇池湖底塌陷漏水隐患研究的问题与建议

中国岩溶 2024年第1期43卷 1-11页

作者：王宇自然资源部高原山地地质灾害预报预警与生态保护修复重点实验室云南昆明650216 云南省高原山地地质灾害预报预警与生态保护修复重点实验室云南昆明650216 云南省地质调查局云南昆明650051

持滇池漏水隐患点急变临灾推论和漏水隐患不成立否定意见的双方都做了大量的分析论证工作,并发表和提交了研究成果。但以地球系统科学、水工环地质学和地球探测技术科学的理论、原理和地质勘查认识问题的程序和规范来衡量,均不同程度地... 详细信息

持滇池漏水隐患点急变临灾推论和漏水隐患不成立否定意见的双方都做了大量的分析论证工作,并发表和提交了研究成果。但以地球系统科学、水工环地质学和地球探测技术科学的理论、原理和地质勘查认识问题的程序和规范来衡量,均不同程度地存在着概念性、系统性、规范性的错误或不足,主要表现在地质学概念及术语不清、水文地质调查研究不足、湖盆形成及演化历史研究薄弱、水文地质勘探验证欠缺等,从而导致各方推断依据皆不够充分。对这些问题,文章逐一进行了深入的分析,并根据区域自然地理、地质、水工环地质等调查(勘查)研究程度及资料,结合实际工作经验,对今后的研究提出了规范地质学基本概念、开展湖底洼地钻探试验及监测、系统开展综合研究和野外查证的具体改进建议。明确指出滇池漏水隐患成立与否,关键在于湖底洼地发生岩溶塌陷的风险,必须实施钻探验证才能得出科学的定论。

关键词：滇池湖泊断陷盆地岩溶洼地岩溶塌陷湖底漏水

基于深度学习的复杂地层钻孔图像岩体结构面识别方法

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清华大学学报（自然科学版） 2024年第7期64卷 1136-1146页

作者：吴金吴顺川王焘席雅允北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 昆明理工大学国土资源工程学院昆明650093 自然资源部高原山地地质灾害预报预警与生态保护修复重点实验室昆明650093 云南省高原山地地质灾害预报预警与生态保护修复重点实验室昆明650093

基于钻孔电视图像的结构面调查是一种应用广泛的勘测方法,可为岩体质量评价和工程设计提供基础数据支撑。然而,复杂地层中结构面形态各异,宽度差异大且对比度低,传统算法难以准确完整地识别。为此,该文提出一种基于改进的U-Net网络模型... 详细信息

基于钻孔电视图像的结构面调查是一种应用广泛的勘测方法,可为岩体质量评价和工程设计提供基础数据支撑。然而,复杂地层中结构面形态各异,宽度差异大且对比度低,传统算法难以准确完整地识别。为此,该文提出一种基于改进的U-Net网络模型的钻孔电视图像结构面识别方法。首先,采用更深层次的编码解码网络结构,处理对比度低导致的结构面局部断裂问题,并结合通道注意力机制和残差模块提高编码阶段各层级对结构面特征的提取能力。其次,在较低层级跳跃连接中引入多尺度空间注意力模块,提高对复杂形态结构面处理能力,丰富编码层结构面语义特征;同时,通道注意力也被用于充分融合来自编码层和解码层的多通道结构面信息。然后,通过利用与地质作用下地层变形类似的透视变形等方式扩增钻孔图像数据,并结合焦点损失和Dice损失进行联合训练,以减轻图像数据不平衡问题,增强网络泛化能力。最后,将同一钻孔图像作为训练集,邻近钻孔图像作为测试集进行消融和对比实验。结果表明,相比于已有相关网络模型,该文所提方法能更有效地针对复杂地层钻孔图像,较准确、完整地识别各类岩体结构面,精确率和召回率均超过77.00%,比改进前的U-Net网络分割效果分别提高了7.96%和14.99%。该文方法可为现场结构面钻孔调查以及岩体质量评价提供技术支撑。

关键词：钻孔图像结构面识别深度学习 U-Net神经网络注意力机制

高原山地—湖泊地区雨季地表水补给来源的空间格局及形成机制

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地理学报 2024年第7期79卷 1862-1879页

作者：廖会娟柴勇角媛梅张华佘万江卢瑞涛沈剑徐秋娥贾士豪云南师范大学地理学部、云南省高原地理过程与环境变化重点实验室昆明650500 云南省林业和草原科学院昆明650201 自然资源部高原山地地质灾害预报预警与生态保护修复重点实验室云南省地质环境监测院昆明650216 上海交通大学环境科学与工程学院上海200240

本文旨在解析中国西南高原山地—湖泊地区雨季地表水补给格局及其形成机制,基于2022年7—8月在洱海流域采集的多水体氢氧稳定同位素数据,利用贝叶斯混合模型和遥感技术,量化地表水的补给源和比例,并探究水体转化机制。结果表明:(1)洱海... 详细信息

本文旨在解析中国西南高原山地—湖泊地区雨季地表水补给格局及其形成机制,基于2022年7—8月在洱海流域采集的多水体氢氧稳定同位素数据,利用贝叶斯混合模型和遥感技术,量化地表水的补给源和比例,并探究水体转化机制。结果表明:(1)洱海流域雨季降水受蒸发和季风气候等影响,其氢氧同位素值与地下水和地表水相比偏负。地下水δD、δ18O表明,在高海拔及富水性高的区域地下水氢氧同位素值偏负,d-excess值则表明不同含水岩组的蒸发差异。地表水氢氧同位素值随着水体从入湖河水经过洱海湖水到出湖河水的流动逐渐偏正,其中苍山东坡和南部区域同位素值较北部区域而言更偏正,就苍山东坡而言,其中游地区蒸发作用最为显著。(2)苍山—洱海间地表水补给来源的空间格局显示,地表水对其下游混合水体的贡献率最大。其中降水和地表水在苍山—洱海间各河段的贡献率皆表现为,在出山口以上河段的降水、地表水贡献率小于出山口之后河段;而地下水贡献率反之。(3)沿河流流向,其地形、地质条件、地表覆盖和水汽特征共同影响地表水补给来源的空间格局,植被覆盖状况好、地表温度高和实际蒸散量多的区域,降水对地表水的补给多;植被覆盖状况较差的区域,地表水的补给较多;地下水对地表水的贡献率则取决于含水岩组类型。

关键词：氢氧稳定同位素地表水补给来源苍山洱海高原湖泊遥感技术贝叶斯混合模型

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云南高原岩溶塌陷发育特征及成因机制

中国地质灾害与防治学报 2022年第5期33卷 50-58页

作者：康晓波王宇张华代旭升朱广毅自然资源部高原山地地质灾害预报预警与生态保护修复重点实验室/云南省地质环境监测院云南昆明650216 云南省地质调查局云南昆明650051

云南高原岩溶塌陷总的特征是由岩溶高原特定的地质环境、岩溶发育、水文地质以及水文气象和人类工程活动等因素综合影响和决定的,文中通过对这些因素及其作用机制的分析,深化了对高原岩溶塌陷基本特征和发育规律的认识。云南高原岩溶塌... 详细信息

云南高原岩溶塌陷总的特征是由岩溶高原特定的地质环境、岩溶发育、水文地质以及水文气象和人类工程活动等因素综合影响和决定的,文中通过对这些因素及其作用机制的分析,深化了对高原岩溶塌陷基本特征和发育规律的认识。云南高原岩溶塌陷区域上分布零星,地段上呈现“点状”特征,主要集中发育于岩溶断陷盆地、岩溶槽谷(洼)地、岩溶台地或古高原面等特定的岩溶地质环境单元。主要原因是高原大部分区域为裸露型基岩山区,江河深切,垂直岩溶带发育,地下水埋藏普遍较深;盆、谷、洼地等人类聚居区,除边缘地带外,松散土覆盖层厚度较大,且黏性土层占比高,土体固结度也较高;岩溶发育不均匀,岩溶洞、管发育,但总体上地下岩溶率并不高,引发岩溶塌陷的洞、管较为孤立分散。

关键词：岩溶塌陷高原环境成因机制岩溶水文地质云南高原

云南省地质灾害综合防治体系建设系列专项研究进展

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中国地质灾害与防治学报 2023年第6期34卷 146-157页

作者：康晓波杨迎冬王宇祝传兵黄成张杰周翠琼柴金龙张文鋆自然资源部高原山地地质灾害预报预警与生态保护修复重点实验室云南昆明650216 云南省高原山地地质灾害预报预警与生态保护修复重点实验室云南昆明650216 云南省地质环境监测院云南昆明650216 云南省地质调查局云南昆明650051

云南省地质灾害综合防治体系建设是国内规模最大、最广泛的地质灾害防治专项,其实施使全省地质灾害发生数量大幅减少,因灾死亡及失踪人数明显递减,防灾减灾成效显著。文章依据12项系列专题研究成果,综述了体系建设实施概况及防灾减灾成... 详细信息

云南省地质灾害综合防治体系建设是国内规模最大、最广泛的地质灾害防治专项,其实施使全省地质灾害发生数量大幅减少,因灾死亡及失踪人数明显递减,防灾减灾成效显著。文章依据12项系列专题研究成果,综述了体系建设实施概况及防灾减灾成效,归纳评述了取得的主要科技成果,重点对高原地质灾害成因、规律认识、特殊岩土控灾机制、易发性分区评价、隐患综合遥感识别、自动化监测预警及信息标准体系建设进展进行了总结,成果可为云南省地质灾害综合防治提供经验借鉴。

关键词：地质灾害滑坡泥石流崩塌防治体系科技进步云南省

基于全位移理论的引水隧洞围岩变形全过程研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2023年第11期50卷 181-191页

作者：吴顺川胡中亮耿晓杰浦仕江昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093 自然资源部高原山地地质灾害预报预警与生态保护修复重点实验室云南昆明650093

鉴于当前隧洞监控量测方法无法测得由隧洞提前开挖扰动所产生的位移和未及时安装监测设备所损失的位移,因此隧洞围岩变形不能准确预测,基于全位移理论,提出了隧洞开挖过程中损失位移、超前位移和围岩内部变形全位移的计算方法.对现场监... 详细信息

鉴于当前隧洞监控量测方法无法测得由隧洞提前开挖扰动所产生的位移和未及时安装监测设备所损失的位移,因此隧洞围岩变形不能准确预测,基于全位移理论,提出了隧洞开挖过程中损失位移、超前位移和围岩内部变形全位移的计算方法.对现场监测数据进行回归分析并采用FLAC3D有限差分软件模拟隧洞开挖.研究结果表明:隧洞开挖全过程中,围岩内部位移变化曲线呈S形特征,即分为初始增长、快速增长和稳定收敛3个阶段;掌子面空间约束效应的影响范围大致在前后4倍隧洞直径内;数值模拟中超前位移与全位移比值即围岩超前位移比,计算结果为0.3~0.4,与工程现场围岩实际变形规律相符.因此,所求得的围岩内部变形全位移更符合现场实际情况,可为后续隧洞开挖过程中围岩内部变形全位移的计算,以及预留变形量的设置提供理论依据.

关键词：岩石力学隧洞围岩全位移超前位移 FLAC3D