典型岩溶地下河系统水循环机理研究

本书在介绍海洋—寨底地下河系统自然地理、地质背景、岩溶发育特征和水文地质条件的基础上，系统且详细地研究了水文地质动态监测系统、水动力及水化学动态特征、地下河系统水动力场，并进行了水循环转化试验，建立了水资源评价数值模型，揭示了人类活动和环境变化对地下水可持续利用能力的影响，为地下河水资源开发利用、水污染防治和生态环境综合整治提供了科研条件。

前言
第一章 海洋—寨底地下河系统概况 1
第一节 自然地理 1
一、地理位置 1
二、气象水文 1
三、遥感解译 2
四、地貌类型 7
第二节 地质背景 13
一、地层岩性 13
二、构造特征 16
第三节 岩溶发育特征 20
一、岩溶含水介质分布的不均匀性 20
二、岩溶含水层垂直分带 23
三、岩溶水运动概念模型 24
第四节 水文地质条件 27
一、地下水类型 27
二、含水岩组及富水性 28
三、地下河系统 30
四、地下水补径排特征 34
第二章 水文地质动态监测系统 39
第一节 监测系统布设原则 39
一、区域性监测站布设原则 39
二、地下水流量和水位监测站布设原则 39
三、地下水水质监测站布设原则 40
四、地下河监测信息系统 40
五、孔口保护装置 41
六、地下水位监测结构 42
第二节 监测系统结构与功能 44
一、监测类型与功能 44
二、不同类型水文地质监测网示范 48
第三节 典型水文地质监测站 52
一、外源水监测站 52
二、不同岩溶含水介质监测站 54
三、表层岩溶带水监测站 55
四、地下水移动分水岭监测站 57
五、多级排泄地下水监测站 60
六、岩溶天窗与地下河出口监测站 64
第三章 水动力及水化学动态特征 66
第一节 不同类型含水介质地下水动态特征 66
一、洞穴型含水介质地下水动态特征 66
二、岩溶管道型含水介质地下水动态特征 66
三、溶蚀缝型含水介质地下水动态特征 67
四、岩溶裂隙型含水介质地下水动态特征 67
五、基岩裂隙型含水介质地下水动态特征 67
六、水位对大气降水的响应 68
第二节 地下河出口和泉水流量动态变化特征 69
一、东究地下河出口流量动态 69
二、大税表层岩溶泉流量动态 69
三、寨底地下河出口流量动态 70
四、流量对大气降水的响应 71
五、地下水水位动态季节变化特征 72
第三节 地下河流量变化特征分析 72
一、地下河流量变化特征分析 72
二、寨底地下河出口流量历时曲线 76
第四节 地下河系统水化学动态特征 79
一、典型监测站水化学动态变化 79
二、水化学空间变化特征 83
三、地下水水化学类型 93
四、硝酸盐污染特征及其源解析 96
第五节 地下水动态影响控制因素分析 98
第四章 地下河系统水动力场分析 102
第一节 地下水水力梯度分析 102
一、东究地下河水力梯度 102
二、大浮地下河水力梯度 102
三、钓岩地下河水力梯度 102
四、海洋谷地—国清谷地—寨底地下河出口水力梯度 103
第二节 地下河管道结构分析 104
一、水力梯度 104
二、水力梯度与G037水位变化关系 106
三、地下河管道垂直方向结构分析 107
第三节 岩溶裂隙地下水系统水动力模拟 108
一、模型建立 109
二、模拟结果 111
第四节 岩溶地下水水文地质参数衰减分析 117
一、理论方法 117
二、分析与讨论 119
第五节 寨底地下河出口流量衰减分析 122
一、泉衰减过程与水流要素的数学描述 122
二、在衰减曲线上识别水流要素 124
三、水文过程线分割区分各水流要素 131
第六节 应用物理非平衡CDE模型反演含水层特征 134
一、物理非平衡CDE模型 134
二、物理非平衡CDE模型模拟 135
第五章 水循环转化试验 139
第一节 东部边界地表水与地下水转化规律 139
一、试验区水文地质条件 139
二、示踪试验设计 140
三、试验结果与地下河系统东部边界圈定 142
第二节 地下河系统移动分水岭水循环试验 146
一、试验区水文地质条件 146
二、试验过程 147
三、地下水流速特征与介质结构 147
四、局部浓度曲线特征与介质结构 148
五、管道径流集中度分析 149
第三节 地下水径流过程试验 150
一、试验区水文地质条件 150
二、试验过程与地下河介质结构特征分析 150
第四节 排泄区水动力试验与管道结构分析 152
一、试验区水文地质条件 152
二、试验过程 153
三、排泄区地下河管道结构特征 156
四、排泄区地下河管道水文地质参数 160
第五节 不同类型含水介质注水试验 164
一、试验场地概况 164
二、试验设计 165
三、试验过程 165
四、试验结果与不同类型介质渗透性分析 167
第六节 地下河系统浊度分析 169
一、研究区概况 169
二、试验方法 170
三、结果分析讨论 171
第六章 水资源评价数值模型 176
第一节 国内外研究动态 176
第二节 岩溶地下水系统耦合模拟 178
一、降水入渗模拟 179
二、集水区地表流模拟 180
三、孔隙裂隙水三维地下水模拟 181
四、岩溶管道流模拟 182
五、岩溶多管道分流模拟 182
六、管道流与裂隙含水层三维流交换模拟 182
七、地表地下水文水动力耦合模拟 183
第三节 水资源评价模型建立 186
一、SWMM原理 186
二、模型模拟结果 188
第四节 水资源评价结果分析与模型应用 198
一、概念模型 198
二、MODFLOW模型原理 201
三、寨底地下河数值模型 201
参考文献 212