岩溶多重介质环境与岩溶灾害.pdfVIP

地球与环境 8 EARTHANDENVIRONMENT VoI．33．No．4，2005 文章编号：1672—9250(2005)04一o008一05 岩溶多重介质环境与岩溶灾害 郭纯青 (桂林工学院资源与环境工程系，广西桂林541004) 摘 要：岩溶多重介质环境涉及到气候、土壤、植被、岩性及水一岩相互作用多项内容。在岩溶多重介质环境中，水 一岩相互作用不断地改变岩溶多重介质环境的结构与功能。在岩溶化高度成熟地区，水～岩相互作用强烈，致使 岩溶多重介质环境重建。岩溶灾害的时空演变是在岩溶多重介质环境中进行的，研究岩溶多重介质环境，可分析 岩溶灾害发生和发展的规律，及其破坏性和预防与治理措施。 关键词：岩溶多重介质环境；岩溶灾害；脆弱性；作用 中图分类号：X141 文献标识码：A 泄基准，致使岩溶介质环境内岩溶水文过程分为地 1岩溶多重介质环境基本特点 表与地下两大部分，通常地下岩溶水文过程占主导 地球表层是一个由岩石圈表层及包围它的大气 地位，致使旱涝灾害交替发生。 圈、水圈、生物圈组成的多层复杂的动态体系。这些 (3)岩溶地貌景观奇特，多类峰体(塔状、锥状)、 圈层相互渗透与交织，相互联系与作用，构成了人类 多级(高中低位)洼地、多层次化洞穴、谷地、平原等 生存与发展的总体环境。在岩石圈中，由于岩溶作 形态组合复杂，类型配置多样，特别是岩溶山区多呈 用，致使该圈层与其周围密切关联的大气圈(部分)、 “岛屿”气候，致使岩溶多重介质环境内滑坡、岩体崩 水圈(部分)、生物圈(部分)组成了多级不同层次不塌时有发生。 同组构和功能的岩溶多重介质环境，特别是中国南 (4)碳酸盐岩质地较纯，不溶成份少，成壤能力 方岩溶区岩溶多重介质环境性质独特、功能显著、结 低，地层薄而贫瘠，且分布零星。因特殊的地质、水 构异常(表1)。 文和气候组合，使岩溶多重介质环境中“水一土一 岩溶多重介质环境是一个非常复杂的系统，系 岩”呈多元结构，大多互为分层，相互独立，造成石多 指岩溶地区的水体(大气水、地表水、地下水)、碳酸 土少，水源漏失，水分和土壤的可获性严重制约着植 盐岩体(岩溶化程度不同的地表和地下结构)、土体、 物的分布和覆盖度，致使水土流失和石漠化加剧。 生物及其它物质组成的复杂系统，岩溶多重介质环 在中国南方岩溶区岩溶多重介质环境中，存在 境富钙，在地壳运动和岩溶的双重作用下，并以水岩 物质、能量、和信息三个组成部分，其中物质部分称 作用为主体，以水流方式一以贯之，以岩溶化不断加 为环境介质，能量和信息称为环境因素。显然，岩溶 深为特征(图1)。 多重介质环境是一个远离物理学和化学平衡态的、 (1)岩溶作用强烈，地表、地下岩溶形态多重组合 非连续的、复杂的、非线性的开放系统。该系统靠太 与复合，构建了岩溶多重介质环境承灾脆弱的基础。 阳能和生命活动支持和驱动物质流并完成水循环与 (2)降水丰沛，降水历时长，强度大。因下垫面 元素迁移，靠碳、水、钙、土、生物的发生发展来调节 透水性强，加上岩溶多重介质环境内广泛发育岩溶 和保持其相对稳定。由多个环境介质组成的岩溶多 地下水系统，且岩溶地下水系统多以地表江河为排 重介质环境，除一般环境所具有的性质外，其多层 性、自适应和自组织性、跨介质迁移、界面效应、非线 收稿日期：2005一05一06；修回日期：2005一06—2