CN113944223B - 基于岩溶峰丛洼地群水流联合调控的旱涝灾害治理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于岩溶峰丛洼地群水流联合调控的旱涝灾害治理方法，属于水文地质、岩溶洼地旱涝治理、岩溶景观技术领域，其包括以下步骤：S10、确定岩溶峰丛洼地群内目标洼地与相邻洼地的水力联系，以及内涝发生过程；S20、确定洼地内淤积层空间分布和结构特征；S30、开展目标洼地落水洞和地下河入口的人工疏导；S40、在目标洼地的天然和人工排洪通道四周开展围蓄工程。本发明以掌握洼地内涝水流来源和现有落水洞排泄能力为基础，对上游相邻高位洼地和目标洼地采用人工疏导和机械辅助等手段，实施上游来水阻截和下游水流疏导，实现汛期排洪。

Description

基于岩溶峰丛洼地群水流联合调控的旱涝灾害治理方法

技术领域

本发明属于水文地质、岩溶洼地旱涝治理、岩溶景观技术领域，具体涉及一种基于岩溶峰丛洼地群水流联合调控的旱涝灾害治理方法。

背景技术

岩溶峰丛洼地是全球岩溶地区普遍发育的地貌组合形态，通常表现为以峰丛石山为边界构成的封闭洼地。在我国集中分布于西南岩溶地区，主要包括广西、贵州、云南、四川、重庆、粤北、湘西、鄂西等地的岩溶山区。在碳酸盐岩连续分布、岩溶发育强烈的山区，洼地不会独立存在，而是由多个洼地构成网格状或棋盘状的峰丛洼地群。洼地的形成过程主要为：随着河流等区域侵蚀基准面下降，基岩裂隙、节理(组)在地表水流向下侵蚀、溶蚀作用下逐步扩大，形成地表与地下的水流通道—落水洞，同时地表物质随地下水流搬运，导致地形降低下凹，逐渐形成浅碟形至碗状洼地，随着地貌进一步演化，多个洼地会合并形成长条形或不规则的大洼地，是我国岩溶区乡村人口聚居的主要场所。在洼地形成过程的早期和中期，洼地排水通畅，洼地规模逐渐扩大。随着河流侵蚀基准面相对稳定，水流向下侵蚀、溶蚀能力减弱，洼地内逐渐发生淤积，导致落水洞堵塞；同时，底部存在高差的相邻洼地，在侧向水流作用下发生连通，导致低位洼地内涝灾害频发，旱季时，因缺少降水、地表水漏失而发生旱情。

西南岩溶峰丛山区特殊的地质结构和季风气候造成的旱涝灾害，导致当地经济社会发展落后，已严重影响乡村振兴战略实施和生态文明建设。具体体现在：洼地内大面积土地因旱涝而撂荒，大量土壤随水流漏失，造成耕地减少和景观破坏；不受控制的汛期山区洼地水流会导致河流干流城市洪涝灾害加剧，同时农村生活污废、农业面源污染物进入干流，导致旱季河流干流水体富营养化和水环境恶化。

目前比较常见的峰丛洼地水资源调蓄方法主要是地下河管道堵洞成库方法，该方法主要是针对某些特定峰丛洼地，开展地下河管道堵截，形成地表、地下联合的蓄水库容。但是该技术仅适用于地下空间结构清晰的单一洼地，对西南地区集中连片的结构复杂多样、地下河管道(半)堵塞的岩溶峰丛山区普适性不强；同时，在地下河管道中采取工程技术手段，具有探测和施工技术难度大，建设和运行维护成本高等问题，而且，蓄水后高压水流可能会产生新的渗漏通道，甚至会击穿溶洞管道内堵体，造成下游群众生命财产重大损失。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种基于岩溶峰丛洼地群水流联合调控的旱涝灾害治理方法，包括以下步骤：

S10、确定岩溶峰丛洼地群内目标洼地与相邻洼地的水力联系，以及内涝发生过程；

S20、确定所述目标洼地内淤积层空间分布和结构特征；

S30、开展所述目标洼地的落水洞和地下河入口的人工疏导，清空位于管道内淤塞物，以提高排水能力；

S40、在所述目标洼地的天然和人工排洪通道四周开展围蓄工程。

进一步地，在步骤S10中，还包括确定位于岩溶峰丛洼地群内目标洼地和相邻洼地内的天然落水洞、地下河入口的分布和排涝能力。

进一步地，在步骤S20中，在所述目标洼地内有积水的情况下，开展淤积层渗透试验；所述淤积层渗透试验的方法为：以圆筒状装置，灌水至预期蓄水高度，开展水位下降过程动态观测。

进一步地，在步骤S30中，如人工疏导不能满足排洪要求，可在与所述目标洼地发生水力联系的上游高位洼地，开展落水洞围堵或裂隙封堵，阻断水流来源；

上游洼地如无人聚居，可蓄水发展水产养殖或在旱季向目标洼地补水；

上游洼地如有人聚居，则重复在所述目标洼地开展的调查和排涝措施，实现排洪。

进一步地，如上下游洼地联合调控不能满足所述目标洼地的排涝，则在所述目标洼地内现有落水洞的周边一定范围开展地球物理探测，查明地下河三维分布特征，向地下河主管道实施大口径钻探，开辟排涝泄洪新通道。

进一步地，如所述落水洞位于山体陡崖下方，向山体内部延伸，不具备开展钻探条件时，则开展基岩山体裂隙测量，建立洼地区构造应力场，以多组裂隙在洼地内交汇处作为岩溶通道发育的优势部位，开展地球物理探测调查，查明地下河管道发育情况，向地下河主管道实施钻探工程，以提高排涝能力。

进一步地，在步骤S40中，在所述天然和人工排洪通道四周开展围蓄工程的具体方法为：

S41、清除落水洞周边淤积层表面的枯枝落叶和大孔隙腐殖质层，但不破坏淤积层天然结构；

S42、铺设一定范围的防渗衬垫，在所述防渗衬垫上直接浆砌圆筒状围蓄构筑物，所述圆筒状围蓄构筑物的高度视旱季洼地居民生产生活供水需求而定。

有益效果：

本发明提供的一种基于岩溶峰丛洼地群水流联合调控的旱涝灾害治理方法，以掌握洼地内涝水流来源和现有落水洞排泄能力为基础，对上游相邻高位洼地和目标洼地采用人工疏导和机械辅助等手段，实施上游来水阻截和下游水流疏导，实现汛期排洪；同时，充分利用峰丛洼地内原位淤泥沉积层的阻水缓渗作用，开展水流拦蓄小型工程，实现旱季蓄水。

该方法具有简便易行、经济高效、生态安全等特点，可为南方岩溶区流域综合治理、旱涝保收高标准农田建设、岩溶区城市河流防洪减灾、景观资源功能提升、水环境和水生态保护修复提供新技术，为有效支撑服务乡村生态和产业协同振兴、生态文明建设提供水资源安全保障。

附图说明

图1是本发明提供的基于岩溶峰丛洼地群水流联合调控的旱涝灾害治理方法流程图。

具体实施方式

本发明提供一种基于岩溶峰丛洼地群水流联合调控的旱涝灾害治理方法。以下结合附图对本发明技术方案进行详细描述，以使其更易于理解和掌握。

实施例1

参考图1，一种基于岩溶峰丛洼地群水流联合调控的旱涝灾害治理方法，包括以下步骤：

S10、通过水文地质调查手段，确定岩溶峰丛洼地群内目标洼地与相邻洼地的水力联系(水流来源)与内涝发生过程，以及天然落水洞和地下河入口分布和排涝能力等。

S20、开展目标洼地土壤调查，确定目标洼地内淤积层空间分布和结构特征；在洼地内有积水的条件下，开展淤积层渗透试验。

在本实施例中，淤积层渗透试验的具体方法为：以圆筒状装置，灌水至预期蓄水高度，开展水位下降过程动态观测。

S30、开展目标洼地的落水洞和地下河入口的人工疏导，清空管道内碎石、土壤、枯枝、垃圾等淤塞物，以提高排水能力。

在本实施例中，如人工疏导不能满足排洪要求，可在与目标洼地发生水力联系的上游高位洼地，开展落水洞围堵或裂隙封堵，阻断水流来源，上游洼地如无人聚居，可蓄水发展水产养殖或在旱季向目标洼地补水；如有人聚居，则重复在目标洼地开展的调查和排涝措施，实现排洪。

在本实施例中，如上下游洼地联合调控不能满足目标洼地排涝，则在目标洼地现有落水洞周边一定范围开展地球物理探测，查明地下河三维分布特征，向地下河主管道实施大口径钻探，开辟排涝泄洪新通道。

在本实施例中，如落水洞位于山体陡崖下方，向山体内部延伸，不具备开展钻探条件时，则开展基岩山体裂隙测量，建立洼地区构造应力场，以多组裂隙在洼地内交汇处作为地下隐伏落水洞、宽大裂隙等岩溶通道发育的优势部位，开展地球物理探测调查，查明地下河管道发育情况，向地下河主管道实施钻探工程，提高排涝能力。

S40、在目标洼地的天然落水洞、地下河入口、大口径钻孔等人工排洪通道四周开展围蓄工程。

在本实施例中，在天然和人工排洪通道四周开展围蓄工程具体方法为：

S41、清除落水洞周边淤积层表面的枯枝落叶和大孔隙腐殖质层，但不破坏淤积层天然结构。

S42、铺设一定范围的防渗衬垫，在防渗衬垫上直接浆砌圆筒状围蓄构筑物。

在本实施例中，圆筒状围蓄构筑物的具体高度视旱季洼地居民生产生活供水需求而定。

开展汛期排涝和旱季蓄水效果检验，对洼地群联合调控的旱涝灾害治理工程开展必要的维护，以确保安全运行。

以上对本发明的技术方案进行了充分描述，需要说明的是，本发明的具体实施方式并不受上述描述的限制，本领域的普通技术人员依据本发明的精神实质在结构、方法或功能等方面采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种基于岩溶峰丛洼地群水流联合调控的旱涝灾害治理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10、确定岩溶峰丛洼地群内目标洼地与相邻洼地的水力联系，以及内涝发生过程；

S20、确定所述目标洼地内淤积层空间分布和结构特征；

S30、开展所述目标洼地的落水洞和地下河入口的人工疏导，清空位于管道内淤塞物，以提高排水能力；

S40、在所述目标洼地的天然和人工排洪通道四周开展围蓄工程；

在步骤S10中，还包括确定位于岩溶峰丛洼地群内目标洼地和相邻洼地内的天然落水洞、地下河入口的分布和排涝能力；

在步骤S20中，在所述目标洼地内有积水的情况下，开展淤积层渗透试验；所述淤积层渗透试验的方法为：以圆筒状装置，灌水至预期蓄水高度，开展水位下降过程动态观测；

在步骤S30中，如人工疏导不能满足排洪要求，可在与所述目标洼地发生水力联系的上游高位洼地，开展落水洞围堵或裂隙封堵，阻断水流来源；

上游洼地如无人聚居，可蓄水发展水产养殖或在旱季向目标洼地补水；

上游洼地如有人聚居，则重复在所述目标洼地开展的调查和排涝措施，实现排洪；

如上下游洼地联合调控不能满足所述目标洼地的排涝，则在所述目标洼地内现有落水洞的周边一定范围开展地球物理探测，查明地下河三维分布特征，向地下河主管道实施大口径钻探，开辟排涝泄洪新通道；

如所述落水洞位于山体陡崖下方，向山体内部延伸，不具备开展钻探条件时，则开展基岩山体裂隙测量，建立洼地区构造应力场，以多组裂隙在洼地内交汇处作为岩溶通道发育的优势部位，开展地球物理探测调查，查明地下河管道发育情况，向地下河主管道实施钻探工程，以提高排涝能力；

在步骤S40中，在所述天然和人工排洪通道四周开展围蓄工程的具体方法为：

S41、清除落水洞周边淤积层表面的枯枝落叶和大孔隙腐殖质层，但不破坏淤积层天然结构；

S42、铺设一定范围的防渗衬垫，在所述防渗衬垫上直接浆砌圆筒状围蓄构筑物，所述圆筒状围蓄构筑物的高度视旱季洼地居民生产生活供水需求而定。

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