西南喀斯特坡地产汇流过程及表层岩溶泉流量变化的水动力机制研究

西南喀斯特坡地产汇流是该地区水循环研究的核心内容之一。喀斯特坡地空间异质性强，具有多重水流特征。目前，针对喀斯特坡地产汇流过程水动力机制及相应的计算方法研究较少。为此，本课题选取西南典型喀斯特坡地，开展水文地质勘查与试验，分析表层岩溶带水文地质分布特征及参数化表征方法。在此基础上进行降雨径流分析及示踪试验，分析表层岩溶带水文地质特征对坡地产汇流过程的影响，研究坡地产汇流动力学机制。基于多重水流运动的水动力机制，建立土壤水流、表层岩溶带裂隙水流分层计算模型与考虑裂隙水流各向异性的表层岩溶带栅格型汇流模型。通过降雨径流响应关系特征分析与坡地产汇流模型模拟，探索喀斯特坡地表层岩溶泉流量分析、预测的新方法。该项研究是对现有喀斯特地区水循环研究的重要补充，对阐明喀斯特坡地产汇流机制，揭示表层岩溶泉流量动态变化特征具有重要的理论意义，对解决西南喀斯特山区居民干旱缺水问题及防灾减灾具有重要的实际意义。

西南喀斯特坡地产汇流是该地区水循环研究的核心内容之一。喀斯特坡地空间异质性强，具有多重水流特征。目前，针对喀斯特坡地产汇流过程水动力机制及相应的计算方法研究较少。为此，本课题选取西南典型喀斯特坡地，开展水文地质勘查与试验，分析表层岩溶带水文地质分布特征及参数化表征方法。在此基础上进行降雨径流分析及示踪试验，分析表层岩溶带水文地质特征对坡地产汇流过程的影响，研究坡地产汇流动力学机制。利用相关分析和谱分析方法，揭示了岩溶泉滞时变化特征及其受表层岩溶带特征的影响程度。应用无向图理论，建立了二维裂隙网络的数学结构，在此基础上，基于渗流的连续性方程和立方定律，实现了裂隙岩体渗流数值模拟。该项目研究成果是对现有喀斯特地区水循环研究的重要补充，对阐明喀斯特坡地产汇流机制，揭示表层岩溶泉流量动态变化特征具有重要的理论意义。