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姜光辉: 作品数：108 被引量：885H指数：18; 供职机构：中国地质科学院岩溶地质研究所更多>>; 发文基金：国家自然科学基金中国地质调查局地质调查项目广西壮族自治区自然科学基金更多>>; 相关领域：天文地球环境科学与工程水利工程生物学更多>>

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岩溶地下河污染物运移特征及自净能力——以广西里湖地下河为例被引量：15: 2014年; 以广西里湖地下河为研究对象,通过观测地下河系统中污染物的运移行为来研究其自净过程。于不同季节沿着地下河的径流方向进行一个水文年的调查取样。结果发现地下河主要受到NO2-N、NH+4-N、COD和As、Cd、Hg等重金属的污染。污染物从地表进入岩溶含水层,到达地下河出口时部分污染物浓度衰减明显,说明一些离子有明显的自净能力。因地下河的结构和部分管道半充水状态、明暗流交替等水文地质条件,地下河的自净机制主要是物理过程的稀释作用和化学过程的氧化还原反应。通过对比地下河主要离子的衰减量和衰减速率,发现衰减比例最高的为铵态氮,最低为保守元素氯离子。根据衰减速率,将水中的离子和微量元素分为4种衰减特征类型:TFe、Al和Zn一旦进入岩溶含水层后全部衰减;K、Na、Mg、F、Cl、HPO4和TP在洞穴伏流段具有最高的衰减速率;来自生活和工业污染的NH4-N、CODCr、BOD5从上游至下游逐渐减少;Mn、Ba和Hg从明流转为伏流时衰减速率最快,但在洞穴伏流内存在二次悬浮。; 郭芳王文科姜光辉马振杰; 关键词：岩溶硝化作用自净地下河

岩溶水柜集流坡面的径流模式和调控建议被引量：3: 2021年; 作为南方岩溶地区水柜水源的坡面径流,其形成和动态变化缺少精确且详细的解析。选择桂林丫吉试验场峰丛洼地的一个表层岩溶泉为对象,通过1个水文年多指标的监测,获得不同降雨条件下坡面径流的水文和水化学动态过程,以水文分析和水化学示踪解析径流水文特征、产流条件和水源组成。结果表明:坡面径流的水文过程季节性变化对比强烈,低水位总时长占全年的一半,连续时长超过3个月,全年连续断流有40多天,显示坡面径流水源不稳定,具有调控的必要性;受控于溶蚀作用的水化学动态展示了来自于多种界面的径流汇合过程;电导率等指标的波动共同指向降雨事件中形成于裸岩区的石面流发挥先锋作用。依据集流场的下垫面结构从3个方向提出调控建议:减少裸岩区径流渗漏;改善表层岩溶带通透性;揭露覆盖区隐伏径流。这些措施将有助于增加水柜蓄水量,提高径流利用效率。; 姜光辉郭芳; 关键词：峰丛洼地水柜产流表层岩溶带

岩溶地下水位对降雨响应的时空变异特征及成因探讨——以广西桂林甑皮岩为例被引量：10: 2019年; 岩溶地下水位对降雨响应具有时空变异性,甑皮岩遗址地下水动力系统结构的认识存在分歧。利用高分辨率降雨水位数据,将研究区分割为不同含水体,通过水位动态、相关分析、滑动窗口采样相关分析等方法,探讨岩溶地下水对降雨响应时空变异特征及成因。结果表明,岩溶强发育、扩散流导水的含水体水位对降雨的响应表现为缓升缓降,水位自相关性强;发育岩溶管道的含水体水位表现为陡升陡降,水位自相关系数衰减速率快,对降雨响应的滞后时间短,互相关函数图呈多峰型;岩溶发育的极不均匀性是造成空间响应差异的主要原因。雨季地下水位对降雨响应的滞后时间远小于枯季;雨季累积降雨量大、水位埋深浅、包气带长期处于饱和或者近饱和状态,降雨垂直入渗补给历时短;雨季暴雨频繁导致含水体地下水短期内形成较大水力梯度,径流补给速度加快。综合分析认为,甑皮岩遗址地下水动力系统由NE向岩溶管道、NS向管道-裂隙以及NE向强径流带3个子径流系统组成。; 王朋辉王朋辉姜光辉袁道先张强; 关键词：岩溶地下水位

典型岩溶山坡土壤剖面水分对降雨响应过程研究被引量：19: 2016年; 为揭示岩溶石山山坡降雨入渗补给机制，选取典型岩溶石山山坡土壤剖面为研究对象，于2015年7-10月期间对不同深度土壤水分进行高分辨率连续监测，研究典型场雨条件下土壤剖面水分对降雨的响应过程，分析土壤剖面水分的动态变化规律及其可能影响因素。研究结果表明：土壤剖面水分对降雨的响应受前期土壤含水量、降雨量、降雨强度的影响，还与土壤所处的地形地貌有关；表层土壤水分对首次次降雨响应的滞后时间与前期土壤含水量有关，响应时间在0．5～4．75h之间，旱季响应时间比雨季长；降雨阈值是引起土壤水分降雨响应的重要条件，旱季6mm降雨量是土壤水分响应的降雨阈值。当降雨量补充土壤水分亏缺后，土壤剖面水分对降雨响应迅速，响应时间最小为0．25h，不同深度土壤水分对降雨的响应时间一致，说明下层土壤水分可能受到优先流或侧向径流补给影响。土壤含水量的变化幅度随土层深度的增加而减小，不同深度土壤水分变化主要受土壤-大气界面、土壤-植被、土壤-基岩界面控制下的气候条件、植被蒸散发和介质渗透性差异影响。; 郭小娇龚晓萍汤庆佳陈长杰姜光辉李鑫邹艳娥; 关键词：阈值

森林覆盖的喀斯特地区表层岩溶带的产流阈值被引量：24: 2008年; 选择中国南方喀斯特森林石山地区的表层岩溶带中出露的泉水为研究对象,通过对泉水水位、pH、电导率、水温和降水的连续监测,发现表层岩溶带的降水补给的产流阈值为12 mm。同时分析了不同降水补给引起的表层岩溶泉pH、温度、电导率的变化规律。雨季pH在降水后出现暂时的降低,电导率和水温出现暂时的升高。旱季pH、电导率等表现出比雨季更复杂的变化。按照水位、pH、电导率、水温对降水补给的反应的强弱不同,将表层岩溶带对降水的反应分成三个等级。第一等级为表层岩溶泉的流量等都不发生变化;第二等级是表层岩溶泉的4个指标有部分发生微小缓慢的变化;第三等级是表层岩溶泉的4个指标发生显著的变化。表层岩溶带的产流阈值是区别有效降雨和无效降水的标准,并对理解岩溶地下水的形成有帮助。; 姜光辉吴吉春郭芳李华举孙海龙; 关键词：表层岩溶带降水量喀斯特地区

基于锶同位素的亚热带典型岩溶动力系统降雨条件下岩溶作用速率及其意义被引量：4: 2017年; 岩溶动力系统中微量元素及其同位素是指示岩溶动力系统运行过程及其环境意义的重要指标。本研究以我国南方亚热带地区典型岩溶动力系统为研究对象,利用高分辨率监测及采样方法研究了暴雨期昼夜尺度上岩溶泉水微量元素Sr及其同位素的变化特征,计算了暴雨条件下的岩溶作用速率。研究结果表明CO_2效应和稀释效应是降雨初期泉水水化学变化的主要控制机制,随后随着流量的持续上升,稀释效应占主导地位。降雨所导致的稀释效应对泉水Sr含量变化影响非常明显,但对岩溶泉水n(^(87)Sr)/n(^(86)Sr)同位素的影响非常有限。降雨期岩溶动力系统内持续的岩溶作用,维持了泉水相对稳定的n(^(87)Sr)/n(^(86)Sr)值特征。通过质量平衡方程计算表明暴雨期内补给的雨水溶蚀灰岩来源的n(^(87)Sr)/n(^(86)Sr)只占泉水总输出n(^(87)Sr)/n(^(86)Sr)的24.3%,当期补给的雨水所引发的CaCO_3净溶蚀速率为0.136 mg/(cm^2·d),其所产生的碳汇通量为1.01 t CO_2。这一结果初步确定了岩溶动力系统中"老水"和新近补给的雨水所导致的溶蚀速率差异和碳汇量差异,这为准确计算降雨诱发的岩溶溶蚀速率和碳汇量准确计算具有十分重要的意义。; 蒲俊兵刘文姜光辉章程; 关键词：锶同位素降雨岩溶动力系统亚热带地区

广西凤山县鸳鸯泉水文地质成因探讨被引量：1: 2017年; 【目的】研究凤山县鸳鸯泉的水文地质成因,为鸳鸯泉这一地质奇观提出科学的解释。【方法】根据实地调查和现场试验,结合地层岩性、地质构造以及岩溶发育情况,查明鸳鸯泉的岩溶水文地质条件;根据地下水示踪试验,确定鸳鸯泉的源头和主要的岩溶含水介质类型,并通过稳定氢氧同位素和钙锶比(Ca/Sr)分析,研究管道介质岩溶大泉的补径排过程和水循环特征。【结果】鸳鸯泉的源头为年里落水洞补给的外源水,公塘和母塘两个出口的主径流管道基本一致;鸳鸯泉具有以岩溶管道为主的含水介质特征,以及快速流的补给、径流和排泄过程。这种水文地质现象的成因与管道流集中排泄的方式有关。【结论】鸳鸯泉同属于一个管道系统,管道流的两个出口在水循环速度上存在差异,相比公塘,母塘具有较短的径流途径和较快的更新速率。; 刘凡姜光辉吴卫熊郭芳郭永丽; 关键词：岩溶地质示踪试验

岩溶水系统的水化学曲线及其在水文地质研究中的应用被引量：18: 2015年; 为了认识水文地质条件与岩溶泉水化学之间的关系,以西南地区的6个典型岩溶水系统丫吉试验场S31号泉、毛村地下河、官村地下河、陈旗岩溶泉、青木关地下河以及金佛山水房泉为例进行研究。通过对比发现,在这些强烈非均质的山区裸露型岩溶水系统中,仪器能够实现自动化监测的电导率、温度和pH值等指标的水化学曲线存在差异。分析可知控制水化学变化的主要因素如下:首先是降雨补给引起系统的水量与碳酸盐岩溶解过程的变化;其次是CO2气体随降雨进入含水层,促进碳酸盐岩的溶解;最后是地表污染物的淋滤。当电导率、水温、pH曲线出现降低和碳酸盐岩矿物饱和指数下降时,反映的是岩溶水的稀释作用;当电导率曲线出现高峰时,反映的是岩溶水补给的CO2效应,此时水中二氧化碳分压(pCO2)升高;当场雨中水化学曲线的变化滞后于水文动态曲线时,反映的是岩溶管道的活塞流效应;与人类活动有关的NO-3等污染物质量浓度在降雨后出现高峰,反映土壤的降雨淋滤作用,并可能影响电导率的变化趋势。某个系统的水化学曲线趋向于经常出现某几种效应,并且彼此的类型不同,表明了降雨补给的面状渗流方式和集中灌入方式对岩溶水影响的强弱不同,以及系统在径流方式和调蓄机制上的差异。一般而言:以面状补给方式为主的系统,水化学曲线多表现为CO2效应,较少出现稀释作用;而岩溶发育强烈的系统,降雨补给受控于溶蚀裂隙和管道,其水化学曲线较多出现稀释作用,较少出现CO2效应;以管道为主要径流方式的系统易出现活塞流效应,而包气带厚度大和含水层储水能力强的系统水化学变化被减弱。; 姜光辉郭芳于奭; 关键词：岩溶水系统水文地质调查地下河

基于SWAT模型的典型岩溶地下河流域水文过程模拟: 西南岩溶地下河水资源是维持区域可持续发展的重要战略资源,模拟和预测其水文动态变化特征和气候变化的影响,对于地下河水资源的合理开发利用具有重要意义。本文以我国南方典型岩溶地下河——官村地下河流域为对象,依托SWAT平台,将...; 郭永丽姜光辉刘凡; 关键词：地下河系统 SWAT 水文模型; 文献传递

岩溶石漠化地区土地资源及其开发潜力——以云南木美地下河为例被引量：2: 2005年; 岩溶石山地区土地资源可以分为洼地底部干旱平地类、洼地底部旱涝交替平地类、洼地边缘缓坡类、峰丛陡坡类四类。西南岩溶区峰丛陡坡类最多,平地非常少,并且在人类的不合理利用下,坡地和平地的土壤质量发生了退化。根据石山地区土地资源量和质的特点,结合以往的经验教训,提出土地资源在林业上具有开发潜力,宜园地和宜林地分别可以达到0.15 hm2/人和0.23 hm2/人,分别占到土地资源的34%和51%。; 姜光辉郭芳袁道先; 关键词：石漠化土地资源

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