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一、内容概述
1.成果简介
岩溶山区表层岩溶水引蓄开发技术是国家科技支撑计划与国土资源大调查项目联合攻关形成的成果，主要针对我国西南岩溶地区地下河深埋、干旱缺水严重而研制的开发利用位置高的山区表层岩溶水水源的技术体系，主要内容包括表层岩溶水调查与开发、蓄水柜建设、设施管理及水源保护，是岩溶山区合理高效利用有限的水资源，缓解岩溶干旱的地下水开发新技术，已在广西马山弄拉和平果果化等地区取得试验成功。
2.表层岩溶水调查与开发
表层岩溶水的特点及意义。表层岩溶带在中国南方岩溶地区广泛发育，深度大多在10m以内，其水文地质主要有以下三个特点：一是由溶沟、溶槽、浅部溶隙、溶孔、溶穴、溶痕等个体形态构成其含水、蓄水空间；二是表层岩溶带底界无明显的隔水层，而由相对完整的可溶岩带构成局部隔（阻）水底界；三是表层岩溶带的水可在有利的部位出露形成表层岩溶泉。而表层岩溶泉是西南岩溶峰丛山区居民历史上聚集和繁衍的重要条件。由于表层岩溶水位置高，开发利用便利，也为解决当地贫困居民缺水问题提供了有利条件。但随着近年来的森林破坏，石漠化加剧，环境调蓄表层水的功能减弱，水土流失速度加快，泉水衰减、水质恶化，大多数表层岩溶水只有在大暴雨期间才形成超渗产流表层岩溶泉，旱季时表层岩溶泉水普遍断流，从而使当地居民普遍丧失原有的饮用水供水条件，存在严重的干旱缺水问题。
表层岩溶水调查。主要包括：查明岩溶水系统边界、系统内岩溶发育程度、植被和土壤覆盖情况，生态环境及表层岩溶带对岩溶水资源的调蓄功能，动态监测所有表层岩溶泉的流量和水化学，把握水资源量及其动态变化。
表层岩溶水开发。一是将分散的表层岩溶水截留和归并，由于表层岩溶泉比较分散，常常有几个出水点，某一个泉水的流量较小，需要开展一些小的水利工程将分散的表层岩溶水截留和归并，以增加水的出流量。二是发展表层岩溶水系统的生态，特别是森林植被，来增强表层岩溶带的调蓄水资源的能力。三是建设水柜，引泉蓄水结合，形成集中供水。
3.蓄水水柜工程建设
（1）水柜设计
水柜选址：水柜选址要避免在裂隙发育的地方，防止地下水扬压力对池底的破坏。如果选址时确实无法避开裂隙，则要建好排水通道，降低扬压力。不允许以原山体作为柜壁，以免山体与柜体之间不均匀沉降而开裂漏水。水柜尽量建设在完整的岩基上，不能建在半边岩基、半边软基或破碎的岩基上。
水柜的建筑材料：浆砌石材料最适合岩溶石山区特点，能就地取材，结构简单，造价低。石料应选择新鲜坚硬的大块石，不允许裂隙发育、风化严重的石料上墙。现浇混凝土施工最好能一次浇筑完成，如分几个仓面浇筑混凝土则一定要对施工缝进行处理后才可以进行下一轮的混凝土浇筑，以免接缝处漏水。
水柜的容积：家庭水柜的容量大小主要依据表层岩溶水量大小和供水人畜数量来确定。
1）按人畜数量计算人畜需水量公式为
V1=N·I1·T
式中：V1为人畜需水量；N为用水人口数，要考虑人口增长，一般可按1.2×现状人口计；I1为用水定额，依据国家规范结合实际取值为40L/（人·d）；T 为连续缺水时间（取值根据实际缺水时段确定）。在实际设计中，考虑再加畜禽用水2m3，计算得理论需水量。
2）依据表层岩溶泉水流量和动态变化特征确定可供水量
V2=P·I2·W
式中：V1表层岩溶泉的可供水量；P为多年平均降雨量；I2为表层岩溶泉的调蓄系数；W为泉域汇水面积。各种类型表层岩溶泉的调蓄系数见表1。
表1 各种类型表层岩溶泉调蓄系数
地头水柜的容量大小主要依据表层岩溶水量大小和作物缺水量来确定。计算方法同家庭水柜。梯形耕地灌水每隔一星期一次，一次灌水按4m3/亩计算，旱年灌水6～8次，水柜总容量按照16～20m3/亩·年计算；洼地平旱地每隔一星期一次，一次灌水按3m3/亩计算，旱年灌水5～6次，水柜总容量按照12～15m3/亩·年计算；果树每隔一星期一次，一次灌水按2.5m3/亩计算，旱年灌水5～6次，水柜总容量按照8～10m3/亩·年计算。
家庭水柜的总容积取表层岩溶泉可供水量与实际人畜需水量中较小者，如果考虑通过集雨蓄水满足生活用水，水柜的总容积按实际人畜需水量计算；地头水柜的总容积取表层岩溶泉可供水量与实际作物缺水量中较小者，如果考虑通过集雨蓄水满足作物用水，水柜的总容积按实际作物需水量计算。
地头水柜的蓄水次数。实际生产中，地头水柜一年可以循环多次蓄水。特旱年地头水柜蓄水次见表2：
表2 特旱年各类型表层岩溶泉地头水柜蓄水次数
水柜的实际修建库容大小。地头水柜实际需要修建的水柜库容大小等于总容积与蓄水次数的比值。家庭水柜按特旱年连续干旱天数与人畜日需水量的乘积计算。
（2）水柜建设
根据岩溶区坡度大的特点，水柜建设应先开挖出平台。对傍坡水柜，整平的水柜基础上浇灌混凝土时，适当向坡内倾斜，倾斜角度控制在2%～3%。
水柜从上到下由进水管（槽）、溢流管（槽）、铁梯、供水管、清洗管、柜壁、柜底构成。
水柜砌筑要求错缝不通缝，满浆不留空。要求先勾缝后批挡，勾缝时每条缝的边缘都要与石面紧密结合。
（3）附属设施
修建水柜的附属设施是为了水净化和保护，一般有过滤池、沉沙池、放水管、盖板等。
过滤池。在进水口上方，过滤池大小为0.8m×0.8m，过滤池壁高1.0m、厚0.3m。在过滤池内由下至上依次填入棕丝、泥炭和细砂，分层高度分别为0.2m、0.3m、0.3m。表层覆盖厚0.02～0.04m的防冲碎石层。
沉沙池。在过滤池上方约1～2m处修建，一般为1.0m×1.0m×1.5m（长×宽×高）的方体池子。沉沙池口设0.4m×0.1m的溢流口，出口处设置拦污栅，底部设冲沙孔。
引水渠（管）。连接泉点与水柜，坡降控制在3%左右。引水渠和水管的尺寸按泉水的最大流量设计，要对引水渠进行三面光硬化防渗处理。
放水管。放水管预埋在砌体中，置于距水柜底板上0.15～0.2m处，防止排干水后阳光直射柜底引起底板开裂而漏水，并预防雨季大量泥沙堵塞水管。
盖板。对家庭水柜，为防止杂物掉入水柜影响水质，对地头水柜可加盖板减少水分蒸发。
4.设施管理及水源保护
水柜建成后应及时清除杂物并清洗干净，以后每隔3年清洗1 次水柜。对于家庭水柜，进入雨季前要将泉点边、沉沙池、引水渠等清扫干净，并将第一次水放掉，以便蓄到较干净的水。每隔3年更换一次过滤池内的泥炭和棕丝，并将其内的细砂、碎石彻底淘洗后再用，同时更换不能正常使用的引水、供水设备，确保正常使用。
水柜开始蓄水的半年内，不能一次蓄满，防止水压力上升过急涨坏水柜，要分3～5次逐步蓄水到位。
加强泉域水源地植被的保护，人工促进水源地植被的恢复，确保泉水流量动态稳定。柜边种植藤生植物，水柜上方搭棚架，可以使水柜防晒，减少蒸发，水柜无水时可降低温度应力对水柜结构的破坏。
二、应用范围及应用实例
本技术适宜于整个西南30多万平方千米的岩溶山区，主要用于分散居民饮用和少面积耕地灌溉用水。是应对岩溶山区抗旱的重要技术。
实例1：广西马山县弄拉屯：弄拉鸡蛋堡山峰范围仅约0.02km2，但垭口部位有大量表层岩溶水点出露。2000年以来，在表层岩溶水调查的基础上，对表层岩溶水进行截留和归并，在泉口修建1个600m3、1个300m3大水柜蓄水，每年可保持水柜蓄水2万多m3，不仅保证了全屯100多人的饮用水，而且通过水管连接，配套采用移动式胶管节水灌溉，解决了下弄拉60多亩耕地、40多亩果园、20药材及牧草地的旱季灌溉用水和几十头大牲畜饮用水。
实例1：广西平果县布午屯：2009年在对一高位表层岩溶泉进行调查监测的基础上，于泉口修建一800m3的大水柜蓄表层岩溶水，并引水1000m到布午屯，配套2个100m3的水柜和2000m的引水管，解决了布午屯300多口人及全部牲畜饮用水和200多亩耕地的灌溉用水问题。
三、推广转化方式
根据不同部门、单位和群体的需要，我单位可组织相关技术人员开办本实用技术专门培训班。对于承担国家和有关部门相关重大科技项目的单位，可采取委托业务或通过技术咨询和现场服务等方式来推广转化本项技术。
四、技术依托单位
技术依托单位名称：中国地质科学院岩溶地质研究所
联系人：王珽蒋忠诚
通讯地址：广西省桂林市七星路50号
邮政编码：541004
联系电话：，
电子邮箱：，
2009年度国土资源部岩溶动力学重点实验室承担中国地质调查局计划项目1项、国家自然科学基金7项、社会公益项目2项、地质调查类工作项目2项、横向项目4项、其他项目6项，为加强学科交叉设实验室开放课题和主任基金共15项。
袁道先院士向Richard Lawrence Edwards教授介绍桂林岩溶概况
2009年度学术交流与学术会议：实验室于2009年组织出国进行野外考察及参加国际会议9项，邀请国内外学者讲学10人次。联合举办国际研讨会及培训班1个。
2009年6月美国明尼苏达大学程海教授和Richard Lawrence Edwards教授应邀到实验室进行了访问。利用中国西南地区独特的资源优势，结合美国明尼苏达大学顶尖的MS-ICP-MS测试技术，在中国西南地区建立50万年来高分辨率的石笋气候地层学标准剖面，为全球变化研究及晚第四纪气候年代地层学提供可靠的时间系列标尺。2009年9月，袁道先院士、姜光辉副研究员参加了在克罗地亚举办“岩溶环境可持续性——第纳尔岩溶及其他地区岩溶”国际会议，两人分别向大会做了“The groundwater protection issure in karst regions of southwest China”和“Resource,environment and development in Fengshan Geopark karst area”两个报告。姜光辉作为IAH Karst Commission的副主席参与优秀青年研究者奖评选。
实验室为国际岩溶研究中心的建设和发展做出了重要的贡献。如为“岩溶生态与水文”国际培训班的召开，中心理事会、中心学术委员会的召开，中心管理体制的建立等做出的努力；主要由实验室人员负责编写的碳汇项目的立项通过国土资源部的审查，该项目的启动将加强地质碳汇监测研究，建立中国地质碳汇监测网络；对武鸣灵水来源的研究工作得到武鸣县政协高度重视及大力支持，并邀请其为2010年县政协提案报告；实验室人员出席哥本哈根世界气候大会，是中国地质科学院第一次派代表参与联合国气候变化框架公约缔约方会议暨京都议定书缔约方会议；实验室编写的桂林市雁山区大埠乡岩溶区石漠化综合治理规划已列入雁山区政府工程。
“中国西南岩溶石山地区重大环境地质问题及对策研究”咨询研讨会及“岩溶地区资源管理方法与准则”培训班代表
在核心期刊发表学术论文28篇，其中SCI检索2篇，培养研究生13人。
就是中国科学院岩溶地质研究所，也叫中国国土资源部岩溶地质研究所。在桂林市七星路50号。本地人常称桂林岩溶所。这里是世界喀斯特地貌研究的重要中心，主要研究桂林地区的喀斯特岩溶地貌。是桂林的最重要的研究机构之一，目前有中科院院士一人。简介：岩溶地质研究所创建于1976年，现隶属于中国地质科学院，是我国唯一从事岩溶研究的专门机构。现有在职职工161人，其中有院士1人，研究员9人，副研及高级工程师51人，中级职称53人。就学历而言有博士（含在读博士）9人，硕士12人，大专以上学历112人。鐧惧害鍦板浘
就是中国科学院岩溶地质研究所，也叫中国国土资源部岩溶地质研究所。在桂林市七星路50号。本地人常称桂林岩溶所。这里是世界喀斯特地貌研究的重要中心，主要研究桂林地区的喀斯特岩溶地貌。是桂林的最重要的研究机构之一，目前有中科院院士一人。简介：岩溶地质研究所创建于1976年，现隶属于中国地质科学院，是我国唯一从事岩溶研究的专门机构。现有在职职工161人，其中有院士1人，研究员9人，副研及高级工程师51人，中级职称53人。就学历而言有博士（含在读博士）9人，硕士12人，大专以上学历112人。鐧惧害鍦板浘
中国地质科学院岩溶地质研究所主要承担国家和地方岩溶地质应用基础研究和中国地质调查局国土资源地质调查任务，同时，也承担地方国民经济建设中的技术开发和服务工作。在岩溶动力学与全球变化、岩溶资源评价与开发利用、岩溶生态系统与石漠化治理、岩溶地质灾害防治与环境保护、岩溶景观旅游评价等方面进行创新研究，形成优势学科领域。
中国地质科学院岩溶地质研究所设置有岩溶动力学重点实验室、岩溶资源与环境调查研究院、岩溶生态研究与石漠化治理中心、岩溶地质灾害研究中心、岩溶景观与洞穴研究中心、环境地球化学研究测试中心等二级科研机构。岩溶动力学重点实验室为国土资源部重点实验室，岩溶生态系统与石漠化治理重点实验室为中国地质科学院重点实验室。挂靠学术组织有：中国地质学会岩溶地质专业委员会、洞穴专业委员会。现有在职职工154人，其中科技人员121人，有研究员24人（1人为中国科学院院士），副研究员及高级工程师51人，中级职称43人。另外，还外聘流动高级科研人员25人。
所长、书记姜玉池研究员
副所长、副书记、纪委书记刘雯高级工程师
副所长黄庆达高级工程师
2008年全所实现货币工作总量4600万元，比2007年增长18%；固定资产增加728万元，达到3936万元。2008年全所在研项目72项，预算经费4079万元。其中纵向科研项目32项，经费1538万元；横向科研项目33项，经费1503万元；地质调查工作项目7项，经费1038万元。
2008年完成科技部、国家基金委、国土资源部和广西科技厅等下达的科研项目和地方技术服务项目72项，发表论文87篇，其中SCI检索期刊论文4篇，ISTP论文1篇，国内核心期刊论文43篇，国内一般期刊论文39篇，出版专著2部。
2008年12月15日联合国教科文组织国际岩溶研究中心在桂林挂牌成立。国土资源部、广西壮族自治区政府、科技部、教育部、国家自然科学基金委员会、中国国际地学计划全国委员会、中国常驻联合国教科文组织代表团代表、中国地质调查局、中国地质科学院、中心第一届理事会理事、中国地质调查局直属单位的有关领导和代表，以及来自有关省市地勘部门的代表共近300人参加了挂牌成立仪式。仪式取得了圆满成功。
国土资源部副部长、中国地质调查局局长、中心第一届理事会主席汪民，联合国教科文组织助理总干事埃德伦，广西壮族自治区人民政府副主席陈章良，桂林市人民政府市长李志刚共同为国际岩溶研究中心揭牌。
国际岩溶研究中心挂牌成立仪式
联合国教科文组织国际岩溶研究中心第一届理事会第一次会议
参加联合国教科文组织国际岩溶研究中心第一届理事会第一次会议的人员合影留念
联合国教科文组织埃德伦助理总干事与中国同事合影留念
2008年度重要科研成果
岩溶动力系统运行机制与岩溶生态系统研究：重点揭示了土下碳酸盐岩的溶蚀特征，在一个水文年中，雨季土下碳酸盐岩溶蚀量占全年的65%～71%，在雨季竹林下碳酸盐岩溶蚀速率明显高于其他土地利用类型，但在旱季竹林下的碳酸盐岩溶蚀速率则低于林地和草地。持续两年的观测数据显示，岩溶林地土壤呼吸速率的变化幅度为14.63～297.77mg C·m-2·h-1，平均为118.81mg C·m-2·h-1；非岩溶区林地土壤其呼吸速率的变化幅度为43.12～329.93 mg C·m-2·h-1，平均为156.99mg C·m-2·h-1。
土壤呼吸速率与水热因子图
土壤呼吸速率季节动态变化
碳酸盐岩缝洞系统模式及成因研究：属“973”项目研究课题，对典型露头区岩溶缝洞系统进行了地质—地球物理描述，分析了塔河油田试验区三大类型古岩溶作用条件，初步建立了塔河油田试验区多期次、多旋回裸露风化古岩溶作用机制与演化模式，分析了塔河油田试验区不同地貌单元缝洞系统垂向分带特征和不同地貌单元缝洞系统结构特征。
岩溶塌陷地质灾害监测预报：初步建立了一整套岩溶塌陷形成演化过程和发育判据的室内分析测试方法。针对当前岩溶区高速公路、高速铁路、输油管线等生命线工程建设面临的岩溶土洞的发育和稳定性问题，运用以光纤时域反射BOTDR和同轴电缆时域反射TDR为代表的分布式光电传感技术在临桂黄岔塘附近的桂阳高速公路建成了我国第一个岩溶土洞（塌陷）监测预报试验站，为线性工程岩溶塌陷的时空预报研究提供了平台。
岩溶景观与洞穴研究：开展了广西岩溶地质遗迹调查评价，完成了广西乐业凤山世界地质公园申报项目的系列技术材料的编写和国内评审，顺利被推荐接受UNESCO专家组评估。开展了我国不同气候地貌区代表性洞穴调查与空气环境监测工作，在广西桂林、河池，海南儋州、重庆武隆、河北兴隆建立了五个洞穴空气环境系统自动远程监测系统，对洞穴空气环境的温度、湿度、CO2、O2等因子进行高频度的远程自动监测，初步掌握洞穴空气环境的变化规律，基本查明洞穴钟乳石脱变原因，提出洞穴钟乳石景观保护和修复技术思路；利用宇生核素36Cl、10Be、26A1来确定天坑的形成年代，具有首创性，为进一步阐明天坑形成机制及发育演化规律，为完善我国区域岩溶研究提供科学依据。
在塔河油田恢复古岩溶地貌并为分析储集空间分布规律奠定了良好基础
传感器铺设
桂阳高速公路岩溶土洞监测
在贵州省六冲河流域探采结合，2008年10月31日和11月4日完成了大方县马场镇马场村和白泥村2处供水口的钻探抽水试验，计算可采水资源12003/d，解决周边5个村29903人的饮水安全，大方县和马场镇政府为此举办隆重的庆典大会
西南岩溶石山地区地下水与环境地质调查：属地质调查项目，完成了1:5万水文地质综合调查面积21665km2、水文地质钻探11132m，岩、土、水化学等测试分析样品3995件，完成了设计工作量。通过水文地质综合调查，查清了测区地下水的补给、径流、排泄条件和水资源特征，调查岩溶地下河180多条，其中新发现20条，调查岩溶大泉700多处。查明了石漠化、干旱缺水、岩溶内涝和煤矿开采产生的环境地质问题，掌握了岩溶地下水开发利用条件、现状及潜力。通过寻找有利富水带，实施水文地质钻探，共成井32口，涌水量近12000m3/d，解决10万多人和5万多亩旱地灌溉供水源问题，为西南岩溶区水资源有效开发利用积累了经验。
西南岩溶石山地区重大环境地质问题及对策研究：属地质调查项目，发现新一轮重大工程活动及矿山开采引发的水资源与水环境问题十分突出，矿山污染呈“由点向面状发展态势”，地下水质受污染的威胁和程度越来越严重，如柳州市鸡喇地下河受城市垃圾及废水影响，下游河段 、 、 、 等离子含量明显超标。广西德保县糖厂的酒精车间废水排放，其下游的那造地下河出口处，COD达18.9mg/L,F－含量达到1.6mg/L。经对18条典型地下河沉积物和地下水有机污染物（POPs）的调查与测试分析，发现沉积物内有机污染物六六六（HCHs）、滴滴涕（DDTs）有积累现象。重庆地下河有机污染状况较严重，其地下河沉积物内平均值分别为平均26.74ng/g和8.70ng/g。建议下一步水工环工作重点应重视对水环境现状与变化的研究。
柳州鸡喇地下河不同河段水化学分析结果
岩溶地下水监测与环境敏感性评价：属地质调查工作项目，完善了数据管理系统，获得各监测站降雨量、地下水主要水化学指标等大量数据。在官村，选择地下水水位埋深、土壤厚度、地形特征、包气带介质为评价因子，进行脆弱性评价和方法探索，评价结果显示，岩溶洼地区域脆弱性高，地表落水洞、天窗、明流交替且土层厚度大于1m区域脆弱性中等；根据官村流域内土壤空间分布特征，分析了土壤含水率，研究了包气带滴水的动态特征，认为基岩空隙度低造成包气带的吸附能力有限，且与水位埋深有关；洞穴滴水和古环境研究取得新进展，滴水水化学变化呈现明显的季节性波动。石笋记录揭示了8个阶段百年尺度的干湿、冷暖波。
岩溶地下水自动化监测站管理系统
2009年度国土资源部岩溶动力学重点实验室承担中国地质调查局计划项目1项、国家自然科学基金7项、社会公益项目2项、地质调查类工作项目2项、横向项目4项、其他项目6项，为加强学科交叉设实验室开放课题和主任基金共15项。
袁道先院士向Richard Lawrence Edwards教授介绍桂林岩溶概况
2009年度学术交流与学术会议：实验室于2009年组织出国进行野外考察及参加国际会议9项，邀请国内外学者讲学10人次。联合举办国际研讨会及培训班1个。
2009年6月美国明尼苏达大学程海教授和Richard Lawrence Edwards教授应邀到实验室进行了访问。利用中国西南地区独特的资源优势，结合美国明尼苏达大学顶尖的MS-ICP-MS测试技术，在中国西南地区建立50万年来高分辨率的石笋气候地层学标准剖面，为全球变化研究及晚第四纪气候年代地层学提供可靠的时间系列标尺。2009年9月，袁道先院士、姜光辉副研究员参加了在克罗地亚举办“岩溶环境可持续性——第纳尔岩溶及其他地区岩溶”国际会议，两人分别向大会做了“The groundwater protection issure in karst regions of southwest China”和“Resource,environment and development in Fengshan Geopark karst area”两个报告。姜光辉作为IAH Karst Commission的副主席参与优秀青年研究者奖评选。
实验室为国际岩溶研究中心的建设和发展做出了重要的贡献。如为“岩溶生态与水文”国际培训班的召开，中心理事会、中心学术委员会的召开，中心管理体制的建立等做出的努力；主要由实验室人员负责编写的碳汇项目的立项通过国土资源部的审查，该项目的启动将加强地质碳汇监测研究，建立中国地质碳汇监测网络；对武鸣灵水来源的研究工作得到武鸣县政协高度重视及大力支持，并邀请其为2010年县政协提案报告；实验室人员出席哥本哈根世界气候大会，是中国地质科学院第一次派代表参与联合国气候变化框架公约缔约方会议暨京都议定书缔约方会议；实验室编写的桂林市雁山区大埠乡岩溶区石漠化综合治理规划已列入雁山区政府工程。
“中国西南岩溶石山地区重大环境地质问题及对策研究”咨询研讨会及“岩溶地区资源管理方法与准则”培训班代表
在核心期刊发表学术论文28篇，其中SCI检索2篇，培养研究生13人。
岩溶塌陷发育的广泛性与危害性，已引起国际社会的普遍关注，特别是20世纪70年代以来，召开了多次与塌陷有关的国际会议，使世界各国的研究者有机会交流和商讨解决这一地质灾害问题的经验与方法。我国曾在桂林举办了首届“地面塌陷及其对工程建设的影响与防治”学术讨论会。岩溶灾害问题也随之越来越受到重视。长期以来，许多学者就岩溶塌陷开展了大量工作，取得如下主要成果。
1.2.2.1 项目与专著
20世纪80年代，岩溶地质研究所先后开展了“中国南方岩溶塌陷研究”、“长江流域岩溶塌陷研究”和“中国北方岩溶塌陷研究（“中国北方岩溶地下水资源及大水矿区岩溶水预测、利用和管理研究”子课题）”等项目。这是我国首次开展岩溶塌陷专门研究。在这些研究中，康彦仁等（1990）所著《中国南方岩溶塌陷》一书较全面地论述了岩溶塌陷的类型及成因机制，作为研究岩溶塌陷的经典，长期被人们引用。但此书在振动波的传播规律及铁路塌陷区土层的安全厚度等方面没有深入地研究，对于人类活动引起的水位受迫下降所产生的力学效应的论述只针对基岩以上进行。80年代后期，铁道部第二勘察设计院开展了“铁路沿线岩溶塌陷及防治”项目的研究工作，对贵昆线小哨—秧田冲段、分宜车站、泰安车站等50余处岩溶塌陷严重发育区进行了全面勘察、治理，取得了良好的效果。铁道部第二勘察设计院（1984）所著的《岩溶工程地质》一书以大量的实际资料，针对铁路遇到的岩溶洞穴的静力稳定问题进行论述，在铁道建设方面做出了贡献。陈国亮（1994）以岩溶塌陷模型试验为基础，在其《岩溶地面塌陷的成因与防治》一书中，对岩溶塌陷成因作了较为全面的阐述。2005年，贺可强等出版了《中国北方岩溶塌陷》，可算是目前较新的岩溶塌陷方面的著作。
通过这些工作，基本摸清了我国岩溶塌陷的现状和宏观分布规律，确定了我国岩溶塌陷基本类型，提出了我国岩溶塌陷的基本分类方案，指出岩溶塌陷发育的多机制特性，并对我国岩溶塌陷危险性进行了宏观区划，编辑出版了1：600万《中国岩溶塌陷分布图》（雷明堂等，1998）。
1.2.2.2 岩溶塌陷试验研究
20世纪90年代初，岩溶地质研究所在地质行业基金的资助下，建成了大型岩溶塌陷物理模型试验室。通过模型试验，可以再现岩溶塌陷发育的全过程，解决不同类型岩溶塌陷发育的机理、塌陷发育与主要影响因素的关系，以及岩溶塌陷发育的临界条件等问题。在1993～1997年间，先后完成了武汉、唐山、湘潭、玉林、铜陵、桂林等6城市的岩溶塌陷试验工作，为这些地区岩溶塌陷综合治理发挥了积极的作用。在此方面，陈国亮、雷明堂等做了大量的研究工作，取得了许多研究成果。
1.2.2.3 岩溶塌陷的探测方法
20世纪90年代，在国家支持下，有关部门先后进行了100多项崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷与沉降、地裂缝等重大地质灾害的专门勘察工作。在岩溶塌陷的探测方法上，包括电阻率法、地震浅层折射波法、地质雷达（GPR）和电磁波、声波透视（CT）等技术在内的综合物探方法，在地矿部门组织实施的武汉、唐山、湘潭、玉林、桂林、深圳等城市的岩溶塌陷防治勘察及铁道部门组织的贵昆、南昆线铁路岩溶段岩溶塌陷试验工作中发挥了重要作用（陈国亮，1994；雷明堂等，1998；罗元华等，1998）。
1.2.2.4 岩溶塌陷预测
地理信息系统（GIS）技术的应用，使得岩溶塌陷危险性预测评价上升到一个新的水平。国内先后有雷明堂、石建省、王洪涛、茹锦文等运用GIS的数据管理、分析处理和建模技术，对潜在塌陷危险性进行预测评价，取得了良好的效果。国外虽未见有直接运用GIS进行岩溶塌陷预测工作的报道，但在其他类型地质灾害的预测方面已有较多研究实例（Tian，K.，1988；Xiang S.et al.，1988）。这些预测方法均局限于对潜在塌陷的危险性分区的研究上，未能令人满意地解决塌陷时间和空间的预测预报问题（雷明堂等，1998）。张发旺等（1996）用灰色统计方法对岩溶塌陷的预测进行了研究。
1.2.2.5 岩溶塌陷地质灾害信息管理
20世纪80年代，美国曾在有岩溶塌陷问题的几个州相继建立了岩溶塌陷数据库，大大提高了岩溶塌陷资料的利用率。国内这方面工作起步较晚，而且主要以Map Info桌面地图信息系统为平台开发进行。如在环境地质所完成的“东南亚地质灾害信息管理系统”中，岩溶塌陷作为一种灾害类型被列入其中；1997年，在桂林市建设规划局资助下，岩溶地质所塌陷组以Map Info为平台开发了“桂林岩溶塌陷信息管理系统”，建立了相应的数据库和图库，为桂林岩溶塌陷防治、塌陷抢险以及城市规划提供了有利的条件（雷明堂等，1997、1998）。
1.2.2.6 岩溶塌陷监测预报
我国基本上没有开展这方面工作。究其原因，主要是岩溶塌陷的产生在时间上具突发性，在空间上具隐蔽性，因此，普遍认为难以采用地面监测手段对塌陷进行监测和时空预测预报。国外早在20世纪80年代就有人尝试过运用地质雷达进行潜在塌陷的监测工作。但由于地质雷达设备昂贵，探测成本较高，在深部岩溶的监测方面有一定局限性。
1.2.2.7 岩溶塌陷的防治
综合防治技术已提到议事日程。人们普遍认为，要从根本上减轻岩溶塌陷灾害的发生，必须采取地下水优化开采与工程处理措施相结合这一“标本兼治”的方法。在工程处理上，钻孔注浆技术是一个行之有效的方法，已被各地普遍采用。
中国地质科研院岩溶地质研究所联系电话：地 址：广西桂林市七星路50号中国地质科学院岩溶地质研究所人事教育处 邮 编：541004电子邮箱：
2009年度国土资源部岩溶动力学重点实验室承担中国地质调查局计划项目1项、国家自然科学基金7项、社会公益项目2项、地质调查类工作项目2项、横向项目4项、其他项目6项，为加强学科交叉设实验室开放课题和主任基金共15项。
袁道先院士向Richard Lawrence Edwards教授介绍桂林岩溶概况
2009年度学术交流与学术会议：实验室于2009年组织出国进行野外考察及参加国际会议9项，邀请国内外学者讲学10人次。联合举办国际研讨会及培训班1个。
2009年6月美国明尼苏达大学程海教授和Richard Lawrence Edwards教授应邀到实验室进行了访问。利用中国西南地区独特的资源优势，结合美国明尼苏达大学顶尖的MS-ICP-MS测试技术，在中国西南地区建立50万年来高分辨率的石笋气候地层学标准剖面，为全球变化研究及晚第四纪气候年代地层学提供可靠的时间系列标尺。2009年9月，袁道先院士、姜光辉副研究员参加了在克罗地亚举办“岩溶环境可持续性——第纳尔岩溶及其他地区岩溶”国际会议，两人分别向大会做了“The groundwater protection issure in karst regions of southwest China”和“Resource,environment and development in Fengshan Geopark karst area”两个报告。姜光辉作为IAH Karst Commission的副主席参与优秀青年研究者奖评选。
实验室为国际岩溶研究中心的建设和发展做出了重要的贡献。如为“岩溶生态与水文”国际培训班的召开，中心理事会、中心学术委员会的召开，中心管理体制的建立等做出的努力；主要由实验室人员负责编写的碳汇项目的立项通过国土资源部的审查，该项目的启动将加强地质碳汇监测研究，建立中国地质碳汇监测网络；对武鸣灵水来源的研究工作得到武鸣县政协高度重视及大力支持，并邀请其为2010年县政协提案报告；实验室人员出席哥本哈根世界气候大会，是中国地质科学院第一次派代表参与联合国气候变化框架公约缔约方会议暨京都议定书缔约方会议；实验室编写的桂林市雁山区大埠乡岩溶区石漠化综合治理规划已列入雁山区政府工程。
“中国西南岩溶石山地区重大环境地质问题及对策研究”咨询研讨会及“岩溶地区资源管理方法与准则”培训班代表
在核心期刊发表学术论文28篇，其中SCI检索2篇，培养研究生13人。
一、内容概述
1.成果简介
岩溶峰丛洼地石漠化区土地整理技术是国家科技支撑计划与国土资源部重点项目、中国地质调查局项目联合攻关形成的成果，主要针对我国西南峰丛洼地区石漠化严重、耕地破碎、土地质量差、生态环境脆弱而研制的特色土地整理技术体系，包括适宜该地区特点的立体生态农业模式，不同地貌部位的土地整理设计及技术方法、坡改梯及平地土地整理技术特点和指标要求，以及土地整理的配套措施，是合理高效利用岩溶峰丛洼地区有限的水土资源，改善区域生态环境的科学土地整理技术体系，已在广西典型峰丛洼地地区取得试验成功。
2.技术特点
根据景观生态学的原理和典型岩溶区生态土地优化配置原理，针对我国西南岩溶峰丛洼地地区缺水少土、地块破碎、裸岩率高、旱涝灾害频繁等关键问题，首先构建因地制宜的峰丛洼地立体生态农业模式，然后，根据模式的要求和现有的水土资源和生态环境特点，对峰丛洼地不同地貌部位进行微观土地整理设计，通过工程措施与生态措施结合，对整个峰丛洼地进行土地整理，土地整理后不但要提高耕地面积，更重要的是土地质量显著提高，生态环境明显改善，能为当地居民的生产带来好的经济效益和生态效益。因此，这是一套适宜于岩溶峰丛洼地石漠化区的生态型土地整理技术体系，在我国常规土地整理技术的基础上有明显的科技创新。
3.技术要点及指标
（1）岩溶峰丛洼地立体生态农业模式
峰丛洼地立体生态农业模式是既考虑生态环境，又考虑农业经济的发展，并保持水土和涵养水源的科学土地利用模式。其要点是根据峰丛洼地地貌结构和不同地貌部位生态环境的特殊性，发展不同的生态产业或农业。具体说来，就是在陡峭山峰地段，长期封山育林，重点发展水源林，涵养表层岩溶水；比较陡的山坡，主要发展水土保持能力强的植物；在峰丛垭口、山麓、平缓的山坡重点发展优质果树和经济林，间种药材；洼地底部作为主要为耕地，发展高效旱作粮食作物或经济作物。根据地貌特点该模式可分为单个峰丛洼地立体生态农业模式和复合型峰丛洼地立体生态农业模式，如广西平果果化，地貌单元结构多样，适宜建设多种农林牧复合型立体生态农业模式（图1）。
（2）不同地貌部位的土地整理方法
1）峰丛洼地上坡部位土地整理。峰丛洼地上坡位坡度陡，土壤极缺，只在石缝中见少量土，一般配置为生态用地。生态用地除造林种草外，尽量减少扰动，土地整理主要是封山育林，或见缝插针、或采用客土人工造林恢复植被。造林整地采取的措施：①石缝（石窝）土壤造林，首先采用浆砌块石或混凝土料石混合物堵住土壤可能流失的岩石裂缝或缺口，砌体厚5～10cm，在土壤周围有明显岩面产流冲蚀的岩面砌筑小型截水沟，截留岩面产流排出；②造林时尽量少扰动原位土壤，种树浇水后即采用草、圈肥、秸秆等有机肥覆盖5cm厚；③在无土的裸露基岩地段，采用客土填充溶窝、溶槽、岩石裂缝等溶蚀空间，或者爆破坑填充客土造林，爆破坑大小0.5～1.0m2，深30～50cm；④ 在填充客土之前，采用浆砌石堵住坑内大的裂缝和缺口，采用碎石堵塞细小裂缝，底层垫上草、秸秆、圈肥等有机肥后，填充客土，土层厚大于20cm，植树后用有机肥覆盖土表。
图1 广西果化岩溶峰丛洼地复合生态农业模式
2）中坡部位土地整理。中坡部位坡度相对较缓，但大多仍大于25°，通常优化配置为生态用地或农用地，农用地内以园地、草地、生产性林地为主。
生产性林地内可种植多年生牧草，实现林+草立体种植。种植方式：①在土壤斑块中间预留内径50cm左右的空地覆盖有机肥，围绕空地四周种植牧草，1～2年后再在空地上植树；②在土壤斑块四周种植藤本植物，中间种植多年生牧草。
优化配置为园地和牧草的土地，土地整理措施主要为：①石漠化中等的土地，土地整理前，岩坡面向下，每间隔5～8m，沿等高线方向修建梯形地地埂，地埂高约50～100cm，建成坡式梯地，在地埂内侧种植宽50cm左右的牧草、灌木、藤本植物条带，用作植物篱笆；②待植物篱笆基本形成后，爆破清除地块内的石芽、碎石，依据地形起伏特点，归并地块，分段求平采用浆砌块石建设梯形地，回填客土，平整土地；③回填客土前，用碎石垫底，铺上秸秆等有机肥；④小于1m2土壤斑块作园地时，爆破取石扩穴至大于2m2，碎石垫底，铺秸秆等有机肥，回填客土；⑤岩石裸露率高，难以客土整地的石缝地地段，采用浆砌块石堵塞大的裂缝及缺口后，种植类似金银花的藤本植物覆盖裸岩；⑥园地四周及果树间隔空地上，距离果树50cm，种植牧草。
3）下坡部位土地整理。中坡部位坡度较缓，大多小于25°，基本开垦成耕地，土地整理优化配置主要为耕地、园地、牧草地。具体土地整理技术下述的坡改梯或平地的土地整理工程技术。
4）洼地土地整理。洼地水肥条件较好，但旱涝灾害频繁，可优化配置为耕地，对于淹水时间短，短期内无法治理的低洼部位，优化配置为园地和牧草地。土地整理主要是清除石碓、石芽，归并地块，平整土地，建设排灌渠系和田间道路，改良土壤。
（3）坡改梯工程技术
坡耕地梯化主要是针对坡度8°～25°的坡耕地。对于强度石漠化坡耕地采用牧草或饲料灌木建设坡式梯地，中度石漠化坡耕地改造成隔坡梯地，轻度石漠化坡耕地整理成水平梯地。
水平梯地设计梯级间高差1～2m，梯地水平宽度分大于2.5m和小于2.5m两种，沿等高线分段修筑石坎梯地。对水平宽度小于2.5m的梯地或石旮旯地，清地块内的面积小于1.5m2石芽及碎石，保留面积大于1.5m2的石芽，但石芽四周种上类似金银花等藤本植物覆盖石芽，人均耕地面积低于0.4亩的区域，优先设计为旱作耕地，人均耕地面积大于0.4 亩的区域，优先设计为药材、林果、茶园梯地或牧草梯地；梯地内宽度大于2.5m的梯地，尽量清除地内碎石块和石芽，回填客土补坑，整理成水平梯地，根据用途设计为旱作梯地、经济作物梯地。
坡耕地梯化工程中，整个坡面的梯地逐台从下向上修，先将地坎修好后，在靠近梯埂内侧留出约10cm宽，梯埂内侧从下往上，沿等高线方向，随梯埂弯曲方向，结合分层挖沟法改良土壤，去除碎石和石芽用作梯坎修筑材料，以300kg/100m2的比例混硅质沙土，平整土地。
（4）平整土地工程技术
岩溶区平整土地主要是对坡度小于8°的耕地、中轻度石漠化耕地。对于坡地，根据土层厚度，在不破坏土层下主要基岩面的前提下，去除碎石和石芽，回填客土，以300kg/100m2的比例混硅质沙土，平整土地，局部低洼地段以秸秆、绿肥、有机肥垫底，表层盖土。
对于面积小于5亩的小型洼地，调整各地块的权属，尽量整理成单块面积大于1亩的土地，条件允许时将整个洼地底整理成一块土地，洼地四周沿山脚修排水沟，排水沟采用浆砌石，剖面宽深均为20cm左右。土地权属调整困难需分割成多个地块时，清除各地块间的石砍，以宽约20cm的牧草带分割各地块。
面积大于5亩小于100亩的中型洼地，在调整权属尽量整理单块面积大于1亩的大块土地，结合排水沟工程，尽量沿洼地中间修建连接落水洞的排水沟，排水沟剖面内径宽深均为50cm。
（5）土地整理配套措施
土壤改良。利用客土按1∶3的比例混少量沙土，增加土层厚度，改善土壤物理结构。梯地修平后应在挖方部位多施有机肥，质地黏的土，施用适量的硅质沙土，促进生土熟化。糖厂大量廉价的滤泥和甘蔗渣以及平原区的稻草秸秆是改良岩溶土壤的好材料。在进行土地整理时，将表层土壤翻到一边，挖沟约15～20cm，垫上秸秆，盖上底土与客土混合土，施上其他有机肥料，最后覆盖表层土壤，地面覆盖薄层秸秆或有机肥料，既改良土壤又防止新翻土壤的水土流失。
灌溉水源建设。在有表层岩溶泉出露的地区，依据泉水流量、灌溉耕地面积大小及灌溉需水量设计修建蓄水水柜，引泉蓄水。在地下水浅埋的岩溶地区，通过打井或利用竖井、天窗等地下水天然露头，修建提水站，将地下水提到高处储蓄，修建多个连接的蓄水水柜，形成灌溉水源。无表层岩溶泉出露且地下河深埋的岩溶区，可在自然汇水沟的坡麓地带修建截集水槽和蓄水池，截取坡面流和分散的表层岩溶带裂隙水，或者通过修建集雨水柜、集雨水池、塘堰等积蓄雨水，以解决峰丛山区部分农作物的灌溉。
二、应用范围及应用实例
本土地整理技术适宜于整个西南岩溶峰丛洼地区，可为该类区域12万多平方千米的国土整治、石漠化治理、生态重建、水土保持等项目和生产建设提供技术参考。
典型应用案例：广西平果果化石漠化治理示范区火龙果果园土地整理
果化石漠化治理示范区是典型的岩溶峰丛洼地，石漠化严重，土被裸露石芽分割，厚薄分布极不均匀，地块坑洼不平。2001年以来，岩溶所等单位在广西平果果化示范区引进了火龙果，实施了适合火龙果发展又充分利用土地资源的土地整理。该项技术的核心主要包括：清除地块内零碎的裸露石芽；充分利用裸石资源浆砌成柱，用作火龙果的攀岩体；对于相对低洼的地块或者因清除石芽而导致的石坑，采用客土回填；平整洼地地块；改良土壤；采用浆砌块石作地埂；火龙果与牧草、蔬菜等立体种植（图2）。土地整理后的火龙果产量高、品质好，平均每亩产值12000多元，成为当地的支柱生态产业。
图2 广西平果岩溶洼地土地整地后火龙果与牧草、蔬菜的立体种植
三、推广转化方式
技术培训、科普宣传、项目合作、技术咨询、现场服务、技术转让等。
四、技术依托单位
技术依托单位名称：中国地质科学院岩溶地质研究所
联系人：王珽蒋忠诚
通讯地址：广西省桂林市七星路50号
邮政编码：541004
联系电话：，
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中国地质科研院岩溶地质研究所联系电话：地 址：广西桂林市七星路50号中国地质科学院岩溶地质研究所人事教育处 邮 编：541004电子邮箱：
一、内容概述
岩溶塌陷的产生在时间上具突发性，在空间上具隐蔽性的特点，常规的地面变形测量手段往往难以达到对岩溶塌陷监测预报的目的，正因为如此，长期以来，岩溶塌陷的监测预警问题一直是国际上极具挑战性的课题。本成果从岩溶塌陷发育的机理研究入手，明确了岩溶水的动态变化是工作区塌陷的触发因素，即当岩溶管道裂隙系统的水（气）压力变化速度、幅度或作用于第四系底部土层的水力坡度达到某一定值时，第四系土层就会发生破坏，进而产生地面塌陷。以此为基础，首次提出了以岩溶管道系统水（气）压力变化和第四系孔隙水压力变化监测为主，地质雷达、光纤传感监测为辅的岩溶塌陷监测技术与方法，初步形成了岩溶塌陷预测预报技术方法体系。该技术包括以下几个方面：
1.岩溶塌陷发育的动力学判据测试技术
在岩溶塌陷形成演化过程中，岩溶地下水运动是最为关键的触发条件。当岩溶管道裂隙系统的水（气）压力变化速度、幅度或作用于第四系底部土层（岩溶充填物）的水力坡度达到某一定值时，第四系底部土层就会发生破坏，形成土洞，进而产生地面塌陷。将岩溶管道裂隙系统中水（气）压力的变化速度和作用在基岩面附近土体的水力坡度两个参数作为触发岩溶塌陷发育的临界条件指标。这些数值可以通过模型试验（图1）和渗透变形试验获得。为此，建立了以大型物理模型试验和不同类型原状土样渗透变形试验为代表的岩溶塌陷临界条件分析测试成套技术。
2.岩溶塌陷动力监测技术
通过孔隙水压力传感器和数据采集系统技术的应用，实现对岩溶管道裂隙系统的水（气）压力的实时监测，获取监测区岩溶管道裂隙系统水（气）压力变化速度、幅度和第四系底部土层（岩溶充填物）的水力坡度等数据，通过综合分析，预测岩溶塌陷的危险性。（图2）
3.岩溶土洞形成分布式监测
包括光纤传感包括BOTDR（布里渊光时域反射）、OTDR（光时域反射）和同轴电缆时域反射（TDR），把光纤（同轴电缆）沿测线埋设在土体中，土体的变形、破坏将会引起光纤（电缆）发生相应的应变甚至断点，因此通过测量光纤（电缆）不同位置的应变量或断点位置，就可以计算出相应位置土体的变形量或破坏位置、规模，达到对岩土体变形破坏连续监测的目的，通过综合分析，获取测线不同位置的土体变形量，进而确定潜在塌陷的位置和规模。
4.岩溶土洞地质雷达监测技术
用地质雷达沿固定测线定期扫描，通过结果比对，直接圈定异常区，可实现对埋深10m以内、直径1m以上土洞或土层（图3）。
图1 岩溶塌陷模型试验
图2 岩溶塌陷动力监测
图3 岩溶土洞地质雷达监测
二、应用范围及应用实例
应用范围：本项目成果具有广阔的推广应用前景，所建立的岩溶塌陷监测预报理论、技术和方法可推广到城市岩溶塌陷地质灾害监测预警、工程场地岩溶塌陷危险性定量评价、岩溶区地下水资源安全开采监控、岩溶大水矿区岩溶塌陷监测预警等工作中。
应用实例：广西桂林岩溶塌陷监测站、广州市岩溶塌陷监测示范站、广西贵港西二线岩溶土洞监测站。
已制作电视专题片《预警岩溶塌陷》。
三、推广转化方式
主要包括：宣传报道、会议交流、人员培训、技术咨询。
四、技术依托单位
技术依托单位名称：中国地质科学院岩溶地质研究所
联系人：王珽雷明堂
通讯地址：广西省桂林七星路50号
邮政编码：541004
联系电话：，
电子邮箱：，
中国地质科学院岩溶地质研究所主要承担岩溶地质的基础研究、区域调查评价、开发应用和科学实验工作，形成了岩溶动力学与全球变化、岩溶资源评价与开发利用、岩溶生态系统与石漠化治理、岩溶地质灾害防治与环境保护、岩溶景观旅游资源评价、岩溶探测与测试等优势研究领域，设置有岩溶动力学重点实验室、岩溶资源与环境调查研究院、岩溶生态与石漠化治理研究中心、岩溶地质灾害研究中心、岩溶景观与洞穴研究中心、环境地球化学研究测试中心等二级科研机构。岩溶动力学重点实验室为国土资源部、广西壮族自治区重点实验室，岩溶生态系统与石漠化治理重点实验室为中国地质科学院重点实验室。
2009年，全所在研项目115项，其中，纵向科研项目40项、地质调查项目5项、社会服务项目43项、基本科研业务费项目27项，预算总经费7193万元。发表论文79篇，其中SCI检索期刊2篇，核心期刊42篇、出版专著2部。
所长兼党委书记姜玉池（左二），副所长、党委副书记兼纪委书记刘雯（右二），副所长黄庆达（左一），副所长蒋忠诚（右一）
2009年度重要科技成果
岩溶动力系统中土壤有机碳的动态及碳汇机制研究：地质调查工作项目“岩溶动力系统与碳循环”。项目通过对岩溶区与非岩溶区典型土壤剖面的调查，揭示了岩溶区土壤的富钙偏碱性。岩溶区土壤的pH值和有机碳空间分布受到岩性、土地利用方式影响，石灰土的有机碳是地带性红壤的1.96倍。动态监测的结果显示岩溶区土壤溶解有机碳仅为非岩溶区红壤的1/6，而土壤呼吸排放量低于非岩溶区红壤。通过土壤有机碳矿化培养试验，利用三库一级动力学方程拟合出岩溶区土壤活性、缓效、惰性碳库的库容大小及周转周期。
桂林毛村土壤水溶性有机碳DOC随时间的变化，及石灰土与红壤的对比
中国西南50万年来石笋记录的气候事件与全球变化的响应：属国家自然科学基金项目。项目对洞穴石笋进行精确U-230Th定年及高分辨的碳、氧同位素分析，初步建立中国西南35万年及2万年以来石笋记录的标准时标序列，揭示了一系列轨道尺度、短时间尺度的季风气候突变事件。利用贵州荔波董哥洞D10、D8、D6-2及D3、D4的ICP-MS—230Th测年数据及氧同位素记录集成了一个完整的24万年时标序列。
利用D4、J1和荔波衙门洞Y1石笋的230Th测年和碳、氧同位素数据，综合集成了2万年来的时标序列，不仅揭示了H1、OldestDryas、OlderDryas、Younger Dryas和8200年等突然变冷事件，而且还揭示在末次冰盛期的17.5～19kaB.P．间，存在的季风降雨增加事件，表明末次冰盛期为冷湿组合的气候环境。
岩溶动力系统CO2-H2O-CaCO3碳循环过程及与有机碳循环的示意图
贵州荔波董哥洞24万年时标序列的综合集成
岩溶石漠化区水土资源高效利用技术研究：国家科技支撑计划、广西科技攻关课题。通过小流域水土流失监测，进一步论证了岩溶石山区坡面土壤主要由地下漏失，研究出水土保持的主要技术方法；针对不同的土地类型，研发出不同的土地整理、种植和灌溉技术，形成了2项专利技术。研究建立了典型岩溶区生态土地分类系统方案、生态土地优化配置评价指标体系和评价模型，构建了岩溶流域系统生态土地优化配置模式。建立完善了广西平果果化、马山弄拉、环江古周示范区，总面积2000多公顷。4个示范区的水土资源得到了充分合理高效利用，生态环境进一步改善，实现了生态土地优化配置，构建了岩溶区特色的土地整理和水土保持技术模式，形成了生态产业。农民收入迅速增加，石漠化得到治理，生态经济社会向良性循环方向发展。
水土流失与水土保持、土地整理
岩溶区种植火龙果
耐旱树种筛选和引进树种适应性研究——忍冬
喀斯特山地石漠化区植被恢复技术研究与示范：国家科技支撑计划课题。针对重庆地区岩溶山地森林植被退化、石漠化加剧和旱灾严重等生态问题，开展岩溶山地退化生态系统综合治理的关键技术研究，建立适合岩溶山地生态产业发展的模式，提出生态环境恢复与重建的对策，进行试验示范。生态重建试验一年之后证实，华南忍冬能够增加土地覆盖程度，改善水热变化条件。
娘子关泉域桃河流域图
中国北方岩溶区地下水环境问题成因机制与保护对策研究：国土资源部公益性行业科研专项经费项目。全面总结、归纳了我国北方岩溶泉域地下水环境问题及特征；选择典型泉域进行深入研究，揭示了北方岩溶泉域水文地质环境问题成因及其演化驱动机制；提出岩溶水保护区划分方案和保护措施。初步划分边界明确的岩溶地下水系统（子系统）116个，对其系统边界水文地质性质进行了界定根据岩溶水系统地质结构与循环条件，将岩溶水系统划分为单斜顺置式、单斜逆置式、平行置式、盆地型、其他式5种主要北方岩溶水系统模式，对其系统结构、资源要素及转化关系、岩溶水文地质环境问题的差异性进行了归纳总结。针对不同的环境地质问题对个典型泉域（娘子关泉域、河南九里山泉域、山东枣庄十里河泉域开展了专题研究。
碳酸盐岩缝洞系统模式及成因研究：“973”计划项目第一课题。通过典型岩溶露头区与井下缝洞系统的精细描述和对比研究，建立了古岩溶地貌成因的组合识别方法，掌握了塔里木盆地油气藏奥陶系不同地貌单元古岩溶缝洞系统的发育特征，划分了岩溶台地、岩溶缓坡、岩溶陡坡和岩溶山间盆地4种二级地貌类型。对塔河油田试验区碳酸盐岩缝洞系统进行了地质识别，建立了塔河油田4种地貌单元古岩溶垂向结构模式；分析了塔河油田试验区不同古岩溶地貌单元油气富集特征，建立了六大类10种古岩溶缝洞系统发育模式，建立了古岩溶地球物理识别方法，掌握了塔里木盆地油气田奥陶系古岩溶缝洞系统地球物理响应特征。开展了塔河油田试验区构造应力场模拟，从构造裂缝形成的动力机制出发，运用脆性岩石破裂准则，预测研究区构造裂缝的发育状况，为建立塔河油田试验区裂缝预测模型提供了理论支持。
丘峰洼地类型古岩溶垂向结构模式
多期次、多旋回裸露风化古岩溶演化模式
贵广铁路雄村—贺州段岩溶地质与线路比选咨询研究：结合铁路工程的特点和需要，深入分析了研究区基础地质条件、岩溶发育特点、岩溶层组及含水岩组划分、岩溶塌陷机理、潜在危险性分区、列车动荷载作用下诱发岩溶地面塌陷效应、岩溶地球物理勘探的有效性、三大线路方案岩溶地质特征、线路岩溶地质条件比选原则和评判方法、最终的线路方案比选综合评判等重点问题。将地理信息系统技术运用到铁路工程地质病害调查所获得的多源空间数据的处理和危险性综合评价中，实现了数据管理的可视化、自动化，提高了评价结果的科学性和可靠性，取得了较好效果。
岩溶发育程度对塌陷的影响分区专题图
洞穴环境远程监测及承载力定量评价：开展了我国不同气候地貌区代表性洞穴调查与空气环境自动监测工作。在广西桂林芦笛岩、广西河池水晶宫、海南儋州石花水洞、重庆武隆芙蓉洞、河北兴隆陶家台溶洞建立了洞穴空气环境远程自动监测系统，对洞穴空气环境的温度、湿度、CO2、O2等因子进行高频度远程自动监测，掌握了洞穴空气环境的变化规律，探索了旅游洞穴环境因子变化对洞穴沉积物景观的影响，建立了洞穴环境承载力评价指标体系，定量评价了洞穴环境承载力，为制定洞穴开发保护政策措施提供了技术支撑。
监测和传输系统
实时监测与显示
西南岩溶石山地下水及环境地质调查：地质大调查计划项目。从1999年起，组织西南8省（区、市）地调院以及航遥中心、水环中心、中国地质大学等单位，联合实施“西南岩溶石山地下水及环境地质调查”计划项目。完成1:25万水文地质编测66万km2、1:5万水文地质和环境地质综合调查12.32万km2、水文地质钻探25500m、地下洞穴探测长度60km、综合地球物理探测55000物理点、建立岩溶地下水自动化监测站7处。
西南岩溶石漠化分布图
掌握了西南岩溶区水资源量及其开发利用潜力，为地下水开发利用提供了技术支撑；查清了岩溶石漠化的分布状况及其发展趋势，掌握了岩溶石漠化形成的主要机制，提出了不同岩溶环境地质类型石漠化治理措施，为正在开展的石漠化治理提供了依据。查清了典型流域岩溶水文地质条件和环境地质问题，制定了流域内岩溶水开发工程方案和地质环境综合整治区划，成果已被多个部门应用于调查区开发治理工作中。针对不同类型区开发条件，因地制宜，采取堵洞蓄水、暗河截流、大泉壅水、钻井、大口井、斜井等多种方式，开展了岩溶地下水开发利用与生态环境综合治理示范，解决了40多万人饮用水、30多万亩耕地的灌溉用水问题，取得了明显的社会效应与经济效益。建立了西南岩溶石山区地下水与环境地质信息系统，实现了地质调查成果的信息化。地调与科研相结合，开展了综合性的研究工作，实现了地质调查工作的科技创新。
中国地质科学院年报.2009
地下河及溶洼堵洞成库
选择不同类型岩溶地下水系统进行地下水监测，研究了水质、水量动态与岩溶动力系统的相互关系；揭示了典型地下河流域水质水量20年来的变化及与土地利用变化的关系，掌握了地下水系统、土壤和植被对岩溶自然环境和人类活动变化的敏感性，建立了环境脆弱性评价指标体系及模型。
广西平果县果化表层岩溶水开发与生态恢复示范