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包气带(包气带定义)

2020-01-17 14:27:29发布

  包气带的测试一般分为两种。


  一是渗水试验:渗水试验是一种在野外现场测定包气带土层垂向渗透系数的简易方法,在研究大气降水、灌溉水、渠水等对地下水的补给时,常需要进行此种试验。试验时在试验层中开挖一个截面积约0.3~0.5m2的方形或圆形试坑,不断将水注入坑中,并使坑底的水层厚度保持一定(一般为10cm厚),当单元时间注入水量(即包气带岩层的渗透流量)保持稳按时,可按照达西渗透定律计算出包气带土层的渗透系数。目的是测定包气带渗透性能及防污性能。


  二是土柱淋滤试验:试验土柱应在评价场地有代表性的包气带地层中采取。通过滤出水水质的测试,阐发淋滤试验过程中污染物的迁移、累积等引起地下水水质变化的环境化学效应的机理。目的是模拟污水的渗入过程,研究污染物在包气带中的吸附、转化、自净机制,确定包气带的防护能力,为评价污水渗漏对地下水水质的影响提供依据。


  包气带定义


  天坑(tiankeng).


  在2001年之前,提及天坑这个词汇,通常特指重庆奉节县的小寨天坑。2005年后,“天坑”这个由中国人定义的术语在国际喀斯特学术界获得了一致的认可,并开始使用“tiankeng”,通行国际。


  天坑就是具有巨大的容积,陡峭而圈闭的岩壁,深陷的井状或者桶状轮廓等非凡的空间与形态特征,发育在厚度出格大地下水位出格深的可溶性岩层中,从地下通往地面,平均宽度与深度均大于100米,底部与地下河相连接(或者有证据证明地下河道以迁移)的特大型喀斯特负地形。


  天坑的成因大多分两种,大多是塌陷型(广西乐业天坑群等),罕见的是冲蚀型(重庆武隆后坪冲蚀天坑群等)


  天坑的形成至少要同时具备六个条件:


  一是石灰岩层要厚。只有足够厚的岩层才能给天坑的形成提供足够的空间。


  二是地下河的水位要很深。


  三是包气带(含气体的岩层)的厚度要大。


  四是降雨量要大,这样地下河的流量和动力才足够大,足以将塌落下来的石头冲走。


  五是岩层要平。从天坑四周的绝壁看就会发现,岩层与地面是平行的,就像一层层的石板堆在四周一样,只有这样的岩层才能垮塌。


  六是地壳要突起。地壳的运动就会给岩层的垮塌提供动力。


  直至今日,已经被确认的天坑达78个,此中2/3分布在中国,当然关于天坑的考察、认定和争论尚未停止。喀斯特地貌。喀斯特地貌在世界分布很广,约占地球总面积的10%,中国喀斯特约占全国总面积的13%,主要分布于南方的贵州、广西、重庆、四川、云南等省区,是世界上最大最集中连片的喀斯特区,但喀斯特这个术语诞生于斯洛文尼亚。


  据新华社南宁4月11日电中外专家多次组织联合探险考察,乐业天坑群的谜团正逐渐被破解。正在广西乐业县进行第5次大规模科考的专家称,分布在中国西南云贵高原东坡的乐业天坑群是世界最大的天坑群,目前已发现的近20座天坑几乎囊括了各种类型的天坑,是一座“天坑博物馆”和“世界岩溶圣地”。


  专家们在天坑群中最大的一个天坑里获得了许多令人震惊的发现。


  通过GPS地球卫星测量仪测出,被称为大石围的这座最大的天坑深度为613米,坑口长为东西走向600米,宽为南北走向420米,容积约为0.8亿立方米。其坑底原始丛林的面积达十几万平方米,位居世界第一位。垂直高度和容积仅次于中国重庆市的小寨天坑,位居世界第二位。


  1998年国土资源部在中国广西壮族自治区百色地区乐业县进行土地资源调查时,发现一种世界罕见的地质奇观—喀斯特漏斗群,又称乐业天坑群。该地区为典型的喀斯特地貌(即岩溶地貌)。降水量大,为地下洞穴的发育提供了良好条件。


  乐业天坑群位于中国广西乐业县,占地约20平方公里。初步已发现有大石围、白洞、风岩洞、穿洞等20多个天坑。“天坑”四周皆被刀削似的悬崖绝壁所围,形成一个巨大的竖井,底部是人类从未涉足过的几十万平方米的原始丛林,并有地下河相通。丛林中有大量珍贵的动植物品种。其地下原始丛林面积为世界第一,深度位居世界第二,容积居世界第三,具有极高的科研价值。


  乐业天坑群中最大的大石围天坑,垂直深度613米,南北走向宽420米,东西走向600米。大石围天坑(又名乐业地下龙宫天龙口)位于中国广西乐业县同乐镇刷把村百岩脚屯。


  面临的第一个问题就是,这些天坑是如何形成的?专家认为,这可能是因为地下暗河长期腐蚀造成巨大地下空洞后引起地表大面积坍塌所致。


  迄今为止全球已经在俄罗斯、澳大利亚、巴布亚新几内亚发现类似的天坑。近年来重庆南川地区也发现了3个深约300米的天坑。而乐业天坑之多之深倒是科学待解之谜。


  乐业天坑四周被刀削似的绝壁所围,形成一个巨大的竖井。天坑的底部则是一片人类从没有涉足过的极为罕见的原始丛林,面积达几十平方公里,丛林里有溶洞群、地下河流相通,专家们认为,这里极有可能会发现一些已经被认为是绝迹的动物,如洞螈、盲鱼等。它们是两种生活在地下河流中的远古动物,视力退化。目前只在斯洛文尼亚曾有发现。人们是否在这里也能有所发现呢?


  有人形容乐业天坑是远古植物的天堂和动物的王国。在1999年一次考察中,已经有人拍到了蓝色的石头、方形的竹子以及许多叫不出名字的植物。专家认为,此次考察,有可能发现远古时代的植物,如桫椤等。他们甚至希翼能发现一些不为人知的动植物品种。此外,乐业天坑内极有可能生存着水生无脊椎动物及常见的鱼虫和鼠类等啮齿类动物。


  科学家们在过去的考察中发现,在乐业天坑群周边地区有大量的生物化石。据了解,这些生物化石是二叠时期海洋动物化石。同时,在天坑周边地区还存在着一个大型的旧石器时期人类生存的遗迹。这一发现已经被列入世界十大考古发现之一。专家们指出,这一遗址与北京周口店人类遗址的价值不相上下。此行,专家们将进一步对这些遗迹的价值作出评判,并揭示当时人类的生存状态。


  植物学家在大石围底部发现,原始丛林内的植物种类多达上千种,大部分迥异于天坑外的植物,此中已查明的有被称为恐龙时代活化石、中国一级保护植物的桫椤,广西师范大学博士、植物分类学专家薛跃规还发现了一种从未见过的、羽脉排列十分奇异的蕨类,他推测这可能是一种可以媲美桫椤的珍贵植物。此外,原始丛林里还有冷杉、血泪藤树等珍贵植物,还有许多中药材和高大的乔木,此中最大的一棵酸枣树树干需3人合抱。


  大石围的底部连着两条地下暗河。专家在地下河里发现了盲鱼和一些虾、蟹等,从拍摄到的照片看,暗河中的盲鱼形似鲶鱼。中国科学院动物研究所研究员张春元认为,因暗河里无光,鱼的眼睛逐渐退化而成为盲鱼的。河岸有金黄的沙滩,还有形态各异、花纹美丽的鹅卵石。暗河的水温十分奇特,将手探入水中,两条河的河水一冷一热,这究竟是什么原因,专家目前还无法确认。日前,中英联合探险队终于走完了暗河的全程,发现暗河一直向东北流到位于乐业境内的百朗大峡谷的洞口成为地面河,然后汇入红水河。


  坑内还发现了被当地人称为“飞虎”的动物和一些鸟类,“飞虎”形似蝙蝠,个头与猫差不多,前后肢有薄膜相连,展开后可以滑翔。张春元传授认为,“飞虎”即为生活在岩洞里的鼯鼠。


  天坑是一种分布在喀斯特地区的特殊的地质景观,因地下溶洞的顶部多次坍塌裸露出地面而成。一般的天坑都是多带带的一座,而乐业天坑却成群出现,中国地质科学院岩溶地质研究所副研究员蔡五田和黄保健推断,这与乐业县特殊的地质构造有关。


  对于乐业天坑群的形成时间,两位专家推测,它们大约形成于300—400万年前的新生代第四纪。从调查的情况看,乐业天坑群在形成过程中遭遇了剧烈的地壳抬升运动。


  随着这些谜团逐渐被解开,一些新的谜团又接二连三地衍生出来:大石围附近的白洞天坑与冒气洞相连,一边洞口冒气,一边洞口吸气,这种奇异的呼吸景观专家一时无法讲解;除已发现的天坑外,乐业县境内是否还存在不为人知的天坑?在这片神奇的崇山峻岭下面,是否还有正在继续坍塌的溶洞在某一天突破崩陷,成为新的天坑呢?这些问题有待专家进一步研究。


  包气带水


  土壤水、上层滞水、沼泽水、沙漠及滨海沙丘中的水及基岩风化壳(粘土裂隙)中季节性存在的水等。一般水量不太,易受污染,故不易作工农业供水水源,但对于植物生长具有重要意义。包气带水对农业有很大意义,对工程建筑有一定影响


  包气带和饱水带


  地表面与潜水面之间的地带称包气带,或非饱


  和带。存在于包气带中的地下水称包气带水,它一般分为两种:一是土壤层内的结合水和毛细水,又称土壤水;一是局部隔水层上的重力水,又称上层滞水。降水入渗要通过包气带,才达到潜水面,补给潜水。


  饱水带是在地下水面以下,土层或岩层的空隙全部被水充满的地带。含水层都位于饱水带中。


  表面与潜水面间带称包气带或非饱


  带存于包气带水称包气带水般两种:土壤层内结合水毛细水称土壤水;局部隔水层重力水称层滞水降水入渗要通包气带才达潜水面补给潜水


  饱水带水面土层或岩层空隙全部水充满带含水层都位于饱水带。

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