[发明专利]一种白云岩喀斯特地区石漠化演变过程的监测方法

说明书

本发明提供了一种白云岩喀斯特地区石漠化演变过程的监测方法，该方法包括如下步骤：利用水位自动记录仪自动记录研究区过水断面的相对水位,结合水力学与水文学中的谢才公式和曼宁公式推算获得流量数据；通过野外现场滴定及利用VBTAMPX型实验室电感耦合等离子体光发射光谱仪测定Ca²⁺、Mg²⁺浓度；根据上述获得数据与已知的白云岩相对密度和流域积水面积计算白云岩流域化学剥蚀速率；根据计算得到的白云岩流域化学剥蚀速率进行逐年比较，判断白云岩喀斯特地区石漠化演变趋势。该监测方法的提出能够较为有效地评估白云岩喀斯特地区石漠化演变过程，为白云岩喀斯特地区石漠化的治理提供科学依据。

技术领域

本发明涉及一种白云岩喀斯特地区石漠化演变过程的监测方法。

背景技术

喀斯特区是一种生态环境脆弱区，因人类不合理利用,引发水土流失,导致生境退化,甚至形成困扰地区经济发展和生态建设的重大生态环境问题—石漠化。为了评估石漠化的治理效果，需要监测石漠化的演变过程，从而调整治理措施。目前针对石漠化演变过程的监测方法尚不多见。

而在石漠化演变过程中，基岩的化学剥蚀速率也会随之响应。因此较为高效而精确的计算喀斯特地区的化学剥蚀速率，为定量研究岩石风化机制、过程与结果提供重要参数，能有效的监测石漠化的动态变化过程，为石漠化预防与治理提供科学而便捷的数据和理论支撑。同时，也能为喀斯特地区的发展规划提供技术参考。

之前对于化学剥蚀速率的计算主要是在石灰岩地区或石灰岩与白云岩共同分布区，而针对较纯白云岩流域化学剥蚀速率的计算方法尚不多见，且前期关于其他碳酸盐岩剥蚀速率的估算较为粗略，用于反馈石漠化的演变过程及区域发展规划的技术参考也不太科学。

因此，本方法考虑到碳酸盐岩反应的复杂性，为使计算结果更为接近实际值，将白云岩的化学式表述为Ca_xMg_y(CO₃)₂。通过水中Ca²⁺、Mg²⁺浓度，计算出白云岩对应的虚拟摩尔质量，使之更为精确的计算白云岩的化学剥蚀速率。从而能准确的监测白云岩喀斯特地区石漠化演变过程。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提出一种白云岩喀斯特地区石漠化演变过程的监测方法，该监测方法通过对白云岩流域化学剥蚀速率的逐年比较，从而判断出石漠化演变的趋势。

本发明采用如下的技术方案：

一种白云岩喀斯特地区石漠化演变过程的监测方法，包括如下步骤：

1)利用水位自动记录仪自动记录研究区过水断面的相对水位,结合公式推算获得流量数据；

2)通过野外现场滴定及利用光谱仪测定Ca²⁺、Mg²⁺浓度；

3)根据上述获得数据与已知的白云岩相对密度和流域集水面积计算白云岩流域化学剥蚀速率；

4)根据计算得到白云岩流域化学剥蚀速率进行逐年比较，判断白云岩喀斯特地区石漠化演变趋势。

所述白云岩流域化学剥蚀速率的计算方法为：

R＝6Qt(5c₁+7c₂)/10⁶ρS

式中：C₁为Ca²⁺的质量浓度(mg/L)；

C₂为Mg²⁺的质量浓度(mg/L)；

Q为流量(m³/s)；

t为月时间(s)；