㈠ 如何合理开发利用喀斯特地貌
喀斯特（KARST）即岩溶，是水对可溶性岩石（碳酸盐岩、石膏、岩盐等）进行以化学溶蚀作用为主，流水的冲蚀、潜蚀和崩塌等机械作用为辅的地质作用，以及由这些作用所产生的现象的总称。由喀斯特作用所造成地貌，称喀斯特地貌（岩溶地貌）。
它所形成的景观为溶洞，可适当开发成旅游资源
㈡ 岩溶水资源合理开发利用和保护对策
一、矿井水资源化利用及途径
1.矿井水利用现状
矿井排水来源于孔隙水、砂岩裂隙水和灰岩岩溶水，其中岩溶水占75%。岩溶水是焦作市城市供水的重要水源，合理开发利用和保护岩溶水关系到居民供水安全。在全球化水资源越来越紧张的大背景下，将矿井排水进行资源化利用是非常有必要的。焦作矿区年排放矿井水量为1.5亿m3，目前利用量约为3700万m3/a，占整个矿区排水总量的23%，其余被排入周边河流，白白流失。矿井水利用途径主要是：焦作市环境用水量为360万m3/a，煤矿生产用水量为340万m3/a左右，煤矿周边农田灌溉利用量为3000万m3/a。根据焦作市用水规划，2030年需水量为4.72亿m3，供水量仅为0.70亿m3，水资源缺口4.01亿m3。因此，对矿井排水进行资源化利用是解决焦作市不足的便利途径。
焦作矿区产生的矿井水的水质符合含一般悬浮物矿井水的特征。悬浮物SS通常小于400mg/L，COD通常小于70mg/L，毒理学和放射性指标完全符合饮用水要求。从低附加值的矿井水利用角度，矿井水经过初次沉池的沉淀，基本可满足农业灌溉用水要求；从高附加值的矿井水利用角度，矿井水经过“混凝+沉淀+过滤”，完全能够达到工业（主要是电厂）用水的要求；再经过“消毒”等深度处理，处理后的矿井水也可以达到生活饮用水的水质要求。我国矿井水处理已有成熟的技术和经验，焦作矿区排水量大，水量稳定，水质简单易于处理，矿井水的资源化利用是可行的。
2.矿井水资源化利用的途径
目前，国内矿井水资源化的方式主要有：①井下实行清水污水分流，清水经过简单处理后直接利用；②农业灌溉；③矿井水净化处理后利用；④矿井水回灌补源。其中方式①～③应用较为广泛，方式④仅限于特定条件下。
华北石炭-二叠岩溶型煤田煤层底板岩溶水是矿井水的重要来源，发生岩溶水突水或从疏放钻孔、泄水巷流入矿坑的岩溶水，未在采煤巷道或采空区长距离流动并且没有与其他矿井水混合时，其水质保持天然水质，可以直接作为生产和生活用水。煤矿可将直接从含水层中流出并未受污染的地下水，与从采空区或工作面流出的被污染矿井水分开排放，将清水排至地面简单处理后加以利用。
华北石炭-二叠岩溶型煤田各煤矿涌水量都较大，水质较简单，多属于含一般悬浮物的矿井水，悬浮物浓度通常为300mg/L，这为煤矿周边农田灌溉提供了水源条件。焦作矿区在20世纪70～80年代，利用矿井水灌溉农田近10万亩，取得较好的社会效益。
从空间角度，矿井水净化处理工程主要分为两类：地面处理工程和井下处理工程。前者是井下各处产生的矿井水经巷道汇集到矿井的中央水仓，由中央泵房将混合的矿井水提升至地面，在地面建净化站处理，达标后再分别输送到各用水部门使用；后者是在矿井水进入中央水仓前，经过井下净化站处理，达标后进入中央水仓，中央泵房再将清水输送到各用水部门使用。
3.矿井水处理工艺
（1）矿井水的地面处理
目前，对于含一般悬浮物矿井水，地面处理工程的工艺相对成熟单一，基本沿用“混凝—沉淀—过滤—消毒”的流程进行，出水可达到生活饮用水水质要求。常用的构筑物有：调节池、澄清池、无阀重力双层滤池、污泥浓缩池、加氯消毒车间。该工艺关键问题是：
1）混凝药剂的选择与复配，以降低药剂费用，提高出水水质。聚合氯化铝（PAC）+聚丙烯酰胺（PAM-）是常用的药剂组合。PAC适宜处理含浊水质，PAM-分子量大，助凝性能优良，两者组合处理效果远远优于单独使用的效果。
2）集澄清和过滤作用一体的净化器。澄清池集混合絮凝沉淀于一体，减少了构筑物的数量，因而获得广泛的应用；部分厂矿开发的高效矿井水净化设备集澄清池和过滤池于一体的一体化净化器，已普遍用于中小规模矿井水处理厂。
（2）矿井水的井下处理
井下处理工程，形式多样。主要形式亦有两类：一类是在各矿井水涌出口，未经巷道就地建立简易井下处理站，处理后输送到各用水部门。另一类是矿井水在经过巷道进入中心水仓前增加净化处理站，中心水仓变成清水仓，从而解决了定期清理中心水仓的难题，中心泵房再将处理后的清水输送到各用水工作断面。如兖州东滩煤矿开发的“格栅-沉砂-混合-漩流反应及斜管沉淀-混凝-过滤吸附以及污泥压滤”工艺的井下处理工程，徐州权台煤矿则是将中心水仓改造成混凝反应的主要设备，对矿井水进行预处理后，再由中心泵房提升至地面净化站进行二级处理。
4.焦作矿区矿井水处理工艺设计
焦作矿区矿井排水量大，宜采用地面处理工程统一处理，达到相应水质标准后，再输送到各用水部门。焦作矿区矿井水除浊度、悬浮物、大肠杆菌超标外，其余指标均符合饮用水标准，处理工艺相对简单。根据焦作矿区矿井水的水质、水量和处理后的用途，处理工艺可分两段：基础处理工段和深度处理工段。经过基础处理工段的处理，矿井水应能满足工业用水要求；经深度处理工段的处理，矿井水应达到生活饮用水水质要求。
基础处理工段去除的主要污染物包括：悬浮物、有机物和油类。悬浮物主要是煤粉和岩粉，此外还有少量的煤层中的古生物残体、细菌等物。处理工艺流程见图10-13。
图10-13 矿井水基础处理工段工艺流程
深度处理工段去除的污染物主要是菌类和微量有机物，处理工艺流程见图10-14。
图10-14 矿井水深度处理工段工艺流程
根据焦作矿区矿井水的水质水量特征，PAC的工程投加量为10～15mg/L，PAM-的工程投加量为0.2～0.25mg/L。采用“微絮凝-过滤”工艺时，PAC的工程投加量改为5～7mg/L。2006年11月，取演马矿矿井水，投加工业试剂聚合氯化铝（PAC）15mg/L与聚丙烯酰胺（PAM-）0.2mg/L，采用实验室模拟工程设计工艺：“混凝-砂滤-活性炭过滤”，各工段处理效果见表10-12。
表10-12 实验室模拟工艺处理演马矿矿井水效果
二、加强煤矿水害综合防治，减少矿井水的排放
1.岩溶水突水是煤矿安全生产的隐患
焦作矿区受水威胁煤矿资源储量约60132.6万t，目前仅解放储量4685.0万t，尚有92.2%约55447.6万t的储量等待解放（表10-13）。特别是石炭系太原组一5煤（储量9462万t）和一2煤（储量27909万t），因受煤层底板高承压岩溶水的严重威胁，不能正常开采。矿井排水不仅造成大量水资源被浪费，而且企业每年要付出大量的排水费，2003年焦作煤业集团公司共有的8对生产矿井（表10-14），总排水量达282m3/min，总排水费用高达8000万元，吨煤排水电费高达20～30元。
表10-13 焦作矿区受岩溶承压水威胁的储量及被解放的储量 单位：万t
表10-14 焦作矿区2003年生产矿井排水经济技术指标统计表
2.岩溶承压水突水危险性评价
焦作矿区石炭二叠系共含煤11～14层，总厚9～14m，其中可采煤层三层，包括二叠系山西组二1煤（大煤）、石炭系太原组一5煤（二煤）和石炭系太原组一2煤（三煤）。二1煤为稳定煤层，全区可采，一般厚6m，是各矿主采煤层。一5煤距二1煤6～80m，一般厚1～1.5m，矿区西部普遍可采，东部夹1～2层矸，部分可采。一2煤距二1煤85～105m，一般厚度1.5～2.0m，普遍可采。石炭系太原组一5煤和一2煤统称下组煤，煤层底板距二灰和奥灰强含水层近，开采下组煤受煤层底板岩溶承压水的突水威胁，矿区内仅马村矿、中马村矿和朱村矿开采一5煤，而一2煤没有开采。
“特殊水量脆弱性”的矿坑突水在九里山泉域表现得非常突出，其原因主要有以下几点：
1）最下层煤（三煤）距奥陶系岩溶含水层的厚度薄，一般为10～20m（图10-15）。
2）煤系地层中发育数层碳酸盐岩夹层，且直接分布在每层顶板，特别以“二灰”和“八灰”最为典型（图10-15），这些夹层式碳酸盐岩含水层水不仅是矿坑突水的补给源，而且由于其发育稳定、分布广，往往又成为沟通下伏奥陶系含水层的导水层。
3）矿区位于太行山前且由东线向北东的转折部位，东西及北东向构造断裂交错发育，特别是一些大型断裂构造成为岩溶地下水径流的良好通道，同时巨大的断距使得下伏岩溶含水层与煤层及其煤系地层中碳酸盐岩夹层对接，为岩溶水向矿井涌水提供了条件。
4）煤层总体由北向南东倾斜，多位于区域岩溶水位以下，南部地区煤层的岩溶水带压水头在数百米以上，高压状态下的底鼓突水成为巨大隐患。
煤层底板承压水突水危险评价方法有：斯列萨列夫公式法、突水系数法、多源地学信息复合叠加法、脆弱性指数法、五图双系数法等。突水系数法因公式简单，便于应用，自20世纪60年代提出以来，至今一直是煤矿评价和预测底板突水的重要方法。突水系数是指煤层底板单位厚度隔水层所能够承受的静水压力，表达式为
中国北方岩溶地下水环境问题与保护
图10-15 焦作矿区地层柱状图
式中：T为突水系数（MPa/m）；P为底板隔水层承受的水压（MPa）；M为底板隔水层厚度（m）。
一般来说，突水系数越大，底板突水危险性越高。临界突水系数是指单位隔水层厚度所能承受的最大水压或极限水压。当突水系数超过临界突水系数时，底板具有突水危险；当突水系数小于临界突水系数时，底板基本无突水危险。临界突水系数受矿区水文地质条件、矿井充水条件、开采条件和开采方法等因素的影响，不同矿区或同一矿区的不同矿井往往有不同的临界突水系数值。因此，很多矿区或矿井通过对历史实际突水资料的总结，建立了适用于本矿区的临界突水系数值（表10-15）。就全国实际资料看，受构造破坏块段临界突水系数为0.06MPa/m，正常构造块段临界突水系数为0.1MPa/m。
表10-15 我国一些矿区临界突水系数值
焦作矿区主要生产矿井当前采掘深度二1煤底板八灰岩溶水突水系数值见表10-16，各矿突水系数均超过临界突水系数，各矿在带压开采二1煤时，八灰水突水危险很大。
表10-16 焦作矿区二1煤底板八灰突水系数
一5煤底板直接充水含水层是二灰（L2），一5煤和二灰间的隔水层厚度20m，一2煤底板直接充水含水层为奥灰，隔水层厚度10～20m。二灰和奥灰水力联系密切，二者水位相同，可以视为一个含水层组。奥灰水位按当前75m、一5煤隔水层厚度按20m、一2煤隔水层厚度按10m，根据各井田煤层赋存最大标高，求得一5煤和一2煤的最小突水系数，如表10-17所示。由此可见，开采一5煤和一2煤，底板二灰和奥水突水危险很大。
表10-17 焦作矿区各井田太原组最低突水系数
下面将采用突水系数对矿区“二煤（一5煤）”岩溶突水的风险性进行初步评价。评价中按照突水系数大小分为以下Ⅳ级：
Ⅰ级，无岩溶水突水危害区，“二煤（一5煤）”处于岩溶地下水位以上，不存在下伏岩溶含水层突水的风险。
Ⅱ级，岩溶水轻度突水危害区，下组煤处于岩溶地下水位以下，突水系数介于0～0.06MPa/m之间的地区。
Ⅲ级，岩溶水中等突水危害区，突水系数介于0.06～0.1MPa/m之间的地区，这类区的突水系数已接近煤炭部制定的《矿井水文地质规程》中的突水危险区的临界值0.6。
Ⅳ级，岩溶水严重突水危害区，值突水系数＞0.1MPa/m地区。
根据以上计算标准，得到泉域下组煤岩溶突水的风险性评价结果见图10-16。
从图10-16中可以看出，从北西向南东煤矿岩溶水突水的风险性增加，与地层埋深、岩溶地下水流向相一致。Ⅰ级、Ⅱ级区主要分布在系统西北部山区和朱村断层及凤凰山底层以北地区；Ⅲ级区呈条带平行分布在李庄断层与九里山断层的煤系地层翘起段；Ⅳ级区分布在岩溶水系统的东南部。
系统内各区的分布面积分别为：
无岩溶水突水危害区（Ⅰ级）面积90km2。
岩溶水轻度突水危害区（Ⅱ级）面积23km2。
岩溶水中等突水危害区（Ⅲ级）面积18km2。
岩溶水严重突水危害区（Ⅳ级）面积326km2。
3.矿区水害防治的建议
1）Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级区不宜开采“三煤”。
2）沿区域性断层留一定厚度的保安煤柱，厚度不小于300m。这些断层包括凤凰山断层、九里山断层、方庄断层、马坊断层、峪河断层等，沿一般断层保安煤柱厚度不小于50m。
3）在Ⅲ级、Ⅳ级区采煤，对开采过程中可能出现的未探明断层、岩溶陷落柱等应引起足够重视，执行“有疑必探、先探后掘”的原则，防止突水事故的发生。
4）在Ⅲ级、Ⅳ级区采煤，在充分查明矿区水文地质条件基础上，针对下伏岩溶水突水问题，可因地制宜地采用煤矿石炭系灰岩隐伏露头注浆截流工程，对突水点的地面钻孔注浆封堵突水点工程，矿井分翼（区）隔离技术和强排技术应用、疏水降压工程与煤层底板含水层注浆改造，工作面煤层底板注浆加固和含水层改造技术等。
三、减少固体废弃物堆存与利用
煤矸石的利用途径主要有三种。一是用煤矸石生产无煤烧结砖。具体做法是，采用成熟的制砖技术，将煤矸石粉碎后添加20%的粉煤灰，利用原煤矸石中的黏土矿物和残余的发热量，烧结成煤矸石砖。焦作现已建成5座煤矸石砖厂，有14条隧道窑生产线。2005年生产煤矸砖1.2亿块，实现了销售收入1437万元，年消耗煤矸石30万t。二是用煤矸石发电。现已建成四座煤矸石发电厂，综合利用电站锅炉8台，总装机容量194MW。2005年矸石发电12.5亿kW·h，实现销售收入2.5亿元，年消耗煤炭洗选加工所产生的煤矸石70余万t。三是用煤矸石充填塌陷区，每年消耗煤矸石1万t以上。煤矸石堆放场
图10-16 九里山泉域下组煤煤矿岩溶水系突水风险性评价分区图
四周应修建集水沟和沉淀池，用于收集矸石山坡面的雨水，沉淀后的雨水用于运矸道路和矸石山的洒水降尘，改善矿区地面环境。对煤矸石堆要采取覆土防渗处理，并种植树木或花草。
㈢ 岩溶水资源调查与规划
由于岩溶水循环及赋存条件的复杂和多变性。因此，必须通过水文地质调查研究，查明岩溶流域及水文地质单元的水文地质条件，岩溶水循环过程及富集规律，岩溶水源地类型，开发技术条件及脆弱性，评价岩溶水资源。按岩溶流域编制岩溶水开发利用规划，纳入整个流域水资源开发规划中，在规划的指导下进行岩溶水开发工程建设，使各个水源地能够联合调度，合理开采，相互调节，避免相互过度干扰，降低开发效益，引发环境地质问题，达到合理有效地开发岩溶水的目的。对于各个岩溶水源地的开发工程建设，必须先行开展进一步的水文地质、工程地质及环境地质勘查评价，进行开发技术方案的可行性论证，之后通过工程地质勘察和工程技术及施工设计，才能开工建设，避免盲目性，消除各种风险。总之，岩溶水开发工程的建设也必须符合水利工程建设的基本程序，遵循相关的技术标准要求。
岩溶水资源调查，一般可分为岩溶流域调查和岩溶水源地勘查两大阶段(表5-1)。岩溶流域调查的目的是为了查明岩溶流域的地质环境及水文地质条件，评价岩溶水天然资源潜力与开发技术条件和脆弱性，为区域开发利用规划以及大、中型岩溶水源地开发的可行性研究提供水资源依据。调查研究的重点是：查明地质环境条件、岩溶流域边界、水文地质单元边界条件及其水文地质特性，岩溶水的补给、径流与排泄条件，岩溶水循环过程及富集规律，初步圈定岩溶水源地，分析评价其开发技术条件及脆弱性，系统地计算补给量、储存量，初步评价允许开采量，并对拟建岩溶水源地的可行性做出论证。岩溶水源地勘查的目的在于查明岩溶水的赋存特征、岩溶水资源、岩溶水开发技术条件及脆弱性，为岩溶水源地开发工程建设提供技术和施工设计依据。勘查重点是：圈定水源地范围；探明含水层(带)的埋藏分布情况，富水性及均匀性；含水层(带)与隔水层(体)的空间组合形式，以及含水层中导、储水空隙的形态、空间分布和联系，研究岩溶水的赋存特征及富集规律；水源地的边界条件及内外水力联系、径流场特征，掌握岩溶水的循环途径及“三水”转化过程；进行岩溶水动态观测，掌握流量、水位、水温及水质动态特征及变化规律；通过岩溶水动态观测及钻探试验、取样分析测试，确定水文地质参数，建立数学模型，评价岩溶水的允许开采量和水质；评价岩溶水开发技术条件及防污性能，研究与相邻水源地的关系，分析预测水源地开采后可能产生的环境地质问题，提出岩溶水资源合理开发利用与地质环境保护的措施建议，论证岩溶水有效开发技术方案。
表5-1 岩溶水资源调查方法简表
岩溶水开发利用规划是以资源与环境科学及系统科学理论为指导，在岩溶流域调查的基础上，针对各类供水需求目标，应用工程与管理科学技术方法编制的较为全面和长远的岩溶水资源合理开发及保护计划。它是实现岩溶水资源因地制宜、综合开发、合理利用、积极保护、科学管理，可持续地开发利用的基础。作为一个完整的规划，主要内容包括：流域自然环境、社会经济现状、岩溶水资源及开发技术条件、水资源开发利用现状及需求；规划指导思想、原则及目标、规划分区；岩溶水资源开发工程部署(方案)、实施计划、投资估算、实施效益预测评价；监测与管理措施、制度保障。规划应特别注意贯彻下列原则：遵循势能优先准则，充分发挥岩溶水分布的区位优势，分别选择不同区段的主要水源地类型，就地开发就地供水，减少输水和水处理投资；紧密结合不同的地质环境条件和岩溶水源地类型特征，因地制宜地采用不同的有效勘查和开发的技术方案；多源取水，综合利用，统筹解决资源性缺水、工程性缺水和水质性缺水等不同类型的缺水困难，满足不同的供水需求，实现经济有效地开发利用岩溶水资源。要积极借鉴本书岩溶盆地流域岩溶水有效开发模式的岩溶水开发工程科学布局方案，沿着流域岩溶水循环的全过程，应用常规技术与先进技术相结合，遵循势能优先准则，与地质环境条件及其变化相适应，针对流域不同地质环境分区内主要的岩溶水源地类型和岩溶水的赋存特征及开发技术条件，结合需水特点规划部署岩溶水开发工程。同时，还要与地表水的开发利用规划相衔接，统一管理，实行地表水和地下水的联合调度，做到全面、协调、可持续地开发利用水资源。
㈣ 为什么喀斯特地貌会给水资源利用带来困难
喀斯特地貌形成为石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果。石灰岩的主要成分是碳酸钙（CaCO3），在有水和二氧化碳时发生化学反应生成碳酸氢钙[Ca(HCO3)2]，后者可溶于水，于是空洞形成并逐步扩大。这种现象在南欧亚德利亚海岸的喀斯特高原上最为典型，所以常把石灰岩地区的这种地形笼统地称之喀斯特地貌。
可溶性岩石喀斯特地貌形成的根本条件，我国西南地区之所以喀斯特地貌分布广泛，最主要的是这里有其发育的主体。大量的碳酸盐岩、硫酸盐岩和卤化盐岩在流水的不断溶蚀作用下，在地表和地下形成了各种奇特的溶洞。
也导致地表有很多裂隙、竖井等，地表水很容易转化为地下水，导致地表缺水。
总的来说重点好像就是最后一句，手动整理望采纳。
㈤ 喀斯特地域
喀斯特区域环境在这里主要指形成喀斯特地域结构的场所。喀斯特地域结构指具有相互联系的地质地貌形态（地表、地下）的时空自然组合体。它是一种有序结构，对应着热力学几率很小的状态。以洞穴为例，可溶岩体受到地壳运动的影响，产生大量的断裂裂隙构造，形成岩体内一种开放性的构造面，沿着这些构造面，物理化学状态很不平衡，必然存在着强烈的物质和能量的交换。研究表明，断裂裂隙密度与洞穴化有关。当可溶岩体中断裂裂隙宽度达到某一临界值时，裂隙中的水流从层流变为紊流，即会出现洞穴系统。对喀斯特地貌的研究表明，该系统具有明显的自组织规律，因此，可以认为，喀斯特地域结构是一种典型的耗散结构。
（1）喀斯特区域环境系统的特征
喀斯特区域环境是一个具有二元三维空间的结构系统，在这样一个地表地下连通的双层结构系统中，进行着一系列物质和能量的交换。另外，组成该结构系统的物质实体，虽然有些可能是平衡态的结构（如某些方解石晶体），但绝大多数是非平衡态的结构（洞穴形态、石笋的花瓣状结构等）。地域结构是一种非平衡动态稳定结构，伴随着它的形成和发展，喀斯特区域环境系统具有如下特征：
1）区域环境系统是一个开放系统。喀斯特地质体位于地壳上部与大气圈、生物圈、水圈的接触界面中，其中广泛发育断裂、裂隙构造，具有显着的位移和破裂面，这势必导致处于相对封闭状态的喀斯特地质体的破坏，从而沟通不同圈层和岩层。在喀斯特地质体的外部接触面和内部断裂面附近，没有一个能够足以阻止能量和物质迁移的边界，喀斯特化时，必然导致物质和能量的流动，CO2，H2O及其他一些活动性流体，以蒸发、扩散、渗析和流动等方式进行活动，喷泉、烟囱效应等活动特征即说明了这一点。
2）区域环境系统可处于远离平衡态。由断裂裂隙沟通的地表地下喀斯特区域环境系统，受到太阳辐射能、大气水、二氧化碳和氧的物质流、地壳升降运动、断裂活动的直接作用，形成了地表地下温度差异，CO2和H2O等流体的浓度差异，地球重力引起的位能差等。这些差异共同作用和相互影响，可使区域环境系统某些部位达到远离平衡状态。当力学性质的某一参数达到或超过某临界值时，会导致定态失稳，如岩石的破坏、搬运和堆积；当化学参数达到或超过某一临界值时，会产生化学定态失稳，形成大量物质溶解、迁移和沉淀。
3）区域环境系统存在随机性涨落。系统中区域潜水位的升降、地裂和塌陷、虹吸管道中泉水的同期性变化，均说明喀斯特区域环境系统处于脉冲性涨落之中，导致涨落的因素是多方面的。潜水位的升降主要为气候变化引起；地裂和塌陷主要由地下水位变化或地壳运动触发，而虹吸管道中泉水的变化主要是在含水层静水压力影响下沿管状通道流动，发生承压和虹吸作用所致。
4）喀斯特区域环境系统会产生非线性相干效应。由于该系统是由多因子、多变量组成的复杂系统，各变量之间具有关联作用，这就使得该区域环境系统的变化不可能是单个变量线性控制的，而是多个变量非线性相干作用的结果。如地球重力形成的地表位能，在面积不太大的地方，不为人们所注意，但由它所产生的水动力和化学作用却可以塑造出形形色色的地表、地下地貌景观，深刻反映了系统非线性相干作用的特征。
（2）地域耗散结构形成机理的分析
对于喀斯特地质作用所形成的二元三维地域结构体，它的形成既有物质扩散，又存在化学作用即地球化学作用和生物化学作用，是区域环境系统不可逆过程的反映，其演化过程中所形成的一系列地貌形态是系统在远离平衡态时，形成的一种动态稳定结构，是大量物质迁移、扩散的结果。除了化学溶蚀作用外，由地球重力作用形成的位能差是驱动物质扩散、迁移的直接动力，具体表现为水动力的作用。
以西江流域滇东至桂东地貌剖面（图2.5）为例，我们可以这样描述其形成机理。从整个剖面看，包括了喀斯特区域地貌的主要类型，是一个典型的喀斯特区域环境系统，每一地貌类型都是处于热力学几率相对小的状态。从溶原-岩丘到溶原-孤峰的地貌发育表现为随时间的展开，而出现渐变的趋向性和突变的随机性，是一个不可逆系统，具有明显的自组织结构。溶原-岩丘至溶盆-丘峰段，剖面线比较平缓，系统处于地貌裂点以上，古溶原尚未解体，仍具有石林期剥蚀面的特点。由于溯源侵蚀尚未及此，对岩溶发育来说，处于系统近平衡态范围内，表现出该范围内的相对稳定性。水动力以侧向侵蚀作用为主，地下结构不甚发育，主要表现为古溶原面上的溶斗、丘峰、岩丘等形态。向东跨越滇桂地貌裂点区，剖面出现了剧烈波动。一方面，水动力条件和位能的微小变化，都可以使系统处于远离平衡的混沌状态；另一方面，大量溶洼、峰丛或峰林、落水洞、暗河、深切河谷的形成，又使局部环境趋于近平衡态，形成了偏离平衡态的暂时稳定结构（地表地貌景观单元和地下地貌景观单元）。随着系统的进一步发展，地貌形态变为溶盆-峰林，形成地壳隆起向相对稳定过渡，岩溶演化从以垂直作用为主变为以侧向侵蚀作用为主，溶盆显着增多，近代溶原开始产生，主要表现为地下暗河时出时没。到了桂东地区，地貌剖面逐渐变得平缓，显示了地壳相对稳定，岩溶侧向侵蚀占主导地位，表明近代溶原已经形成，系统向另一稳定结构趋近，展现出孤峰耸立、洞穴成层的地貌景观，这与前面谈到的溶原-岩丘极其相似（地貌上常称为回春现象），但两者具有完全不同的结构特征。
图2.5 西江流域滇东至桂东地貌剖面图
（1）溶原-岩丘；（2）溶盆-丘峰；（3）溶洼-峰丛；（4）溶洼-峰林；（5）溶盆-峰林；（6）溶原-孤峰
这一剖面中，不同的地貌形态表现了随地质时间的单向发展，物质和能量的不断交换，地貌演化从旧形态向新形态的转变，从而把处于相对稳定的地域结构推向更加远离平衡状态，形成滇东至桂东不同类型地貌的动态稳定特征。
地壳运动是导致系统状态改变的主要因素，而由此引起的空间结构中，位能差和水动力的作用是形成系列地貌形态和结构的重要条件。事实上，位能差取决于空间高差，而水动力，除化学动力外，机械动力也由高差决定。如果以高差值为变量，可做出该地貌剖面中相应的位能差曲线，它与该地貌剖面中地形曲线相似，可以看出该系统位能差曲线变化的特征。在各种地貌形态中，位能差的波动表现为随机涨落，其涨落的幅度反映出地貌裂点的出现和地域结构的发育程度，以及物质迁移、扩散的能力。
如果以高差值为变量，可做出该地貌剖面上的水动力特征变量曲线，该曲线与图2.5相似，可以看出，水动力特征值的随机性涨落将反映水动力强度，其幅度愈大，水动力愈强，地下结构愈复杂。
由此可见，地域结构与水动力、位能差之间存在着对应关系，在溶原-岩丘向溶盆-丘峰、溶洼-峰丛、溶洼-峰林和溶盆-峰林、溶原-孤峰的演变过程中，随地质时间尺度的增长，位能差、水动力随机性的突变将触发失稳现象，产生振荡，我们把它称为动力振荡或动力波，物质迁移形成扩散流。动力波和扩散流的作用形成了喀斯特地域耗散结构，表现出地表、地下各种不同的地貌景观。
从地球化学和生物化学作用的角度分析，区域环境中主要表现为岩石的溶解、迁移和沉淀，水是主要的介质，各种天然水的混合是一种广泛的现象，因而，水中各种矿物盐度不均一。一方面，某些盐类的加入增强了溶液对碳酸盐类岩石的溶解作用；另一方面，某些盐类的加入会使其溶液过饱和而产生沉淀作用。由于气候、温度、压力、E h、pH值、生物有机酸和水动力作用等因素的影响，很难想象这种混合溶液的化学作用是平衡的，即使是在相对封闭的地下，这种平衡态也是很少见的，方解石晶体的形成也只是局部环境中化学平衡作用的结果。对于整个系统来说，化学作用总是处在一定的开放系统中，某一控制变量的微小变化，都会造成化学作用的随机性波动，混合水以溶解或沉淀告终，而不需要与固相平衡。洞穴形态的形成过程就是由这种混合溶液，在某个或某几个控制变量影响下，产生偏离平衡态的化学作用，即化学波或化学振荡所形成的。
从洞穴沉积物来看，其结构主要有石钟乳、石笋、石柱和石幔的同心圆状、波状层理及层纹结构，花瓣状、树枝状等结构。洞穴水流（如滴水、漫流、薄片水、毛细水等）为主要介质，这种介质除含有CaCO3外，还有其他一些盐类，也是一种混合溶液，外界条件（如温度、气候、pH，Eh等）的改变，都会使溶液浓度随时间和空间的周期性变化而产生化学振荡，从而形成不同的结构形式，实际上，可把这些结构归因为由非平衡态约束导致的对称破缺的转变。对贵州洞石同位素测温的研究结果表明，随年代的变化，洞石沉积环境中温度的变化呈现一种非线性波动曲线。各种变量的关联作用，产生非线性相干效应，出现旧结构向新结构的转变，形成了一系列地域耗散结构。
（3）喀斯特地域耗散结构的环境效应
喀斯特环境效应实际上就是人类生态系统中自然环境对人类经济活动的正负反馈作用。人本身属自然的一部分，人类经济活动受自然地理环境的约束，地域耗散结构的不同将产生正负环境效应，主要表现为：
1）喀斯特环境的承载容量低。由于喀斯特地域结构是一个具有二元三维的结构体，是一种非平衡的动态有序结构，是一个较为开放的系统，人类经济活动的加入，给系统输入的物质和能量常常超过环境本身的容量。一方面，喀斯特岩类90%以上为可溶成分，风化后形成Ca2＋，Mg2＋和
2）喀斯特生态环境的脆弱性。由于喀斯特区域环境系统是一个开放系统，可处于远离平衡态，因而，由地域结构制约的生态环境是一个脆弱的环境。生物地球化学作用在喀斯特地域耗散结构的形成和保持中起着重要作用，因而也维系了生态环境的质量。由于人口数量的增加，大量森林植被的破坏，使得生态环境的质量恶化，峰丛、峰林山地向裸岩化发展，生物地球化学作用减弱，其地域结构难以维持，主要体现于：①水土流失加剧，自然灾害频繁，土壤肥力下降；②由于大量抽取地下水，建筑水利工程，不断排放污水，其结果是出现污染物从地表向地下三度空间扩散，出现地表滑坡、地裂及地下塌陷，水库、河道淤塞，水利设施破坏，在水库范围内，断裂带构造应力的调整产生地震等现象。
3）形成宝贵的环境资源。在这方面，喀斯特地域结构表现为积极的效应。一方面，由于地域耗散结构的特征决定了喀斯特地区大部分水源分布于地下，地下水丰富，加强喀斯特地域结构的研究、查明地下水的分布特征是开发利用地下水资源的前提；另一方面，不论是在溶原-丘峰、溶洼-峰丛还是在溶洼-峰盆-峰林、溶原-孤峰地带，一旦发育地表河流，其特点是流量大、水流急、落差显着，水能蕴藏量丰富，可以进行梯级开发、综合利用。如乌江、红水河等流域的水资源是极其丰富的，被称为“能源富矿区”。
不同的喀斯特地域结构对应着不同的土地类型，如喀斯特高原峡谷地域类型的高原单元，属溶原丘坝类型，地形平缓开阔，获光条件好，土层厚，利于农作物的生长，可进行合理开发。
喀斯特地域结构体广泛发育地表、地下地貌景观单元。地表主要有形象各异的石芽、天生桥、石林、孤峰、峡谷、伏流、跌水和瀑布等，地下有大型、奇特而深的洞穴、地下河等，这些地貌特征构成了天然的风景旅游区，是一种宝贵的旅游资源，如桂林-阳朔风景区、云南路南石林、贵州黄果树瀑布等。
除了水资源、土地资源和旅游资源外，喀斯特地区还发育有较丰富的地热、矿产及生物资源等，它们构成了喀斯特地区的环境资源，是喀斯特地区人类经济活动的重要场所和物质基础。
㈥ 黔南岩溶地区表层带岩溶水资源开发利用模式
张林
（贵州省地质调查院，贵阳 5500040）
基金项目：中国地质调查局项目“贵州重点地区岩溶地下水与环境地质调查”（编号：水［2004］013-03）资助。
作者简介：张林（1974—），男，地质工程师，主要从事水文地质、工程地质和环境地质工作。
摘要：黔南地区碳酸盐岩广布，地表岩溶干旱缺水十分严重。因此，如何合理、有效地利用区内表层带岩溶水资源就显得尤为重要。本文着重分析了区内表层带岩溶水出露的条件，并总结了几种表层带岩溶水与“三小工程”相结合来开发利用表层岩溶水资源的模式，这对解决黔南地区干旱缺水具有一定的实际意义。
关键词：表层带岩溶水；模式；条件；黔南
贵州省黔南地区碳酸盐岩广布，为典型的岩溶峰丛山区，地表水系不发育，岩溶地下水深埋，可直接有效利用的水资源少，岩溶干旱缺水十分严重。目前尚有60余万人、40万头牲畜、8万公顷耕地的水源尚未完全解决，年需水量约1.35亿m3。因此，如何合理、有效地开发利用区内宝贵的表层带岩溶水资源就显得尤为重要。笔者等人目前正在区内开展“贵州省重点区地下水与地质环境调查”项目，对表层带岩溶水出露的条件及其开发利用模式进行了一定的研究，总结了一些规律，旨在对岩溶峰丛山区如何开发利用表层岩溶水提供一些参考。
1 表层岩溶水出露的条件
贵州省黔南峰丛山区的表层岩溶水主要接受大气降水入渗补给，其表层岩溶带中的溶蚀裂隙、溶孔及强风化带的节理裂隙为表层岩溶水的储存、运移空间，由于受表层岩溶带底部相对弱透水层的阻挡改变其径流方向，在地表适宜地点以表层岩溶泉的形式排泄。通过对调查区内表层岩溶泉出露的条件分析，其出露的条件与地形地貌、地层岩性及岩层的产状组合等息息相关。
图1 表层岩溶泉在地貌上出露的比例（%）示意图
1.1 地形地貌
黔南地区地处贵州高原向广西丘陵过渡的斜坡地带，地势上总体北高南低。由于碳酸盐岩广布，为典型的岩溶石山区，其地貌以溶蚀地貌为主，岩溶地貌的组合类型主要为峰丛洼地、峰丛谷地及溶丘洼地。通过对区内调查的表层岩溶泉在地貌分布上的统计分析（图1），表层岩溶泉出露有如下规律：从溶丘洼地→峰丛谷地→峰丛洼地，呈递增规律，其中在峰丛洼地地貌区出露表层岩溶泉的比例为在峰丛洼地谷及溶丘洼地地区的2倍左右。表层岩溶水在各类地貌上出露的位置见下表。
表层岩溶泉在地貌上出露的位置
1.2 地层岩性
测区地层从泥盆系至三叠系均有出露，受各类地层在岩性上的差异，表层岩溶泉出露的数量亦不尽相同。由于表层岩溶水出露条件是在表层岩溶带下部必须要有非可溶层或弱可溶层的存在。区内石炭系中上统黄龙组、马平组（C2-3hn⁃mp）及二叠系下统栖霞组、茅口组（P1q⁃m），是一套纯的厚层块状石灰岩。虽然其表层岩溶带发育，但由于地层的岩性差异不大，岩层中没有非可溶层或弱可溶层的存在，出露的表层岩溶泉较少。三叠系下统大冶组（T1dy）、二叠系上统吴家坪至大隆组（P2w⁃d）、石炭系下统大塘至摆佐组（C1d⁃b）及泥盆系中统（D2-3），这几个层位都有共同的特点是：岩性以石灰岩为主，在发育的表层岩溶带下部均有一层非可溶层或弱可溶层的存在，出露的表层岩溶泉较多。如三叠系大治组中的表层岩溶水主要是沿一薄层泥质灰岩相对隔水层与表层岩溶含水层的接触带出露，石炭系下统大塘组的表层岩溶泉主要是在中厚层灰岩与泥灰岩或泥页岩的接触带出露。
1.3 岩层的产状组合
图2 表层岩溶泉在不同岩层倾角上的出露比例（%）示意图
黔南峰丛山区表层岩溶水的出露不仅与地形地貌、地层岩性有关，而且与岩层的产状组合关系极大。通过对区内表层岩溶水的出露在岩层产状组合上的统计分析（图2），发现有如下规律：岩层倾角越陡，表层岩溶水出露就越少，反之则出露越多；表层岩溶水出露的最佳岩层倾角为0°～15°，岩层倾角大于45°地方，表层岩溶水则很少出露。
另外，区内表层岩溶水出露还与岩层的倾向有一定关系。据调查，大多数表层岩溶泉都是顺岩层的倾向方向出露，反倾向方向出露的表层岩溶泉则相对较少。
1.4 植被及土层
植被及土层对表层岩溶带的发育主要体现在两个方面，它们既是表层岩溶带发育的驱动力，又是强化表层岩溶带中的表层岩溶水调蓄能力的重要影响因素之一。在植被茂密区，生物活动强烈，可增强岩溶作用中的碳循环，使溶蚀作用加强，促进表层岩溶带的发育；另一方面由于植被覆盖，在大气降雨时，可截流部分降水和径流，加强下渗作用，促进表层岩溶带的发育。另外在有土层覆盖的地区，同样可以截流部分降水和径流，可增强表层岩溶带中岩溶水的调蓄能力并促进表层岩溶带的发育。
通过对区内的表层岩溶泉的调查分析表明：在有植树被及土层覆盖条件下的表层岩溶带，对表层岩溶水的调蓄能力远远高于在石漠化条件下的能力，出露的表层岩溶泉较多。
2 表层岩溶水的开发利用模式
区内对表层岩溶水比较常见的开发利用方式主要是结合“三小工程”进行开发利用，但其中的大部分水池、水柜没有从表层岩溶水出露的条件上去修建及布局，使这些水池只能靠天降雨蓄水、枯水季干涸且水质较差。据调查，区内目前60%以上的水池均是如此。因此，如何合理地从表层岩溶水出露的条件上去布局和修建“三小工程”，充分发挥“三小工程”的调蓄功能，使表层岩溶水资源得到充分利用，从而达到解决峰丛山区人、畜饮水的目的。根据控制表层岩溶水出露的条件及一些地区“三小工程”与表层岩溶水有机结合的开发利用模式的研究，总结出了适宜峰丛山区表层岩溶水开发的几种模式。
2.1 峰丛垭口布局模式
由于峰丛山区的峰丛垭口地带是表层岩溶水是最易出露的地方，而这些地方出露的表层岩溶水具有位置高、流量动态较稳定的特点。因此，选择在垭口地带修建水池是比较合理的一种模式，水池的大小及数量则要根据出露表层岩溶泉水流量的大小及其供水对象的需水量来确定。如罗甸县深井村翁不六表层岩溶水的开发利用就是一个成功的典范，该表层岩溶泉在地貌上位于一峰丛垭口，出露地层岩性为三叠系下统大治组（T1dy）石灰岩夹薄层泥灰岩，其表层岩溶泉就在灰岩与泥灰岩的接触部位出露（图3）。当地居民就在泉口下修建了一个40m3水池，然后利用该水池作为水源点，在其下面根据居民的需求，一家一户修建一个20～30m3的水池，从而解决了翁不六150人、200头牲畜的用水问题。
2.2 峰丛斜坡顺岩层倾向布局模式
通过上述对表层岩溶水出露条件的分析，测区表层岩溶水的出露与岩层的倾向、倾角关系极大。一般在岩层反倾向方向，表层岩溶水出露较少。因此，在峰丛洼地的斜坡地带，水池、水柜宜顺岩层倾向有表层岩溶水出露的地方布局及修建。利用此种模式可以使表层岩溶水与“三小工程”有机地结合进行水资源开发利用。如紫云县宗地乡回龙村羊寨洼地中水池的布局（图4），在洼地的东面斜坡中顺岩层倾向方向修建的水池中有水且水质较好，而在西面斜坡中沿岩层反倾方向所修建的水池中，则没有水。
2.3 洼地底部浅井模式
由于表层岩溶带中岩溶水的储集及运移，与表层岩带下部的弱可溶层或非可溶层关系非常密切。因此，在一些洼地底部受地层岩性的控制，发育的表层岩溶带下部有非可溶层或弱可溶层的存在，从而在洼地底部形成了表层岩溶水的富集带。如罗甸县栗木乡摆贡村窝氹表层岩溶潭，它由三个岩溶潭组成（图5），所处地层为三叠系下统大冶组（T1dy），岩性为厚层状石灰岩。这三个岩溶潭水位较稳定，潭中常年有水，其水量完全能够解决窝氹20余人、30余头牲畜饮用水及洼地中0.67hm2稻田的灌溉问题。表层带岩溶水的这种出露形式表明，在同样的水文地质条件下，可在洼地底部采取人工浅井的模式开发利用表层带岩溶水，从而解决当地群众的生活饮用水及部分旱地的灌溉用水。
图3 贵州罗甸县翁不六表层带岩溶水开发平剖面示意图
1—三叠系下统大冶组；2—灰岩；3—泥质灰岩；4—表层岩溶泉；5—水池；6—居民点；7—A—A′剖面；8—岩层产状
图4 贵州省紫云县宗地乡羊寨
表层泉开发利用剖面示意图
1—石炭系中下统；2—石灰岩；3—表层岩溶泉；4—无水水池；5—有水水池；6—岩层产状，上为倾向、下为倾角
图5 贵州省罗甸县栗木乡窝氹表层岩溶潭剖面图
1—第四系；2—三叠系下统大冶组；3—松散土层；4—石灰岩；5—岩层产状；6—表层岩溶带发育深度界线
3 表层岩溶水开发中值得注意的问题
（1）注意对森林植被层及松散土层的保护。由于森林植被层及土层既是表层岩溶带发育的驱动力，又是强化表层岩溶带中的表层岩溶水调蓄能力的重要影响因素之一。因此，对森林植被的保护与建设，恢复或提高表层岩溶带对表层岩溶水的调蓄功能至关重要，同时也是提高生态地质质量的有力措施。
（2）在表层岩溶水开发利用中应从地质学的角度对“三小工程”进行统一合理的规划和布局。长期以来，区内对表层岩溶水的开发比较随意，没有从表层岩溶水出露的条件上去布局和规划，同时地方相关部门对其也是一个盲点，从而使区内的表层岩溶水没有得到有效的开发利用，造成了水资源的浪费。
（3）表层岩溶水开发过程应加大经费的投入力度。由于区内人居环境恶劣、经济作物甚少，农民人均年收入不足500元，对表层岩溶水开发中的必备材料主要靠政府的补贴支持，制约了对表层岩溶水的开发利用。
4 结论与建议
贵州省黔南岩溶峰丛山区，地表水系不发育，岩溶地下水埋深大，可直接利用的水资源少，岩溶干旱缺水严重。由于受地形地貌、地层岩性等因素控制，表层岩溶水含水相对丰富，且具有较好的开发利用条件。本文从地形地貌、地层岩性、岩层的产状组合、植被和土层几个方面，分析了表层带岩溶水出露的条件，总结了适宜于该区对表层带岩溶水开发的峰丛垭口布局模式、峰丛斜坡顺岩层倾向布局模式、峰丛洼地底部浅井模式，这将对区内表层带岩溶水与“三小工程”结合开发利用岩溶水资源具有实际的指导意义。
但在对表层带岩溶水的开发利用过程中，应注重对控制表层岩溶带发育的森林植被层和松散土层的保护与建设，同时还应从地质学的角度对表层带岩溶水资源进行合理的开发利用规划，并希望相关部门加大对区内表层带岩溶水开发利用中的经费投入力度。
参考文献
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㈦ 湖泊沼泽和喀斯特地貌的土地如何利用开发
喀斯特地貌（karst landform）
具有溶蚀力的水对可溶性岩石进行溶蚀等作用所形成的地表和地下形态的总称。又称岩溶地貌。水对可溶性岩石所进行的作用，统称为喀斯特作用。它以溶蚀作用为主，还包括流水的冲蚀、潜蚀，以及坍陷等机械侵蚀过程。这种作用及其产生的现象统称为喀斯特。喀斯特是南斯拉夫西北部伊斯特拉半岛碳酸盐岩高原的地名，当地称为Kras，意为岩石裸露的地方。近代喀斯特研究发轫于该地而得名。
喀斯特地貌分布在世界各地的可溶性岩石地区。可溶性岩石有3类：①碳酸盐类岩石(石灰岩、白云岩、泥灰岩等)。②硫酸盐类岩石（石膏、硬石膏和芒硝）。③卤盐类岩石（钾、钠、镁盐岩石等）。总面积达51×106平方千米，占地球总面积的10％。从热带到寒带、由大陆到海岛都有喀斯特地貌发育。较着名的区域有中国广西、云南和贵州等省（区），越南北部，南斯拉夫狄那里克阿尔卑斯山区，意大利和奥地利交界的阿尔卑斯山区，法国中央高原，俄罗斯乌拉尔山，澳大利亚南部，美国肯塔基和印第安纳州，古巴及牙买加等地。中国喀斯特地貌分布广、面积大。主要分布在碳酸盐岩出露地区，面积约91～130万平方千米。其中以广西、贵州和云南东部所占的面积最大，是世界上最大的喀斯特区之一；西藏和北方一些地区也有分布。
喀斯特可划分许多不同的类型。按出露条件分为：裸露型喀斯特、覆盖型喀斯特、埋藏型喀斯特。按气候带分为：热带喀斯特、亚热带喀斯特、温带喀斯特、寒带喀斯特、干旱区喀斯特。按岩性分为：石灰岩喀斯特、白云岩喀斯特、石膏喀斯特、盐喀斯特。此外，还有按海拔高度、发育程度、水文特征、形成时期等不同的划分等。由其他不同成因而产生形态上类似喀斯特的现象，统称为假喀斯特，包括碎屑喀斯特、黄土和粘土喀斯特、热融喀斯特和火山岩区的熔岩喀斯特等。它们不是由可溶性岩石所构成，在本质上不同于喀斯特。
喀斯特地貌在碳酸盐岩地层分布区最为发育。该区岩石突露、奇峰林立，常见的地表喀斯特地貌有石芽、石林、峰林、喀斯特丘陵等喀斯特正地形，溶沟、落水洞、盲谷、干谷、喀斯特洼地等喀斯特负地形；地下喀斯特地貌有溶洞、地下河、地下湖等；以及与地表和地下密切相关联的竖井、芽洞、天生桥等喀斯特地貌。
喀斯特研究在理论和生产实践上都有重要意义。喀斯特地区有许多不利于生产的因素，需要克服和预防，也有大量有利于生产的因素可以开发利用。喀斯特矿泉、温泉富含有益元素和气体，有医疗价值。喀斯特洞穴和古喀斯特面上各种沉积矿产较为丰富，古喀斯特潜山是良好的储油气构造。喀斯特地区的奇峰异洞、明暗相间的河流、清澈的喀斯特泉等，是很好的旅游资源。
喀斯特地貌下流水侵蚀形成的地下河。在地表常见有石芽、溶沟、石林、漏斗、落水洞、溶蚀洼地、坡立谷、盲谷、峰林等地貌形态，而地下则发育溶洞、地下河等各种洞穴系统以及洞中石钟乳、石笋、石柱、石瀑布等。碳酸岩分布面积约达130万km2，喀斯特地貌分布十分广泛，在我国主要分布在广西、贵州、云南等省区，如广西的桂林山水、云南的路南石林等驰名中外。
溶洞的形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果。石灰岩的主要成分是碳酸钙（CaCO3），在有水和二氧化碳时发生化学反应生成碳酸氢钙[Ca(HCO3)2]，后者可溶于水，于是有空洞形成并逐步扩大。这种现象在南欧亚德利亚海岸的喀斯特高原上最为典型，所以常把石灰岩地区的这种地形笼统地称之喀斯特地形。
按其发育演化，喀斯特地形可分出以下6种。1）地表水沿灰岩内的节理面或裂隙面等发生溶蚀，形成溶沟（或溶槽），原先成层分布的石灰岩被溶沟分开成石柱或石笋。2）地表水沿灰岩裂缝向下渗流和溶蚀，超过100m深后形成落水洞。3）从落水洞下落的地下水到含水层后发生横向流动，形成溶洞。4）随地下洞穴的形成地表发生塌陷，塌陷的深度大面积小，称坍陷漏斗，深度小面积大则称陷塘。5）地下水的溶蚀与塌陷作用长期相结合地作用，形成坡立谷和天生桥。6）地面上升，原溶洞和地下河等被抬出地表成干谷和石林，地下水的溶蚀作用在旧日的溶洞和地下河之下继续进行。云南路南的石林是上述第一阶段（溶沟阶段）的产物，这里的自然风光因阿诗玛姑娘的动人传说而变得格外旖旎。桂林的象鼻山，则是原地下河道出露地表形成的。在广西境内，经常可看到这种抬升到地表以上的溶洞，俗称“神女镜”或“仙女镜”。
㈧ 喀斯特地貌地区的水资源有什么特点
喀斯特（Karst)即岩溶，是水对可溶性岩石（碳酸盐岩、石膏、 岩盐等）进行以化学溶蚀作用为主，流水的冲蚀、潜蚀和崩塌等机械作用为辅的地质作用，以及由这些作用所产生的现象的总称。由喀斯特作用所造成的地貌称喀斯特地貌（岩溶地貌）。喀斯特景观在我国有着广泛的分布，如驰名中外的桂林山水、云南石林等，华南、华北、 东北等地区也有喀斯特地貌分布。岩溶含水层的富水性总的来说是较强的，但是含水又极不均匀。 因岩溶水并不是均匀地遍及整个可溶岩的分布范围，而是埋藏于可溶岩的溶蚀裂隙、溶洞中，所以往往同一岩溶含水层在同一标高范围内，或者同一地段，甚至相距几米，富水性可相差数十倍至数百倍。可溶性岩层大面积出露的地区，岩溶水的上部常是潜水。由于岩溶发育不均匀，岩溶潜水分布亦不均匀。它既具有相互联系的统一自由水面，又存在径流相对集中的暗河通道。岩溶强烈发育的山区，岩溶潜水比较集中于地下暗河系统中，地下水位较深，常形成地下富水而地表缺水的现象。在平原地区以及受某些地质结构控制所形成的汇水地区，由于暗河、溶蚀孔洞发育相连，岩溶潜水的分布比较均匀，水位较浅。岩溶水是良好的供水水源，但对于矿坑和地下建筑工程施工，常造成灾害性突发涌水。大量抽取岩溶水时要注意防止地面塌陷。
㈨ 峰林平原型岩溶水资源可持续开发与利用模式——以桂中新端口江流域为例
夏日元1，2，罗伟权1，2，唐建生1，2，李兆林1，2
（1.中国地质大学（北京），北京100083；2.中国地质科学院岩溶地质研究所，桂林 541004）
作者简介：夏日元（1963—），研究员，岩溶资源与环境研究中心主任，长期从事岩溶水资源和生态环境调查研究工作。
摘要：针对桂中峰林平原岩溶区水资源环境特点，提出了“挖井钻孔、节水灌溉与发展高效农业”相结合的水资源可持续利用模式。即挖井钻孔，建设抽水型地下调节水库，解决区域性干旱问题；节水灌溉，发展节水型生态农业，提高取水和供水经济效益；调整用地结构，水资源调蓄—高效种植—高效养殖—生态建设相结合。水资源开发有四方面具体措施：①碎屑岩补给区兴建山塘联合水库，解决城镇供水问题；②寻找径流带打机井，解决分散居民供水问题；③挖大口井开发表层岩溶系统地下水，解决农业灌溉用水问题；④地下水溢出带修建排涝和供水渠网，供水与防涝相结合。
关键词：水资源；可持续利用；峰林平原；桂中
桂中峰林平原岩溶区主要分布于广西中部和东北部，涉及约20个岩溶县（市），总体特征为：地形平坦，耕地连片，地下水埋藏浅，水资源和光热资源丰富，是岩溶区不可多得的农业基地。本文以广西宾阳县新端口江流域为例，在1/5万水文地质和环境地质调查的基础上，在考虑水资源开发利用与生态建设和经济发展相结合原则的前提下，进行了岩溶水资源综合开发利用规划，提出了不同岩溶环境类型区水资源开发利用方式和具体措施。并通过示范，实现了以水资源的可持续利用，支持当地社会经济的可持续发展。
1 水资源环境特征
（1）地质条件。区内出露的地层有寒武系、泥盆系、石炭系、二叠系、白垩系和第四系。以碳酸盐岩岩性为主，其分布面积占流域总面积的75%，碎屑岩分布于边缘地带。褶皱宽缓，地层产状平缓；断裂构造偏少，主要有北东向发育的4条断裂带，它们切断了向斜翼部地层，使泥盆系—石炭系的碳酸盐岩地层呈叠瓦状重复出现。这些特征控制了区内岩溶发育和水资源分布的总体格局。
（2）地形地貌及耕地资源条件。碎屑岩组成的地貌多为中高山，标高200～300m，最高峰为673m；碳酸盐岩区则为典型的孤峰、残峰溶蚀平原，标高90～105m，地势平缓开阔。土层厚度0～10m。耕地面积占土地总面积的15%～20%，其中水田占耕地的60%～70%，旱地占耕地的30%～40%。人均耕地0.08hm2左右，高于西南岩溶区平均水平。
（3）土壤特性。由于渗漏、淋溶作用强，致使土壤结构疏松，涵水、保肥能力差，调节功能弱，土壤养分流失严重。有机质含量一般小于1%～2%，土地瘦瘠，低产田地多。
（4）岩溶发育特征。岩溶发育强烈，裸露区石山峰体上多见有数层溶洞，脚洞、侧洞、穿洞和岩溶泉较为普遍；覆盖区溶蚀—堆积残丘平原上，表层岩溶系统的岩溶化极强，漏斗、竖井、落水洞、地下河天窗、溶洞和地下河管道等构成物质与能量迅速渗漏转移的复杂介质结构；局部地势较低部位常形成宽而浅的洼地，石芽、“石海”遍布。
（5）水文地质条件。地表除水系干流外，多无常年性水流。碎屑岩地区和峰丛山区为地下水的补给区，峰林平原为径流区，孤峰平原则为溢出带。地下浅部水位变动带附近横向洞穴比较发育，溶隙比较均一。地下水以分散的水平运动为主，水力坡度缓，具有基本统一的潜水位；饱水带发育岩溶地下河系统，一般汇水面积较大，以集中排泄为主，非均一性强；大气降水、地表水和地下水交替强烈，地下水动态不稳定；地下水埋藏较浅，枯季水位埋深10～30m，雨季仅数米甚至溢出地表。
（6）干旱缺水状况。降水时空分布不均，农作物需水高峰期（4～5月和9～10月）降雨量偏少，旱灾频繁。据多年资料统计，春旱出现频率为25.9%，秋旱频率为19.1%。水利设施不足，地表水利工程所需投资大、运行成本高，地下水开发利用率仅有20%～30%，耕地有效灌溉面积仅占50%左右。流域内年平均受旱面积达60万hm2，平均每年减收粮食18.34万t，减收甘蔗55.41万t，经济损失超过10亿元。黎塘镇有647hm2水田因缺水而改为旱田，每年缺水量为340万m3；和吉镇51个自然村中尚有43个自然村和镇政府所在地饮水未解决，2003年全镇种植甘蔗1800hm2，因干旱枯死近667hm2。
（7）开采地下水引起了岩溶塌陷等环境地质问题。黎塘城区目前开采地下水的单位51家，日开采地下水量4.0万m3，高峰期7.2万m3，枯水期地下水超采量3万m3/d。因超采地下水引起岩溶塌陷320多处，波及面广，危及建筑物及人身安全。
2 水资源可持续利用模式与措施
由上所述，水资源是制约桂中岩溶地区社会和经济发展的关键要素，水资源的有效利用，总体应采取联合调控的方式，水资源开发—节水利用—产业结构调整—生态建设相结合，即采取“挖井钻孔、节水灌溉与发展高效农业”模式。
2.1 挖井钻孔，建设抽水型地下调节水库，解决区域性干旱问题
该类型区开挖大口径井和钻井建机井的条件比较有利，开发投资少、周期短、取水成本低。抽水型地下调节水库的基本原理为：利用峰林平原浅层岩溶化强、储水性和透水性好的特点，在农作物需水的干旱季节过量开采中深层地下水，形成调节空库容，雨季来临后通过天然入渗而恢复地下库容。
根据新端口江流域水资源分布规律和开发现状，区内不同岩溶环境类型区水资源开发利用具体措施（图1）为：
图1 新端口江流域水资源综合开发利用规划图
1—流域边界；2—地表水系；3—地下河；4—分区界线；5—地下水开发利用点；6—兴建山塘联合水库区；7—打机井开发径流带地下水和挖大口井开发表层岩溶系统地下水区；8—修建排涝和供水渠网和挖大口井开发表层岩溶系统地下水区；9—打机井、挖大口井和供水渠网综合开发区
（1）碎屑岩补给区兴建山塘联合水库，解决城镇供水问题。黎塘镇现有居民20多万人，主要以地下水和新端口江为供水水源地。由于抽取地下水引起了岩溶塌陷等一系列地质灾害和水质污染问题，已经进行了控制开采。而东南部碎屑岩区，原有6处小山塘水库，未能有效利用。该区距黎塘镇仅2～3km，地势高出60～80m，供水条件较好。故将原山塘水库扩建并串联成联合水库，增大库容和供水能力，作为黎塘城镇居民供水水源。
（2）寻找径流带打机井，解决分散居民供水问题。流域内村民居住较为分散，一般3～4km有一个自然村，每个村200～400人。原居民饮用水源为地表低洼水塘和少量大口井，旱季干枯，农田和生活污染严重，水量和水质均得不到保证。区内泥盆系下统（D3）和石炭系下统（C3）岩性较纯，发育有富水性较好的条带状蓄水构造，在岩性接触带和断裂部位形成了地下径流带或地下河，从而具备了打深井供水的条件。可采取在分散自然村每个村打1口机井，集中供应饮用水。井深一般60～80m，水质较好；井间距3～4km，不会引起大面积水位下降及地质灾害问题。
（3）挖大口井开发表层岩溶系统地下水，解决农业灌溉用水问题。区内碳酸盐岩之上土层覆盖厚度0～10m，在土岩接触带附近及其下10m范围内存在一个岩溶发育相对较强的岩溶带，岩溶形态以溶沟、溶槽和溶蚀裂隙为主，赋存有地下水，但储水量不大。可采取打浅井和开挖大口井方式，分散利用此类水资源。井深一般10～20m，井间距50～100m。由于流域内地表水利设施不完善，无供水渠网，采取该方式开发表层岩溶系统地下水，可有效解决农业灌溉用水问题，而且成本低，带来的环境问题少。
（4）地下水溢出带修建排涝和供水渠网，供水与防涝相结合。峰林平原岩溶区地下水溢出排泄带一带，由于地势低洼，雨季地下水位一般上升到地表，产生洪涝灾害，淹没农田；而旱季地下水位又迅速下降，造成干旱缺水。此类地区宜进行农田改造，修建蓄水池塘、开挖大口井、开挖排洪沟与建设供水渠网相结合，从而既解决防洪排涝问题，又解决干旱缺水问题。
2.2 节水灌溉，发展节水型生态农业，提高取水和供水经济效益
水资源的有效利用不仅要在源头上寻找水源，合理开发，而且要在利用方式上进行攻关，提高水资源利用率。具体措施有：采取喷灌、滴灌、移动式灌溉等节水灌溉技术；进行土壤持水能力改良，包括生物蓄水保肥和保水技术，引进需水量少的高效、优质品种等，增强抗旱、减灾能力；进行产业化开发，提高取水和供水经济效益。
2.3 调整用地结构，水资源调蓄—高效种植—高效养殖—生态建设相结合
包括改良水资源和土资源配置关系，调整用地结构，扩大经济果林面积；合理调整农业产业结构，减少高耗水作物种植面积，扩大高效旱作如瓜果、蔬菜、药材等经济作物的种植面积；营造生态经济林，提高森林覆盖率和涵养水源功能，治理水土流失和石漠化，改善平原区小气候等。
3 示范成果
（1）饮用水方面。通过详细调查水文地质条件，并开展地球物理探测工作，确定了流域内可以供水的优选井位。在和吉乡的伶俐、巴窄等6个村已实施了钻探成井，村民用上了自来水，三六、大吉等村的井位也已确定。和吉乡政府所在地，由于处于地势较高的分水岭和石炭系弱含水带部位，饮用水长期未能解决，居民用水依靠用车到十多公里以外拉水。本次研究通过反复调查和勘探，发现了溶蚀裂隙型含水层，打成了1口供水井，出水量360m3/d，解决了长期缺水问题。
（2）表层岩溶系统地下水开发方面。在黎塘镇谢村桥美示范区，开挖岩溶浅井6个，井深10～20m，在土岩接触带附近和基岩顶部岩溶强风化带获得了可以供水的含水层。实现保水灌溉面积约233hm2，大大改善农业生产条件。
（3）发展节水型生态农业方面。在黎塘镇谢村桥美建成了以蔬菜为主的高效农业基地，面积达约167hm2。其内铺设节水灌溉输水管9240m，开展固定式喷灌试验约33hm2，管灌约27hm2，移动式喷灌约107hm2，实现了水资源的高效利用。
（4）调整用地和产业结构方面。引种早熟品种无核黄皮和大果枇杷约26hm2，火龙果约13hm2，甜瓜约13hm2；连片种植牧草约15hm2，在河边、村边等闲荒地分散种植6.7hm2，建良种牛养殖场2个，开展了岩溶区种草养殖业试验。
通过上述措施，不仅解决了饮用水和农业灌溉用水问题，增强了防旱抗旱能力，而且促进了农民增产增收和生态环境的良性循环。桥美示范区蔬菜总产值达1300多万元，增收20%～30%；火龙果已进入挂果期，每公顷收益达1.5万元；萝卜每公顷产量由过去的3万kg提高到现在的5.25万～7.5万kg，年产值达235万元，增收125万元。
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㈩ 请问关于喀斯特的经济发展
我国是喀斯特资源富集区，雄奇秀丽的喀斯特景观大多生长在边远贫困地区，随着喀斯特旅游资源的开发，喀斯特地区脱贫致富奔小康的进程不断加快。认真研究喀斯特地区资源开发与区域经济发展的关系及其资源转化规律，是该地区党委政府面临的重大课题。
一、喀斯特资源特性及其对区域经济发展的影响
自然资源是人类赖以生存的重要基础，是区域经济发展的重要要素。包括区域的地理特征、气候特征、水文特征和土地、生物及矿藏资源等在内的自然资源条件。喀斯特资源是一种独特的景观资源，所谓“喀斯特”，是指水和可溶性岩石相互作用而产生的一种物质地质作用。水在可溶性岩体表面及岩体内不同方向的裂隙中进行循环时，产生溶蚀及一定程度的机械冲刷作用，使岩体表面及内部形成一种独特的溶蚀地貌景观。喀斯特资源主要有如下三个特性：
不可再生性 上亿年形成的喀斯特景观资源不仅是十分有限的，而且是不可再生的。因此，从人类社会可持续发展的角度出发，针对喀斯特资源的不可再生性，合理利用和有效保护资源显得尤为重要。
观赏性 这是喀斯特资源最独特的性质。规模宏大、气势雄伟的山峰，千姿百态、栩栩如生的石林、石钟乳构成一幅幅令人惊叹、使人赏心悦目的壮丽画卷。充分认识和把握喀斯特资源的独特性，推动资源优势向旅游产业优势转化，是喀斯特资源开发的关键所在。
区域性 任何一种资源在地球上的分布都是不均衡的，无论在数量上或质量上都有显着的地域差异。每一种自然资源都有其特殊的地域分布规律，喀斯特资源更是如此。兴文喀斯特与云南、贵州喀斯特分布是不同的，这种分布和组合上的差异，会对资源的开发利用产生重大影响。
整体性 每一个区域的各种自然资源要素彼此有生态上的联系，形成一个整体，即自然生态系统。其中一种资源的开发利用，就可能引起系统中其它资源或环境区域内喀斯特水资源、动植物资源的开发利用。这种整体性特征要求人们在自然资源的开发利用中，坚持合理研究，综合开发，扬长避短的原则。
喀斯特资源是非常有限而且十分宝贵的景观资源，合理开发、有效保护这种资源，对区域经济发展具有重要的影响。
1、喀斯特资源的数量多寡影响区域旅游发展的规模。自然资源是区域生产发展的自然物质基础，某种自然资源的数量越多，利用该自然资源发展生产的规模可能越大。当喀斯特景观在一个区域分布越大，旅游开发的规模和潜力在这个区域就可能越大。桂林、云南等地的旅游开发，是以喀斯特资源的拥有量为基础的。
2、喀斯特资源的质量及开发利用条件影响区域生产活动的经济效益。同一种资源，其质量及开发利用条件不同，则开发利用的方式不同，开发利用过程中的成本投入、劳动生产率、产品质量、市场销售等也不同，经济效益存在差异。例如，国家级风景区与世界遗产同样是风景名胜区，但由于资源的品味和质量不同，开发的层次与方式不同，其产生的效益也就不同。一般说来，资源的质量越高，开发的条件越好，对区域经济的带动和影响越大。
3、喀斯特资源的地域组合影响区域产业结构。自然资源是产业发展的基础，有某种资源，就有可能发展起以开发利用该种资源为主的产业。喀斯特资源丰富的地区，往往形成以旅游为主导的地区经济结构。例如兴文地区，过去第三产业不发达，宾馆饭店甚少，随着近年来喀斯特景区的开发，逐步形成了以农副产品加工、旅游产品加工、餐饮娱乐业为主的经济结构。生产的区域分布与资源的地域分布有很大的吻合性。
二、 兴文喀斯特资源的开发利用现状
四川省宜宾市兴文县位于四川盆地与云贵高原的过渡地带，系乌蒙山北端山脉。北与江安、纳溪两县相邻，东连叙永县，南与云南威信县接壤，西靠珙县、长宁两县。全县幅员面积1362平方公里，辖21个乡镇，322个村，42.84万人，其中5个苗族乡，3.6 万苗族人口，是四川省最大的苗族聚居地。兴文属边远贫困山区县，曾为国家级贫困县。2002年，全县国内生产总值11.71亿元，全社会固定资产投资3.27亿元，地方财政收入2976万元，农民人均纯收入2076元。
兴文是我国喀斯特地质地貌发育典型地区之一，广泛分布的喀斯特资源，形成了如天泉洞和大、小岩溶漏斗，岩溶峡谷以及众多的地表石芽、峰丛、峰林等许多珍贵的岩溶地质地貌奇观，着名洞穴专家朱学稳教授曾对兴文石林这样评述：“世界级规模的漏斗，大量的流入型洞穴，完整的喀斯特流域，优良的喀斯特发育条件，漫长的喀斯特演化历史，古今不同阶段喀斯特发育的叠置、继承和新生，构成了‘兴文式’ 喀斯特发育的基本特色。”许多考察过兴文喀斯特景观的专家也一致认为，如此完整的喀斯特景观，实属国内第一，世界罕见，可称喀斯特博物馆，是一部罕见的岩溶教科书。
大自然赋予兴文人民如此美丽的喀斯特景观，为兴文县域经济的发展，创造了丰厚的物质基础和有利的条件。然而在喀斯特旅游资源的开发利用过程中却经历了漫长而曲折的历史。
兴文利用喀斯特景观资源发展旅游业，起步早、发展慢，早在1980年5月1日，石海洞乡风景区就对外开放。1986年，“石海洞乡”风景区成为第一批省级风景名胜区。党和国家领导人胡耀邦、宋任穷、张爱萍等先后观光视察。省、市有关领导多次亲临景区指导工作。史学家、地学家和大专院校相关专业师生纷纷前往景区考察，进行直观教学。“石海洞乡”景区知名度不断提高，游客与日俱增，1980—1985年，游客由3万多人次增加到9万多人次，5年间共接待中外游客39万多人次。
随着我国改革开放的不断深入，经济社会的不断发展，全国众多的风景名胜区在八十年代中后期迅速崛起，而且景区的开发建设水平逐步提高，就连离石海洞乡仅40公里的蜀南竹海也加快了开发步伐，走在了前头。而石海洞乡由于种种原因从八十年代后期开始，远远落在了全国众多景区的后面，游客逐年下降，2001年仅2万人，出现了潇条冷落、员工思走、事业衰败的惨状。由于喀斯特资源优势没有转化为旅游产业优势，县域经济的发展从战略上讲也尚未出现突破性的进展和根本性变化。
回顾兴文喀斯特资源开发的历史，可以看出，有了丰富的资源，并不一定就能够培育出好的产业，区域经济的发展也并不一定有新的突破。怎样变喀斯特资源优势为旅游产业优势和区域经济优势，的确需要我们认真反思和总结。
1、在一个既边远贫困，而喀斯特旅游资源又富集的地区，如何加速县域经济发展，需要我们理清思路，明确目标，调整结构，突破重点，以最快的速度将资源优势转化为经济优势，从而带动喀斯特地区人民脱贫致富奔小康。
2、县域经济的发展必须打破常规，必须充分认识自身的县情、自身的优势和劣势、自身的经济特色和在全国乃至全球的位置，找准战略突破口，只有在突破口上真正突破，在优势和特色上做文章，资源的转化才能进入良性发展的轨道。如能乘势而上，不断开拓创新，县域经济的发展战略就能如期实施和实现。
3、喀斯特景区的开发，体制、人才、资本是三大关键性要素。而体制又是关键之关键。石海洞乡开发从1980年至2001年20年间投入仅300万元，关键是体制障碍。不消除体制障碍，不突破旧的框框，不改革创新，就抓不住关键，就很难解决景区开发的投入问题。
4、喀斯特地区产业结构的调整，应当从可持续发展的战略高度，紧紧围绕喀斯特旅游资源的开发来带动和推进。结构调整的关键是培育什么样的主导产业和辅助产业，如果主导产业选得不准确，或主导产业过多，必将给区域经济的发展带来不可估量的损失，甚至导致区域经济停滞不前。比如，喀斯特地区旅游资源丰富，同时地下矿产资源也比较丰富，是开发旅游资源为主，还是开发煤、硫资源为主，从战略上讲，从经济全球化和消费需求不断升级的趋势讲，主导产业的选择是无疑的，喀斯特地区必须从可持续发展的战略高度出发，以开发喀斯特旅游资源为主导，这是兴文22年开发历史得出的基本结论。
三、 兴文喀斯特资源开发与县域经济的跨越式发展
经济全球化进程的加快，以及我国加入WTO所带来的机遇和挑战，又一次冲击着喀斯特地区的人们，特别是喀斯特地区的各级领导干部。面对日趋激烈的市场竞争和严峻的挑战，他们不得不重新审视自己的优势和劣势，不得不重新选择和寻找自己的发展道路。
（一）主导产业的选择与培育
区域经济的发展，首先确定的是发展什么，其次才是怎么发展。因此，地方党委政府很重要的任务是从战略上研究和抉择区域经济发展的主导产业是什么？怎样加快主导产业的发展？
所谓主导产业，即带头产业，即能带动整个区域产业发展的产业或产业群体。主导产业是区域经济的核心，它决定着区域经济的发展方向、速度、性质和规模，并体现出某一区域在全国劳动地域分工中的地位。主导产业确定的方法一般应从定量、定性及综合分析三方面着手。本文主要以兴文为例从综合分析的角度进行论述，并从区域优势与劣势的分析比较中来看兴文选择旅游为主导产业的必要性和可行性。
首先，从区位优势看。兴文远离大市场，距省会成都480公里，离中等城市宜宾108公里、泸州86公里，区位几乎无优势可言，是典型的边远贫困山区县。由于区位边远，该地区经济社会发展的历史基础较为薄弱。
其次，从资源优势看。如前所述，兴文喀斯特资源极为丰富，是全国闻名的喀斯特旅游景区之一，有省级风景名胜区僰王山，更有世界地质公园、国家地质公园、国家级风景名胜区兴文石海。同时该地区矿产资源也极丰富，其中煤炭储量11亿吨，硫铁矿135 亿吨，盐矿48亿吨。由于煤矿开采已近30年，尽管目前该产业还是财政收入的主要来源之一。但开采煤矿所带来的环境破坏、安全事故频发等负面影响，其资源优势逐渐向资源劣势转化。
第三，从技术优势看。兴文长期以采矿业为支柱产业，产品大多为初级产品，技术含量低，生产技术设备落后，劳动力技术素养不高，新技术的掌握程度较低。从战略上看兴文以矿山开采业为主导产业是缺乏比较优势和持续的市场竞争力的。
第四，从产业优势上看。兴文县的一产业和二产业都比较落后，比较传统，规模小，现代组织化程度低，比较优势不明显。而旅游产业特色明显，规模宏大，档次很高，特别是随着人们生活水平的提高和消费需求的不断升级，以喀斯特自然景观为主体的兴文旅游产业具有十分突出的产业优势，如开发培育得好，完全有可能走向全国，走向世界。
由此可见，虽然兴文的喀斯特旅游资源和矿产资源都很丰富，相对于其它产业来说，目前都是不可缺少的产业支柱，但无论从可持续发展的长远考虑，还是从产业自身的综合条件分析，以采矿业为主导显然是不合适的，必须将县域经济的重心转移到喀斯特旅游资源的开发建设上来，在旅游主导产业的培育上走出一条新路子，从而全面带动区域经济的跨越式发展。
（二）战略突破口的确立与资源的保护
主导产业的培育壮大是一个纷繁复杂的系统工程，喀斯特地区尤其应该紧密结合自己的具体实际，分清轻重缓急，选准战略突破口，坚持不懈地求突破，逐步实现资源优势向经济优势的转化，最终促进县域经济的繁荣和良性循环。兴文县的特色和优势集中在兴文石海，旅游业的潜力和希望也在兴文石海。兴文石海的开发建设已经具有一定的基础，打好兴文石海这张牌，建好兴文石海这个龙头，带动全县喀斯特资源的开发，是实现旅游产业振兴和发展的战略突破口。有了点上的突破，才有面上的跨越式发展。
申报国家重点风景名胜区是关键。从1996年开始，兴文县委、县政府从经济社会发展的长远战略出发，重新启动兴文石海国家重点风景名胜区的申报，之后相继启动了国家地质公园、世界地质公园的申报，倾全县之力进行广泛争取，经过六年的艰苦努力，2002年5月，兴文石海正式被国务院批准为国家重点风景名胜区，于2004年3月被批准为国家地质公园，于2005年2月被批准为世界地质公园，从而为兴文旅游的发展奠定了坚实的基础，同时也为经济社会的跨越带来了千载难逢的历史机遇。
关闭景区周围硫磺厂是重要举措。川堰厂和兴堰厂是当时兴文石海周围最大的硫磺厂，就业人数达到2000余人，曾经是兴文有名的支柱企业。由于川、兴两矿的过度开采，兴文石海不仅沦为重要的矿渣堆积地，同时由于严重的大气污染，整个兴文石海景区几乎寸草不生。因此，1996年，在经过关矿与不关矿的艰难抉择后，痛下决心，对川、兴两矿实行关闭破产，彻底根除了这颗生长在兴文石海风景名胜区上的毒瘤，为兴文石海景区资源的有效保护迈出了实质性的步伐。
旅游环线公路建设是基础。行是旅游产业六大要素中的重要一环。旅游要发展，交通要先行，公路建设对于旅游开具有十分重要的作用。90年代末期，兴文县把公路建设作为推动旅游发展的重要内容，全县先后投资近一个亿，修建了晏仙路、兴石路、古高路、晏博路等100公里旅游环线高等级水泥路，沟通了与区外大环境的联系，缩短了与大市场的距离，为喀斯特地区的旅游开发和区域经济发展奠定了重要的基础。
（三）关键环节上的创新与高起点建设
喀斯特地区大多是贫困地区，因此在抓发展、抓资源转化的过程中要敢于和善于在关键环节上创新和突破。兴文是一个贫困山区县，财源支柱缺乏，财政十分困难，但在旅游开发上始终坚持高起点、高标准、高质量、高效率，全力打造世界一流旅游品牌。首先是体制改革。针对旅游业起步早、资源转化慢和投入不足的现状，大胆推进石海洞乡原国有公司的改制，组建了国有控股的新的股份制公司。其次是高起点规划。全县投入100多万元聘请资深专家对全县旅游总规和详规进行修编和完善，整合全县旅游资源，为旅游业和可持续发展奠定基础。第三是高规格建设。聘请了全国知名的总风景师、总规划师、高级工程师等专家亲临兴文石海实地勘察，进行科学合理的规划设计。投入近8000万元快速推进山门、游人中心、苗族文化广场、人工湖、栈道、停车场、星级厕所等65个主体工程建设，对洞内景观进行灯光全面改造，对景区居民进行迁移，对180余座坟山进行搬迁，让景区更自然、更美丽、更人性、更具吸引力。第四是开发环境的营造。一方面在全县上下进行广泛宣传，形成共建旅游大县的共识。另一方面大力实施“百里绿色长廊”工程，对旅游环线和景区可视范围实行退耕还林。再一方面引入民间资本投入宾馆饭店、旅游食品、旅游纪念品等相关产业的开发，不断延长旅游产业链，在短短的一年多的时间里先后建成了三星级宾馆“洞乡大酒店”，二星级的“银峰宾馆”、“兴文大酒店”、“温水溪度假村”。“石海旅游商品公司”、“敬师酒业”、“搏旺笋业”、“石海泡菜”等一系列旅游食品、旅游纪念品开发公司相继组建并投入运行。
（四）旅游大县框架的建立和战略目标的实现
兴文的县情、兴文的资源和区位特点决定了必须按照建设旅游大县的要求做强做大旅游产业。建设旅游大县不仅要求加大对旅游主导产业的培育和发展力度，推进旅游资源优势向经济优势的转化，提高旅游产业占国内生产总值的比重，关键是要充分发挥其主产业链和主带动作用，实现主导产业和辅助产业的协调发展，从而推动县域经济发展的整体跨越。这就要求当地党委政府站在区域经济发展的战略高度，充分把握本地实际，构建科学合理的县域经济结构。兴文县在总结多年旅游开发的经验教训的基础上，提出了建设旅游大县的基本框架，即以石海—博望为龙头，以僰苗文化为依托，以特色城镇为支撑，以优质服务为配套，并按照这个框架的总体要求，通过3—5年的艰苦奋斗，基本建成旅游大县。
在旅游龙头企业的培育上，全面完成兴文石海和僰王山开发建设工程，打捆申报世界自然遗产。与此同时完成对九丝王城、仙峰山、太安石林及其它景点的开发建设，加大景区规划实施的监督力度，始终坚持高起点、高标准、高质量、高效率地开发建设，真正整合全县旅游资源，形成旅游开发的最大合力，构建大旅游管理体制。
在僰苗文化底蕴的挖掘上，充分利用相关专业人才，追溯僰苗文化历史，开发出具有民族特色的文化节目和文化商品，形成更加浓郁的地方民族风情和民族特色。
在特色城镇的建设上，坚持以建设山水园林旅游县城为目标，积极实施好宋江河以及纺花溪的治理和开发利用工程，搞好沿河沿溪休闲地带绿化的设计和实施，推进县城净化、亮化、绿化和美化的进程。同时以建设特色小城镇为原则，根据旅游发展的需要，结合小城镇历史、文化和经济发展现状，突出川南民居和旅游特色，搞好小城镇规划和建设，努力做到旅游环线乡镇实现“一镇一景”。既为旅游开发增加新亮点，又为广大农民增收拓展更加广阔的空间。
在配套服务的完善上，加强旅游职业技术教育，全面提高旅游从业人员的综合素质，同时大力培育中介组织，拓宽旅游和旅游商品的销售渠道；农业和工业围绕旅游产业的发展壮大来推进，发挥兴文丰富的农副产品优势，突出地方特色、民族特色，在旅游产品、旅游纪念品精巧、新颖上下工夫，为培育壮大旅游产品开发经营企业提供优质服务；大力发展餐饮、娱乐、休闲等相关产业，改造并提升宾馆档次，快速推动第三产业发展，初步形成吃、住、行、游、购、娱为一体的旅游服务体系和县域经济发展的支柱性网络。
旅游大县框架的提出和建立，不仅为旅游发展勾画了宏伟的蓝图，而且对当年和以后的旅游开发提出了更加明确的目标，有效避免了旅游开发的盲目性、短期性和无序性，保证了旅游业和整个县域经济的健康稳步发展。