干湿循环作用下岩溶区土洞塌陷机理研究的任务书.docx

干湿循环作用下岩溶区土洞塌陷机理研究的任务书
任务书
题目：干湿循环作用下岩溶区土洞塌陷机理研究
研究背景：
我国地质构造复杂，岩溶地区广泛分布。岩溶地区的土洞，因为其天然的形成方式和特殊的地质条件，形成了独特的地下天然洞穴体系，也成为罕见的旅游资源。但是，这一地质特征也带来了巨大的安全隐患和环境问题。在干湿变化的季节性气候变化下，土洞内部的岩石和地下水循环会发生明显的变化，导致土壤的塌陷和地层的崩塌。而对于土洞塌陷机理的研究则成为了保护这一自然资源和推进岩溶地区的可持续发展的必修课。
研究目的：
本研究旨在：
1.探究干湿循环作用下，土洞内部岩石和地下水循环对土壤塌陷和地层崩塌的影响；
2.探究不同裂隙度和岩层组合下，土洞塌陷机理的变化规律；
3.探究土洞周边环境因素对干湿循环作用下土洞塌陷的影响。
研究内容：
1.土洞物理结构的分析：选择岩溶地区典型土洞，采集土洞简况、洞室、断面等资料，分析土洞物理结构及岩层组合。
2.土洞内部泥质塌方堆积厚度的测定：选取土洞石头及土壤形成样品，分析其泥质堆积率。同时选择适合的实验方法对样本进行分析。
3.岩石裂隙度的测定：利用适合的实验方法来对土洞内部岩石裂隙度进行测定，并统计数据。
4.土壤湿度的测定：在不同季节采集土洞湿度样品，利用化学实验方法测定土壤含水量并记录数据。
5.塌陷机理的研究：结合以上测定结果，探究出干湿循环作用下岩溶区土洞塌陷机理的形成过程。同时，初步推导出干湿循环作用下岩溶区土洞塌陷的数学模型。
6.土洞周边环境因素对土洞塌陷的影响：分析土洞周边环境因素，如地质力学性质、气候条件、构筑物等对土洞塌陷的影响。
研究方法：
1.实验采集法：采用野外实验、室内分析等方法获取数据，并加以分析处理。
2.数学模型法：利用数据分析和数学模型模拟干湿循环作用下岩溶区土洞塌陷机理的形成过程。搭建了适合于模拟土洞塌陷过程的数学模型。
参考文献：
[1]张立康.干湿循环作用下岩溶区土洞塌陷机理研究[J].人民出版社,2018.
[2]Swenson,S.&Hamilton,L.“Decliningwaterinletstosinkholes.”HydrologyEarthSystemSciences,vol.17,no.2,2013,pp.635-646.
[3]陈承昀.岩溶地区土洞塌陷机理分析[J].中国地质科学院,2014.
任务执行计划：
时间节点|任务安排
1-2月|文献调研、问题思考、实验方法确定
3-4月|实验数据采集及处理、初步分析数据
5-6月|数据模型的搭建、模拟实验及对模型的验证
7-8月|结果分析与总结
9-10月|任务书及研究报告的书写
备注：本次研究所需费用约为30万元，资金来源为国家自然科学基金项目。
以上为本次研究的任务书，本次研究将为保护岩溶地区土洞的安全和推进其可持续发展做出有力的贡献。