天坑的等级评价方法-论文.pdf

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1、第３４卷第３期桂林理工大学学报Ｖｏｌ３４Ｎｏ３２０１４年８月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＧｕｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＡｕｇ２０１４文章编号：１６７４－９０５７（２０１４）０３－０４４６－０６ｄｏｉ：１０３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ１６７４－９０５７２０１４０３００６天坑的等级评价方法１２１１１１１罗书文，杨桃，黄保健，覃星铭，邓亚东，史文强，李成展（１中国地质科学院岩溶地质研究所／国土资源部、广西壮族自治区岩溶动力重点实验室，广西桂

2、林５４１００４；２贵阳第十二中学，贵阳５５０００２）摘要：为了减少天坑等级评价中的主观性，通过分析天坑规模参数特征，选取天坑容积作为评价指标。运用皮尔逊Ⅲ型曲线作为计算模型，结果表明皮尔逊Ⅲ型曲线对天坑规模参数拟合程度较好，具有一定的适用性。根据模型计算样本上、下限频率值，结合等比数列排频划分法将其分为４级，并计算各级分界值３３３对应下的容积值Ｖ作为评价天坑等级的标准，即：小型Ｖ≤５４３Ｍｍ；中型５４３Ｍｍ＜Ｖ≤１８１１Ｍｍ；大３３３型１８１１Ｍｍ＜Ｖ≤４５２６Ｍｍ；特大型Ｖ＞４５２６Ｍｍ。通过与现有方法比较，认为该方法既能反映天坑样本总

3、体情况，又能减少人的主观性因素，具有一定的科学价值和现实意义。关键词：天坑；等级；评价方法；皮尔逊Ⅲ型曲线；稀有性中图分类号：Ｐ９３１５文献标志码：Ａ［１，１１－１２］２０世纪８０年代初，中外联合洞穴探险队在我３００ｍ的为常态天坑。该方法对于等级划分国兴文县首次发现“大岩湾”和“小岩湾”大型界限（３００和５００ｍ）没有给出严谨的科学证明，（塌坑）漏斗。随后探险队在重庆奉节、云阳、武虽较为直观但具有很强的主观色彩。对于分界点隆，广西乐业、巴马等地也发现类似地貌景的选取既没有体现出天坑样本总体的分布状况，［１－２］观。此外，国内外其他地方也有类似的报也没

4、有体现单个样本在样本总体中处于何种位置，［３－９］道。随着这种大型塌坑逐渐被报道，科学家因此，很容易带有一些随意性。为此，寻求一种们对天坑关注度也与日俱增。特别是朱学稳等将既能反映天坑样本总体情况，又能减少主观因素，其从洼地、斗淋等大型负地形分离出来并给予科同时可以从等级界定中体现出资源稀有性的等级［１０］学诠释，使得“天坑”一词逐渐成为世界通用评价方法具有重要的现实科学意义。词语，并得到国内外学术界广范接受，对天坑的１评价方法研究也空前兴起，如在类型划分、形成与演化、成因条件、景观价值体系构建及评价、旅游开发１１模型选择［３－２３］等方面作了大量研

5、究，也取得了一定的研究目前对天坑规模特征的描述主要是借助其口［１］成果，但在天坑等级划分和稀有性定量评价上的径大小、深度和容积大小来表示。在这些特征研究较少。目前对天坑等级划分主要根据天坑的指标体系中：深度的大小除了受到区域地下水位、直径和深度的大小将天坑划分为三级，即直径和地壳抬升的双重影响外，还受到很多因素的控制，深度均大于５００ｍ为特大型，直径和深度均介于所以在很多情况下并不是地下水位越深天坑的深３００～５００ｍ的为大型，直径和深度均介于１００～度就越大，表现出很大的随机性；口径的大小主要收稿日期：２０１３－１２－３１基金项目：国家科技支撑计划项

6、目（２０１２ＢＡＣ１６Ｂ０２）；广西自然科学基金项目（２０１３ＧＸＮＳＦＢＡ０１９２２０）；中国地质调查工作项目（基［２０１２］０１－００９－０１８；１２１２０１１２２００４９）；中国地质科学院岩溶地质研究所所长基金项目（２００９２０；２００９０２１；２０１１００８）作者简介：罗书文（１９７８—），男，硕士，助理研究员，研究方向：岩溶水文地貌、洞穴景观，ｌｕｏｓｈｕｗｅｎ６７００１６７＠１２６ｃｏｍ。引文格式：罗书文，杨桃，黄保健，等．天坑的等级评价方法［Ｊ］．桂林理工大学学报，２０１４，３４（３）：４４６－４５１．第３期罗书文等：天坑的等级评价方法

7、４４７受到地质构造特别是裂隙、断层等因素影响，其ｔＰｘＣＶＣＳＣＶ·２ｘｘＰ＝＋ａ０＝ｔＰ＋ｘ－，（５）发育宽窄不一，同样表现出一定的随机性；天坑β２ＣＳ容积大小是在区域地质条件下，能量大小释放的ｘＰ－ｘＣＳＣＶ２ＣＶ＝ｔＰ－，（６）一个缩影，区域内所受内力越大形成的天坑容积ｘ２ＣＳ越大，同样具有一定的随机性，但这一性质类似整理得到标准化的形式：一端有限另一端无限的曲线特征。在众多规模特ｘＰ－ｘＣＳ２Φ＝＝ｔＰ－。（７）征指标中，容积表现出与数理统计中的皮尔逊ⅢｘＣＶ２ＣＳ型曲线性质具有一定的相似性。式中：Φ为离均系数；ｘＰ由分布曲线得出天坑容皮尔逊Ⅲ

8、型曲线是英国生物学家皮尔逊在研积，当已知Ｐ及ＣＳ，可求出ｘＰ＝（１＋ΦＣＶ）ｘ，因究动物学、生