本发明涉及一种喀斯特裂隙度计算方法，特别是一种针对喀斯特地表横剖面、纵剖面、各种角度上的裂隙度的计算方法，属于地质监测技术领域。
背景技术：
喀斯特分布于世界各个地区的可溶性岩石地区总面积达51×106平方千米，占陆地面积的15%，而我国喀斯特分布面积约为91～130万平方千米。喀斯特以其地表-地下二元结构为主要特征，通过降雨形成地表径流，流水携带泥沙通过地表裂隙下渗到地下空间，造成大面积的水土流失，导致植被覆盖率降低基岩裸露的现象，这种现象称之为喀斯特石漠化。喀斯特地区造成水土流失首当其冲的因素就是地表裂隙，地表裂隙越发育，水土流失则越快量则越大，所以对喀斯特地表裂隙发育程度的计算统计变得尤为重要，是从事喀斯特水土保持工作的基础，也是进行喀斯特水土流失机理研究的关键。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种喀斯特地表裂隙度计算方法，该方法能在野外条件比较复杂的环境中进行，适用于地表横剖面、纵剖面以及各种角度上的裂隙，适用于裂隙发育复杂的地表，是一种方便快捷、精度较高以及效率较好的计算方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种喀斯特地表裂隙度计算方法，它包括以下步骤，
（1）测量样地选择及地表处理：在选定好的喀斯特地区地表上规划出单位面积和体积的测量样地，对其地表区域内的杂草、碎石以及裂隙土壤进行清理；
（2）裂隙形态计算：对测量样地区域内裂隙的长度、宽度、深度以及方位角进行测量统计；
（3）裂隙度计算：向裂隙灌入水体，利用单位岩石体积与水体体积之比计算出裂隙度，并进行裂隙度发育等级划分；
（4）裂隙面积计算：在裂隙边缘涂上颜料，用纸张覆盖在裂隙之上以得到裂隙轮廓，对纸张上的裂隙轮廓进行采集统计；将附有裂隙轮廓的纸张利用gis软件对其进行投影、导入、矫正最后矢量化计算得到裂隙面积，并根据裂隙面积进行裂隙发育等级划分。
上述的喀斯特地表裂隙度计算方法，具体来说，步骤（2）是用水泥线量出裂隙长度、宽度以及深度并依次记录，用地质罗盘对裂隙方位角进行测量并记录，对裂隙倾角进行计算，再对裂隙进行系统的划分，得到地表裂隙基本的发育程度与走向。
前述的喀斯特地表裂隙度计算方法，具体来说，步骤（3）是运用岩石体积与水体体积之比的计算方法，往容积规格为500ml的量筒倒入带有颜料的水体，向裂隙里灌入颜料水体直至裂隙饱和，将所有裂隙全部灌满颜料水体后，根据单位体积岩石为1m3与灌入颜料水体的体积之比，计算出裂隙所占单位体积岩石的百分比，以此得出裂隙度；裂隙度划分为三个发育等级，单位体积为1m3的岩石灌入½瓶、1瓶、2瓶、4瓶、5瓶500ml容量颜料水体的裂隙度分别为0.00025、0.0005、0.001、0.002、0.0025，裂隙度0.00025～0.001为轻度发育，0.001～0.0025为中度发育、0.0025以上为重度发育。
前述的喀斯特地表裂隙度计算方法，具体来说，步骤（4）中裂隙发育等级划分是以单位岩石表面面积中裂隙面积所占百分比来划分，0%～5%为轻度发育，5%～20%为中度发育，20%以上为重度发育。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明能够针对喀斯特地区地表裂隙进行简易的系统计算分类，为喀斯特地表-地下水土流失的野外监测工作提供一定数据，为便捷和有效的在野外进行喀斯特水土流失研究工作打下良好基础。本发明具有以下特点：
1、操作简单、方便快捷、数值精确。测量工具包括了地质罗盘、水泥线、卷尺、量筒、白纸等，其测量器材轻便且成本极低，能广泛运用在从事相关科研、工作以及学习者等群体中，本发明运用了较简易的测量器材与计算方法，能有效精准的测量出地表裂隙的裂隙度，对喀斯特地区水土流失研究提供基础性数据。
2、本发明特别适用于喀斯特山地各种类型坡度和剖面，裂隙面积计算可建立在获得裂隙度的基础上进一步获取岩石裂隙发育信息，或当裂隙发育在纵剖面上时裂隙度无法计算时进行，运用gis对其裂隙面积进行矢量化或者对裂隙长度、宽度、深度以及方位角进行计算。
3、本发明以计算喀斯特地表裂隙的形态特征、通量体积以及发育程度为关键，是一种运用极其普惠便捷的工具对复杂的喀斯特地表进行有效裂隙度计算的方法。
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
具体实施方式
实施例1：喀斯特地表裂隙度的计算方法，包括以下步骤：
（1）测量样地选择及地表处理：在选定的喀斯特地区地表上规划出单位面积和体积的测量样地，对测量样地地表区域内的杂草、碎石以及裂隙土壤进行清理。单位面积和体积可视具体工作需要改变。
（2）裂隙形态计算：对测量样地区域内裂隙的长度、宽度、深度以及方位角进行测量统计。裂隙形态计算是第一步基础性计算，以1m^1m单元岩石表面上裂隙的长度、宽度、深度、方位角进行系统划分，用水泥线将裂隙参差不齐的长度、宽度以及深度进行测量并记录，用地质罗盘对裂隙的方位角进行测量并记录，对裂隙倾角进行计算，再对裂隙进行系统的划分，得到地表裂隙基本的发育程度与走向，岩石表面单元面积可视具体情况进行规格调整。
（3）裂隙度计算：裂隙度的计算方式依靠携带的水体来进行，往容积规格为500ml的量筒倒入带有颜料的水体，向裂隙里灌入颜料水体直至裂隙饱和，将所有裂隙全部灌满颜料水体后，根据单位体积岩石为1m3与灌入颜料水体的体积之比，计算出裂隙所占单位体积岩石的百分比，以此得出裂隙度；据野外实地测量经验，划定了三个裂隙度发育等级，单位体积为1m3的岩石灌入（500ml容量）½瓶、1瓶、2瓶、4瓶、5瓶颜料水体的裂隙度分别为0.00025、0.0005、0.001、0.002、0.0025。将0.00025～0.001为轻度发育，0.001～0.0025为中度发育、0.0025以上为重度发育。
（4）裂隙面积计算：该计算方法适用于岩石横向剖面、纵向剖面以及各种角度平面上的裂隙，在裂隙边缘涂上颜料，用1m^1m规格的纸张覆盖在裂隙之上以得到裂隙轮廓，对纸张上的裂隙轮廓进行采集统计；纸张规格可以视实际要求改变其规格。将附有裂隙轮廓的纸张利用gis软件对其进行投影、导入、矫正最后矢量化得到裂隙面积，并根据裂隙面积进行裂隙发育等级划分。裂隙面积的纸张单位面积为1m^1m，裂隙发育等级划分是以单位岩石表面面积中裂隙面积所占百分比来划分为以下三个发育等级，0%～5%为轻度发育，5%～20%为中度发育，20%以上为重度发育。
本发明的实施方式不限于上述实施例，在不脱离本发明宗旨的前提下做出的各种变化均属于本发明的保护范围之内。