導(dǎo)語(yǔ)：水文地質(zhì)項(xiàng)目示蹤技術(shù)運(yùn)用一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

在水文地質(zhì)工程領(lǐng)域中，示蹤技術(shù)可以解決眾多的工程中的水文地質(zhì)問(wèn)題，可以測(cè)定水文地質(zhì)參數(shù)，地下水滲透流速，地下水來(lái)源、年齡等一些地下水以及多孔介質(zhì)、裂隙介質(zhì)的參數(shù)和水流運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，還可以解決一些有關(guān)的滲漏問(wèn)題，如大壩滲漏、基坑滲漏等問(wèn)題，所采用的示蹤劑也種類(lèi)繁多。但示蹤技術(shù)技術(shù)仍有很多問(wèn)題沒(méi)有解決，有著廣闊的應(yīng)用前景和發(fā)展空間。示蹤藥劑選擇原則：無(wú)毒、自然成本低，不受?chē)鷰r石干擾、化學(xué)性能穩(wěn)定、不改變地下水運(yùn)移方向、易檢測(cè)、靈敏度高且成本相對(duì)低，至于各種示蹤劑的用量要根據(jù)示蹤劑種類(lèi)的不同會(huì)有不同的選擇標(biāo)準(zhǔn)。

1水文地質(zhì)工程中常用到的示蹤劑

1．1連通實(shí)驗(yàn)中使用的示蹤劑

(1)固體顆粒。我國(guó)常用的有谷糠、木屑、黃泥漿等，國(guó)外也常用編碼紙片。這些只適于大通道，而且它們與水的流動(dòng)可有很大的差別。石松孢子也成功的得到了應(yīng)用，食鹽也是近來(lái)在連通實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常用到的一種固體顆粒的示蹤劑。

(2)食用酵母菌。用食用酵母菌作示蹤劑，在我國(guó)也獲得成功的應(yīng)用。

(3)小型定時(shí)炸彈。國(guó)外有成功的報(bào)道。它可隨水漂流到一些人不可接近的地方爆炸，在地面接收它的顯示，可判斷通道途徑。

(4)對(duì)無(wú)水或非充滿水的通道，還可以用煙熏、放置煙幕彈等方法。這種方法一般只能作近距離實(shí)驗(yàn)。

l．2水同位素示蹤中常用的示蹤劑

目前，在地下水中常用的同位素有zH、sH、c、‘4c、8o、、、S等，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，不斷有新的同位素應(yīng)用于水循環(huán)研究中，如l、nB、6I．i等。目前，同位素技術(shù)主要用于研究地下水的形成機(jī)制、地下水儲(chǔ)水能力和更新能力、地下水的滲漏、地下水污染源的判斷等。

1．3一些其他的常用示蹤劑

除了以上提到的一些水文地質(zhì)工程還有其他的常用到的示蹤劑，如有時(shí)候在多元示蹤實(shí)驗(yàn)時(shí)經(jīng)常用到鉬酸銨、熒光素鈉和氯化鋅的組合，在滲漏問(wèn)題中，溫度也是一個(gè)很有效的示蹤劑，還有一些其他的化學(xué)示劑在研究地下水運(yùn)動(dòng)過(guò)程以及一些其他相關(guān)問(wèn)題中也是常用到的。

2水文地質(zhì)中示蹤技術(shù)應(yīng)用的幾種典型

2．1示蹤技術(shù)研究工程中的滲漏問(wèn)題

大壩、基坑等滲漏問(wèn)題的示蹤研究是解決這些滲漏問(wèn)題的一種有效手段，也是示蹤技術(shù)應(yīng)用的相當(dāng)多的一個(gè)方面，特別是同位素示蹤技術(shù)也是近些年來(lái)在檢查大壩滲漏問(wèn)題中比較有效、可靠和廣泛應(yīng)用的一種方法。這里就簡(jiǎn)要介紹兩種近年來(lái)廣泛應(yīng)用的同位素示蹤方法：

2．1．1醫(yī)用同位素，吖示蹤技術(shù)檢查滲漏問(wèn)題放射性示蹤劑的選擇原則

(1)被周?chē)橘|(zhì)吸附很少，易溶于水，且不沉淀；

(2)發(fā)射射線，且能量適中，適合現(xiàn)場(chǎng)直接探測(cè)；

(3)半衰期適應(yīng)觀測(cè)時(shí)的要求：

(4)毒性低，符合輻射防護(hù)衛(wèi)生要求；

(5)容易得到，價(jià)格便宜。

原理介紹：含有能輻射射線的醫(yī)用同位素6Wb的金屬氧化物載體Y0溶解于酸，加水稀釋后，就制成了示蹤液。溶液中tYh的易于被土壤吸附。將示液均勻地噴射到水庫(kù)待測(cè)區(qū)域的水中，示蹤正離子在水中自由擴(kuò)散。在滲漏區(qū)，入滲水流挾帶著Yb動(dòng)。流經(jīng)入滲口時(shí)，附近的土壤吸附，停留在土壤表面上，使該點(diǎn)的核輻射強(qiáng)度高于周?chē)车妮椛淞?。滲漏愈嚴(yán)重的區(qū)域，被吸附的放射性正離子累積量愈多，核輻射強(qiáng)度就會(huì)愈高。用核探測(cè)器在庫(kù)底進(jìn)行逐點(diǎn)掃描，找出計(jì)數(shù)率高的點(diǎn)，就可以準(zhǔn)確地確定水庫(kù)的滲漏位置。吖b是一種低能、無(wú)毒、半衰期適中(32d)且輻射譜線豐富的醫(yī)用同位素。在使用時(shí)控制每平方米庫(kù)底用量不超過(guò)50btci(微居里)，是不會(huì)造成對(duì)水質(zhì)和魚(yú)類(lèi)污染的。因?yàn)檫@個(gè)劑量遠(yuǎn)低于我國(guó)頒布的防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)GB4792—84中規(guī)定的飲用水允許劑量。檢測(cè)過(guò)程和滲漏位置的確定：將示蹤液加入料桶，裝上四輪車(chē)或吊在小船船頭上，在檢測(cè)區(qū)域內(nèi)均速運(yùn)行。用氧氣鋼瓶加壓，通過(guò)噴嘴把示蹤液均勻地噴入水中，待其擴(kuò)散、沉淀后，第二天開(kāi)始檢測(cè)。將核探測(cè)器固定在四輪車(chē)上，前后牽引，沿庫(kù)(壩)坡下滑，記下起點(diǎn)座標(biāo)。每隔2m測(cè)一條線，在每條測(cè)線上隔2m測(cè)一個(gè)點(diǎn)，記錄下每個(gè)測(cè)點(diǎn)的計(jì)數(shù)率。選l0個(gè)最低計(jì)數(shù)率和平均值作本底。每個(gè)測(cè)點(diǎn)的計(jì)數(shù)率和本底的比值稱(chēng)為相對(duì)幅射強(qiáng)度，用N表示。根據(jù)所測(cè)各點(diǎn)的座標(biāo)將其對(duì)應(yīng)的N值填到方格紙上，把N值相同的點(diǎn)連成曲線，此即為滲漏曲線圖。將這個(gè)圖按座標(biāo)位置和比例移置到水庫(kù)平面圖上，就繪出了水庫(kù)滲漏位置圖。實(shí)踐中，N≤2的區(qū)域定為無(wú)滲漏區(qū)；2≤N<3的區(qū)域定為輕滲漏區(qū)；3≤N<4的區(qū)域定為滲漏區(qū)；4≤N<5的區(qū)域?yàn)檩^嚴(yán)重滲漏區(qū)；N>5的區(qū)域?yàn)閲?yán)重滲漏區(qū)域或進(jìn)水口。

2．1．2利用滲漏嚴(yán)重區(qū)垂向速度快的特性檢測(cè)滲漏的同位素方法

滲漏帶、滲漏點(diǎn)及裂隙、巖溶、斷層等導(dǎo)水構(gòu)造通道的測(cè)定，是測(cè)壩基、水利工程滲漏等勘察研究中十分重要的物探工作。將放射性同何素投放到井中，用示蹤儀進(jìn)行追蹤測(cè)量，可查出主要滲漏點(diǎn)、滲漏帶、滲漏方向等。在滲漏較重的地段，垂向流速很快，示蹤儀跟蹤測(cè)量也很困難。選用具有吸附特性的同位素如nⅡ、”I(AgI化合物)等，就能容易地找到滲漏點(diǎn)。這是其它水文物探方法所無(wú)法取代的。

2．1．3滲漏問(wèn)題的一些其他方法

在滲漏問(wèn)題中，溫度示蹤方法也是一種很有效的方法，溫度是地卜水運(yùn)動(dòng)的天然示蹤劑，正常地層溫度的分布是連續(xù)且規(guī)律的，在季節(jié)氣溫影響點(diǎn)(如鉆孔溫度曲線上的拐點(diǎn))以下深郎地層的溫度將隨著深度的增加而上升。但由于地下水的運(yùn)動(dòng)影響，會(huì)產(chǎn)生溫度分布的異常現(xiàn)象。分析鉆孔中由于地下水流動(dòng)對(duì)溫度曲線的影響，根據(jù)地層中溫度的異常變化判定地層滲流的分布情況，利用溫深曲線的異常來(lái)提取地下水滲流場(chǎng)的有關(guān)信息，如確定地層的滲透性、強(qiáng)滲漏帶、集中滲漏通道以及地下水的補(bǔ)給關(guān)系等。以此來(lái)確定滲漏區(qū)。還有一些常規(guī)的處理方法如壩面導(dǎo)滲、基巖帷幕灌漿等方法，不過(guò)方法上都存在一定的缺陷。

2．2示蹤技術(shù)測(cè)定水文地質(zhì)參數(shù)、示蹤地下水活動(dòng)、水利聯(lián)系的應(yīng)用

(1)在測(cè)定水文地質(zhì)參數(shù)方面，單井同位素示蹤法是目前用的最多的、非常有效的一種方法，具體原理介紹如下：先采用示蹤劑單井稀釋方法測(cè)定地下水流速，在示蹤物沿垂向濃度均勻分布的前提下，計(jì)算出的彌散值亦可獲得滿意的效果；條件允許時(shí)，再使用群井實(shí)驗(yàn)的方法，測(cè)量出流向流速和二維彌散系數(shù)。其中單井稀釋方法是關(guān)鍵的一個(gè)步驟，一定量的示蹤劑隨地下水流動(dòng)方向逐漸被稀釋?zhuān)♂尩乃俣扰c地下水流速成正比。根據(jù)示蹤劑稀釋的曲線和其他補(bǔ)充參數(shù)，可以計(jì)算出地下水的實(shí)際流速。采用地下水流向流速儀，可以同時(shí)測(cè)量地下水的流向和流速。采用儀器測(cè)量地下水流向時(shí)，是以地下羅盤(pán)為參照定向，對(duì)8個(gè)方向測(cè)量值以作圖法求出的。對(duì)于瞬時(shí)注源方式，可用下列公式計(jì)算地下水滲透速度：

(2)調(diào)查水力聯(lián)系以及地下水流經(jīng)的具體途徑問(wèn)題。連通實(shí)驗(yàn)是調(diào)查水力聯(lián)系以及地下水流經(jīng)途徑的一種有效的方法，在連通實(shí)驗(yàn)中，一般是采用示蹤實(shí)驗(yàn)法來(lái)完成。實(shí)驗(yàn)是利用地下水(或一些地表水)露頭，投放和觀測(cè)指示劑或其他方式完成的。所采用的示蹤劑有食鹽、熒光粉、高錳酸鉀等，采用的方法主要有單點(diǎn)投源多點(diǎn)接收，多點(diǎn)投源多點(diǎn)接收，在地質(zhì)條件以及實(shí)驗(yàn)條件不是很復(fù)雜的情況下可以得到良好的效果。但有時(shí)在接收點(diǎn)前如果有干擾因素，如接收點(diǎn)前有人員在旌工，容易影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。

2．3示蹤實(shí)驗(yàn)的一些其他應(yīng)用

示蹤實(shí)驗(yàn)在水文地質(zhì)領(lǐng)域應(yīng)用的十分廣泛，除了以上幾種應(yīng)用最多的方面，還有很多其他的應(yīng)用，如包氣帶水分運(yùn)移的研究、氟里昂示蹤地下水的年齡、環(huán)境同位素示蹤地下水活動(dòng)等，示蹤劑技術(shù)在油田開(kāi)發(fā)中也有很好的應(yīng)用?？傊?，示蹤技術(shù)已經(jīng)成為一種有效的、可靠的、應(yīng)用非常廣泛的研究水文地質(zhì)問(wèn)題的手段。3示蹤技術(shù)在水文地質(zhì)領(lǐng)域中的應(yīng)用發(fā)展示蹤技術(shù)是快速發(fā)展的一門(mén)技術(shù)，在未來(lái)的發(fā)展主要有以下幾個(gè)方面：

(1)各種各樣的新的示蹤劑被應(yīng)用到水文地質(zhì)領(lǐng)域的研究中去，示蹤劑的類(lèi)型也會(huì)變多，借鑒其他領(lǐng)域中使用的示蹤劑，如醫(yī)用、化工領(lǐng)域等中所使用的一些示蹤劑。

(2)同位素示蹤方法作為一種現(xiàn)在應(yīng)用很多的示蹤方法，將會(huì)在水文地質(zhì)領(lǐng)域得到更廣闊的應(yīng)用與研究，眾多的同位素將被用到水文地質(zhì)領(lǐng)域中去。

(3)對(duì)于示蹤過(guò)程的研究，如在連通實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)在只能做到在投源點(diǎn)投源，在接收點(diǎn)接收，而示蹤劑在投源點(diǎn)到接收點(diǎn)之間的運(yùn)動(dòng)路徑和運(yùn)動(dòng)過(guò)程都是觀測(cè)不到的，能做到對(duì)于示蹤劑的實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，對(duì)于示蹤劑運(yùn)動(dòng)過(guò)程的研究，從而減少實(shí)驗(yàn)中的一些不可知因素和一些盲目性，是今后示蹤技術(shù)研究的一個(gè)重要方面和努力的方向。

(4)示蹤設(shè)備、相關(guān)實(shí)驗(yàn)方法的完善和規(guī)范，以及實(shí)驗(yàn)成本的控制。