基于示踪试验求解岩溶含水层水文地质参数

示踪试验作为重要的水文地质试验,长久以来以探明地下水的水力联系、测定地下水流速为主要目标。针对岩溶地区地下水流速较快的特点,提出了一套基于对流稀释作用的数学模型,利用电导率与溶质浓度的正相关关系,可方便准确地计算示踪试验投源井的天然径流量和地下水中示踪剂的背景浓度。根据后寨地下河流域陈旗典型试验区的计算成果,投源井的天然径流量为0.241 4 m³/min,辅以必要的水文地质调查,即可估算地下水流速以及含水层的渗透系数。     

地下水多元示踪试验在岩溶地区的应用

通过广西某排泥库区进行地下水多元示踪试验的工程实例,介绍了多元示踪试验在岩溶地区的成功应用及有效判析方法,对有效查明岩溶地区地下水水力联系,正确评价场区水文地质条件具一定的借鉴和参考价值。     

示踪试验在六盘山东麓地区岩溶水水文地质条件分析中的应用

运用示踪试验来探查地下水的补排条件及相互转化关系已有许多成功实例。六盘山东麓地区位于两大构造体系的复合部位,地质、水文地质条件复杂,岩溶水与白垩系地下水的转化关系复杂多变,利用常规方法不易查清。本文根据在平凉开展的示踪试验成果,结合有关资料对二者关系进行探讨。并初步认为:白垩系地下水含水介质不均匀,以裂隙运移为主,在天然状态下,岩溶水与白垩系地下水均以侧向径流为主,垂向上大部分地段联系较弱,仅在部分地段存在补给。     

高山峡谷区岩溶水示踪试验──以川西锦屏地区为例

示踪结果显示,大理岩是以溶蚀裂隙为主的含水介质,其岩溶水流迭较溶洞管道型含水层低一个数量级。在高山峡谷区,包气带深厚,示踪水流的“分流”现象十分普遍;隔水边界易于遭受破坏,不同单元之间越流水力联系较为广泛;且深部裂隙系统开启程度好,岩溶发育深度超过２０００～３０００ｍ,由于补给区与排泄区高差大,为深部区域水流系统的发育提供了介质和水动力条件。      

示踪试验在淄博裂隙岩溶水污染治理中的应用

为了在山东省淄博市地下水遭受石油污染的地区合理地布置治理工程,我们进行了两次裂隙岩溶水的示踪试验。试验在深井中进行,示踪剂用１３１Ｉ同位素。第一次用来确定污染源附近（靠下游）的金岭断层的水力性质,为治理地下水污染的水力截获带的布置提供依据。试验结果表明,该断层是透水的,而且是污染最严重的地带,根据这一结果布置了水力截获带。第二次在水力截获带运行时进行示踪试验,以确定该带运行时的降落漏斗范围、地下水运动的方向和速度,为用曝气法、ＣｌＯ２氧化法和微生物法进行地下污染治理提供水文地质依据。两次试验求得的地下水实际平均流速（视速度）为１１１．８４ｍ／ｄ和１８７ｍ／ｄ,说明研究区裂隙岩溶地下水的运动速度也相当大,地下水污染问题是一个对流占绝对优势的问题      

西南某岩溶区地下水系统示踪试验与解析

以西南某典型岩溶区为例,解析示踪试验在岩溶管道连通性以及获取水文地质参数中的应用。选择落水洞为投放点,分别从落水洞西侧和东侧寻找地下水出露点作为接收点,判别落水洞地下径流的实际去向以及落水洞与接收点之间的水力联系。结合Qtracer2软件对示踪试验成果进行定量解析,确定示踪剂回收率、地下水平均流速、最快流速,估算出岩溶管道结构特征和水文地质参数。结果表明：落水洞与接收点JS01、JS03之间不存在直接水力联系;落水洞与接收点JS02存在水力联系且岩溶管道极为发育,含水介质不均匀,地下水运移路径较为通畅,为典型的紊流流态;落水洞地下径流的主要方向是由西向东,但在丰水期雨量较大期间,接收点JS04能够接收到荧光素钠,说明丰水期水位上涨后两者间会有水力联系,导致部分水量向落水洞西侧排泄。     

基于WellTester的岩溶含水层水文地质参数估算

Well Tester是计算地热含水层水文地质参数的软件,该软件通过对水压力过程曲线进行拟合,进行参数计算。该软件界面友好、操作简单,且具有输出单井报告功能。文章对Well Tester软件各模块及各界进行简要介绍的基础上,以＂北京岩溶水资源勘查评价工程＂中新建岩溶水井为例,对各个操作步骤进行了介绍。通过对比分析Well Tester软件与经验法的结果,表明该软件可对岩溶裂隙含水层的水文地质参数进行计算,且该软件对成井质量评价有一定指导意义。目前该软件还未广泛应用于岩溶裂隙含水层,为获取较多的水文地质参数,笔者认为该软件在我国具有一定的推广价值。     

敦煌月牙泉域风积沙含水层渗透速度示踪试验

通过渗水应急治理措施,月牙泉湖水域长期萎缩状态得到了遏制.但是由于长期补水,月牙泉域地下水流场、水质及周边地质环境产生了变化.通过月牙泉湖周围1km地区利用钼酸铵作示剂进行地下水流示踪试验,对泉域风积沙潜水含水层地下水流动方向、渗透速度进行探索性试验研究.试验结果表明月牙泉湖周围地下水流方向由西向东流入月牙泉湖,随后向东北方向径流流出,速度为24.25～27.60m/min.     

示踪试验在探查灰岩含水层突水通道中应用

为了查明新庄孜煤矿63301工作面1组煤层底板灰岩含水层的突水通道,分别从太原组灰岩、奥陶系灰岩含水层投放NaCl示踪剂,寒武系灰岩含水层观测孔投放KI示踪剂,在工作面突水点间隔采集样品。经测试分析其浓度随时间变化关系曲线发现：底板太原组灰岩含水层中存在多条小通道和一条大通道,奥陶系灰岩含水层中存在多条小通道,而寒武系灰岩含水层存在2条通道,在不同灰岩含水层通道中,水流速度存在较大差异性,反映了其岩溶裂隙发育非均匀性特点。此外,利用本次突水资料,计算灰岩含水层的参数。为工作面底板太原组灰岩水害治理提供依据。     

利用示踪试验时间-浓度曲线分析岩溶管道结构特征

岩溶管道结构特征对岩溶水资源的合理取用、保护及地下工程安全施工均具有重要影响。目前在利用示踪试验曲线分析岩溶管道结构特征时,难以通过曲线叠加、钝锋、不规则上升和下降等形态准确解释多条岩溶管道连接关系、地下湖所处位置和地下水状态。运用地下水溶质运移理论,推导出岩溶管道流溶质运移模型,根据模型绘制三维溶质运移形态和理论时间-浓度曲线,结合水力学相关知识,对岩溶管道连接关系、地下湖位置及岩溶管道流形态变化对应的时间-浓度曲线进行解释。得出以下主要结论：（1）曲线出峰个数对应岩溶管道条数,由于管道径流长度及流速存在差异,双管道并联曲线存在3种模型,分别为2个孤立的单峰、下降曲线存在双峰叠加和2个连续上升的叠加峰;（2）单管道曲线下降梯度个数对应地下湖个数,多管道需结合管道个数和地下湖位置具体分析下降梯度和地下湖个数关系,根据地下湖位置将双管道并联岩溶管道划分4种类型,即地下湖存在于未分支管道、主管道、支管道、主管道和分支管道上;（3）曲线形态极速变化标志着管道流发生表流和承压流的相互转化。研究结果可为岩溶地区地下水保护及地下工程安全建设提供保障。     

基于在线示踪技术的岩溶地下河流场反演与水文地质参数估算

以青木关岩溶地下河为例,利用在线高分辨率示踪技术获取基础数据来探寻岩溶地下河形态特征,估算水文地质参数。试验中示踪剂回收率高达99 %,示踪剂历时浓度曲线有两个孤峰,前后峰值浓度分别为37.63 μg/L和1.21 μg/L, 两个孤峰的偏度和峰度均大于0,据此推测青木关岩溶地下河并无较大溶潭发育,且地下河流态为紊流流态。根据试验所得数据结合地下河地理空间信息,以经验公式估算得到地下河平均流速、摩擦系数、雷诺数、舍伍德数、施密特数等水文地质参数,分别为204 m/d、0.26、127 980、4 165、1 140,表明青木关地下河管道内部结构复杂,地下水环境比较脆弱,且估算得到的雷诺数所表征的地下河水流态与示踪剂历时浓度曲线得到的结果一致。      

浅谈钻孔抽水试验的设计与实施

钻孔抽水试验时,试抽出的钻孔涌水量远远超出预测且降深也无法满足规程要求时,只有根据试抽水的结果,重新设计抽水试验方案,重新选择井管的内径、抽水设备以及参数,风、测管的口径和下入深度等.本文通过一个钻孔抽水试验的经过,说明按规程选择以上各参数的方法及意义.     

基于高分辨率示踪技术的岩溶隧道涌水来源识别及含水介质研究

利用高分辨率示踪技术探讨了重庆三泉隧道突水来源,并对含水介质进行了刻画,结果表明:（1）隧道涌水段受长滩地下河影响,而麦阴槽落水洞为长滩地下河的补给来源之一;（2）试验段岩溶含水介质通畅,地下水流速快,为典型紊流态;地下河管道结构不均匀,发育两条过水通道,为主管道并联支管道,无溶潭和地下湖发育;利用Qtracer2软件,计算得到地下河几何参数及水文地质参数:地下管道储水体积为1 148.4 m3,表面积为1.30×106 m2,平均直径为1.37 m,长度为780 m;摩擦系数为0.51,舍伍德数为1 055.1,施密特数为1 140,水力深度为1.08 m,分子扩散边界层厚度为1.3 mm;（3）因试验时间短、试验为小流量期及存在其他地下河出口等条件制约,示踪剂天来宝的回收率较低,上湾洼地与隧道涌水段连通关系有待进一步研究;（4）由于三泉隧道涌水点与地表水具有直接水力联系,且涌水量大,建议引走地表洼地水源、填埋隧道上方麦阴槽落水洞或在隧道下方新建泄水洞排水。      

三元连通试验在岩溶渗漏研究中的应用

本文应用Cr、Mo、Cu三种化学元素对江坪河水电站河间河湾地块进行了三元连通试验,查明了长度分别为5 250m、7 200m、2 200m的3条岩溶管道的空间分布,为分析河间河湾地块中的地下水流向、地下水分水岭空间分布,同时为后期的勘探布设和渗漏条件分析提供了科学依据.     

南洞地下河岩溶管道展布及结构特征的示踪试验解析

运用高精度的示踪试验研究了南洞地下河流域部分岩溶管道的展布状况,并对暗河管道的结构特征进行了分析。试验结果表明:一号暗河有一独立的含水系统,补给区为瓦白白一带,二号暗河主管道总体通往永宁和石洞方向,三号暗河通往城红寨方向,二号暗河和三号暗河在南洞口附近有连通,枯季时二号暗河补给三号暗河。此外,一号暗河和二号暗河分别呈老年期和壮年期地下河形态,较为畅通;三号暗河则发育较晚,出口处有较多的裂隙。最后,结合现有的资料及流域内的水文地质条件,对流域内岩溶管道的大体分布位置进行了推断,绘制了岩溶管道的展布图,以期为南洞地下河流域的岩溶水文地质调查、物探、钻探及地下水开发利用等提供理论依据。      

南方岩溶含水系统结构识别方法初探

岩溶含水系统因其含水介质的高度不均匀性和各向异性而难以刻画。文章选取鄂西岩溶槽谷区典型的岩溶含水系统为研究对象,基于野外地面调查、裂隙测量、洞穴探测、多源高精度地下水示踪试验、地下水动态监测等传统手段,结合新技术、新方法来综合查明岩溶含水系统的结构,探讨岩溶含水系统的边界结构、岩溶发育主控方向、介质空间结构的识别方法,最终刻画出岩溶含水系统结构的概念模型。文章的研究成果旨在为岩溶山区1∶5万水文地质调查工作思路与方法应用提供参考,为提高全国新一轮1∶5万水文地质调查成果的精度与质量做贡献。      

单孔分层抽水法的改进及在准东煤田的应用

准东煤田地层具有固结较弱、水敏性及抗扰动性差的特点,传统自上而下的分层抽水试验方法在该地区容易引发孔内坍塌、上下层之间的止水失败、套管、井管和滤水管难以拔出等问题,造成抽水试验结果偏差较大或失败。在实践分析的基础上提出了自下而上分层抽水试验的方法,有效地解决了传统自上而下分层抽水方法存在的问题,采用稳定流抽水试验求取的水文地质参数与矿区的实际条件相吻合,而且易于实施,经过在准东煤田钻孔抽水试验中的应用,取得了较好的效果,对同类型煤田勘探钻孔抽水试验具有一定的指导意义。     

The Geochemical Features and Evolution of Laterite in the Karst Areas of Guizhou Province

Guizhou is one of the dominating karst regions,where laterite is widespread,in China.Seventy-two laterite samples were taken from twelve laterite sections in the karst areas of Guizhou Province,which are possessed of typical subtropical karst geomphological and ecological environmental features and have evolved completely from dolostones and limestones.In terms of the major,trace and REE deta for thd samples this paper discusses the geochemical characteristics of laterite in the karst areas with an attempt to disclose the geochemical process and evolutionary rule of laterite formation.There have been involved three important pedogenetic geochemical precesses in the formation of laterite in the karst areas:(1)enrichment of silicon and aluminum and depletion of calcium and magnesium;(2)enrichment of iron and manganese;and(3) enrichment of aluminum and depletion of silicon.During the formation and evolution of laterite,obvious enrichment and differentiation of trace elements such as Cu,Pb,Zn,Ni,Co,Cr,Pb,F,Cl,and As can be observed,but for the rare-earth elements,their enrichment is remarkable against a weak differentiation.The REE distribution patterns in the laterite are similar to those of its parental carbonate rocks.