地下水典型连通示踪模型的数值模拟

地下水连通示踪试验总是直接体现地层中强导水带（区）的介质和水动力特征，包括强导水带（区）的结构特征、地下水渗流速度和弥散度等。通过建立地下水连通示踪试验4类20个代表性的地质模型，并用Visual MODFLOW模拟它们的示踪剂运移过程及对模拟结果进行分析，总结出了地下水连通示踪试验的适用条件，给出了示踪剂使用量、观测周期的建议值，获得了地下水连通示踪曲线的一般规律，这对地下水连通示踪试验的实施及示踪成果的解译具有一定的指导意义。     

地下水连通试验资料的整理和分析

地下水连通试验的应用比较广泛,但有关地下水连通试验资料整理和分析的论述较少。本文通过地下水连通试验,进行定量分析,根据实际资料整理成示踪剂浓度随时间变化的曲线,利用这个示踪曲线可分析地下水通道展布规律;测算地下河的流量,计算地下过水通道系统的体积。该成果对水工建筑物的渗漏评价,确定地下水来源、去向及边界条件,对地下水污染源的鉴别都具有一定的现实意义,并可为城市给水排水的设计提供依据。尤其对岩溶地区地下水连通试验的资料整理更有实际意义。     

基于示踪试验的空腔连通性及管道水力参数测定

云南省巧家县白鹤滩水库建成后,位于金沙江右岸富水冲洪积扇内的白鹤滩水电站移民安置用地中,钻孔揭露大量空腔,为了探究该地块地下水渗流规律及空腔连通特征,采用示踪试验进行研究。本次示踪试验历时2 d,以荧光素钠为示踪剂,采用V1600型可见分光光度计在波长为495 nm时检测样品中荧光素钠吸光度,根据决定系数R²=0.945 1的荧光素钠浓度-吸光度标准曲线换算荧光素钠浓度,获得单峰型荧光素钠浓度时间序列曲线。通过示踪试验揭示了场地区地下水整体由东向西流动,往区域最低排泄基准面金沙江排泄。场地区有2个地下水主要径流通道:①钻孔BK4163—BK4114—BK486方向;②钻孔BK4163—BK4224方向。同时根据 Qtracer2计算模型将示踪剂浓度曲线进行了定量分析,得出了过水通道的结构参数和水力学参数。     

示踪法对小浪底坝区绕坝渗漏通道的研究

小浪底水库运行以来,左坝肩的渗漏水量偏大,当库水超过235 m高程时,排水量急剧增加.将库水中D,18O,3H作为"事件"示踪剂,用来进行绕坝渗流场及渗漏通道的调查,配合人工示踪、连通试验等方法,查清渗漏水补给来源、渗漏层位等.天然示踪试验和连通试验证实:左坝肩帷幕下部的T3-11中存在强渗漏,库水入渗到T14,T13-1透水层,然后通过F28,F235,F238等断层补给到深部的T13-1,最后由揭露该地层的30#排水洞排出.     

窄巷口水电站左岸防渗线喀斯特渗漏管道探测研究

本文在系统整理研究窄巷口水电站已有勘察、试验成果的基础上,通过喀斯特地质分析,综合运用各种水文地质测试方法,包括水位观测、地下水温度、电导率测量和示踪试验等,研究库首坝址区左岸防渗线的地下水渗流场、温度场、电导率场等物理场,各物理场相互印证,并以物探和钻探等手段加以验证。在大量勘察、分析工作的基础上,掌握了左岸喀斯特发育的基本规律,查明了主要的渗漏管道的位置、规模和形态,为防渗堵漏处理提供了翔实的地质资料。     

荧光示踪法在水库渗漏勘察中的应用

在高山峡谷的岩溶地区建设水库工程,岩溶渗漏问题是水库渗漏的主要问题,渗控处理是工程建设的重要工程地质问题之一。示踪试验用于初步查明岩溶系统发育特征并证明系统之间的连通性,可作为分析岩溶渗漏的重要技术手段。本次试验选用萤光素为示踪剂,采用国产F96C型荧光分光光度计作为检测仪器,在KS4地下水出口成功检测到最低含量为0. 7PPb的荧光素示踪剂。根据示踪试验结果,以KS4示踪曲线为例,解译了上坝洼地—KS4的流场类型为存在额外输出型,该系统上游区为管道流场、下游区为脉管并联溶隙流场,经过建设施工进一步证实KS4系统的存在,经过地下工程开挖对KS4系统的探测,发现该系统平面上分别有东北支和南支两条支脉,证明前期流场类型与结构的解译基本上正确,说明荧光示踪法的有效性,在岩溶高原水库中可以作为水库建设前期调研的一种廉价、有效示踪手段,广泛使用。     

某综合利用堆场喀斯特工程地质问题评价

某综合利用堆场位于三面环水的河间地块分水岭地区,堆场区喀斯特发育且涉及多条喀斯特管道水或喀斯特裂隙含水系统,其喀斯特水文地质条件及工程地质条件复杂,因而该堆场可能存在喀斯特渗漏（污染）、喀斯特塌陷、地下水顶托、不均匀沉降等地质问题。通过对该场地喀斯特水文地质条件的调查与分析,并利用高密电法、钻探、连通试验等综合手段对上述可能存在的问题进行系统的论证,认为该场地局部进行适当处理后适宜作为堆场利用。     

在线监测仪在岩溶地下水示踪实验中的应用——广西临桂县罗锦地下水示踪试验

采用氯化钠作示踪剂在罗锦响水岩地下河开展示踪试验,以AgNO3标准溶液滴定检测。根据回收率的大小判断天井洞地下河是马冲—源头地下河系统的唯一通道;但在投放点(响水岩)与天井洞接收点之间地下河局部存在几个小溶潭。此外,本次示踪试验在天井洞地下河布置在线监测仪进行示踪离子检测,将检测结果与人工取样检测的结果进行分析比较,结果表明在线监测仪器在示踪试验回收率计算及示踪剂到达时间的判断上具有明显的优势。     

基于示踪试验的湘桂边界连通关系定量技术

系统分析了示踪剂类型、示踪剂投放量、示踪剂监测和流量监测等因素对饮用水源水系连通试验的影响，引入电导率作为优化采样和测流频次的指标，硝酸钾作为回收率计算的示踪剂指标，结合流量测验数据，构建了一种地下水复杂分支分级回收分析的定量水系连通方法。应用该方法开展湖南省和广西壮族自治区野牛岩省界的生活、生产用水矛盾调查。结果显示：(1)野牛岩来水全部流入落水氹，之后分为东西两支水流。(2)东支水流经幸福坝、幸福电站流入地下暗河，最后汇入江源；西支水流经五星隧洞、五星电站、幸福电站流入地下暗河，最后汇入江源，流程达30余km。在试验时段水文气象条件下，东支(幸福坝)分流水量约占野牛岩汇入落水氹水量的34.9%,西支(五星隧洞)分流水量约占野牛岩汇入落水氹水量的65.1%。(3)白泉、大水步、清塘、兆江洞1和兆江洞2与野牛岩之间无水流连通关系。该研究成果理清了该区域地下水走向及汇(分)流比例，掌握河道各处的水量沿程变化特征，为妥善解决该类型的用水矛盾纠纷提供技术支撑，可为复杂连通的水量分析工作提供参考。     

示踪探测在渗漏岩管道探测中的应用

示踪探测是人连通试验发展起来的一种探测地下水渗流场行之有效的方法，是利用质量守恒原理，以数学模型刻划与认识地下水渗流场。我们将其应用于猫跳河国上级水电站右岸渗漏岩溶管道探测，获得了较为满意的探测结果。     

热量示踪在潜流带水动力交换量计算中的应用

精确计算潜流带内的水动力交换量始终是一个挑战,而新兴的温度示踪方法在这方面的应用具有其独特的优势。在介绍温度示踪理论及计算方法的基础上,以大克泊湖(西侧)为例,进行潜流带水动力交换量的计算,其结果表明:监测时段内地下水流方向为地下水补给湖水,渗流速度大小为0~2 cm/d,累计交换量为2.35 cm。此外,通过与水动力学方法渗流速度计算结果进行对比分析可以看出,2种方法的计算结果较为接近,表明温度示踪方法在潜流带孔隙水渗流速度计算中的应用具有较好的准确性,适用于潜流带内水动力交换量的精确计算。     

基于示踪试验的岩溶管道及水力参数定量解析

以云南省丽江九子海洼地-甘泽泉一带岩溶地下水示踪试验为例,探究示踪试验在岩溶地下水通道研究中的应用。根据研究区水文地质条件,分析了地下水连通性及流场特征、推测岩溶通道位置,并结合Qtracer2计算模型对示踪剂穿透曲线（BTC）进行定量分析,同时也得出了岩溶管道结构参数及水力参数。试验结果表明,九子海洼地-甘泽泉一带存在水力联系,且还有其他岩溶通道存在。由此可判定地下水处于缓速紊流状态。Qtracer2程序可以实现示踪剂穿透曲线（BTC）的定量解析。      

分布式光纤温度示踪识别裂隙地下水流动研究进展

识别地下水渗流通道和流动状态,是预测裂隙介质中地下水流动行为的基本前提,也是目前裂隙地下水研究的热点问题之一。由于具备较强时空连续性、高分辨率、监测便捷、成本低廉等优点,基于分布式光纤测温(DTS)的温度示踪正逐渐成为裂隙地下水流动特征识别的重要手段,在识别地下水流动状态、钻孔间连通裂隙分布甚至裂隙水力性质等方面取得了许多新的进展。在阐述DTS原理的基础上,综述了基于DTS的温度示踪试验方法及其在裂隙地下水特征识别研究中的应用进展,重点归纳了该方法的各种试验手段、应用方式与适用范围,并指出了钻孔中的垂向流动是研究人员应用温度示踪试验时需重点关注的因素。将基于DTS温度示踪的多种试验手段结合运用及其与其他示踪方法协同运用,是未来需要进一步研究的重点方向。基于DTS的温度示踪方法有助于提升对裂隙介质中地下水渗流及热运移机理的认识,在涉及裂隙地下水的深部地质工程如高放核废物地质处置选址评价、增强型地热资源开发等研究中具有广阔的应用前景。     

Assessing Groundwater Contribution to Streamflow of a Large Alpine River with Heat Tracer Methods and Hydrological Modelling

The contribution of groundwater to streamflow in Alpine catchments is still poorly understood, despite the fact that it may heavily impact hydrological balance and stream habitats. This paper presents the results of a field campaign based on experiments with heat tracer methods to assess the hyporheic flow during the low‐flow period of a large Alpine river in Italy. These measurements were employed to validate a distributed hydrological model that can be used to asses river–groundwater interaction in both low‐flow and high‐flow conditions. The results show that groundwater may have a relevant role during low‐flow periods, by increasing river discharge and during floods, by subtracting direct run‐off that is stored in river banks. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

地温示踪技术在地下水科学中的应用研究进展

对含水层流场与温度场耦合作用原理及地温示踪技术在地下水科学中的应用进行评述,总结了地温示踪技术在前沿地下水科学中的应用进展:①探究地表暖化-地下水流动对地温的影响;②计算含水层水文地质参数;③解析滨海含水层地下水循环过程。温度示踪法具有低成本、无污染、易于连续观测等优点,在地下水科学研究中具有广阔的前景,但利用温度示踪技术解析地下水科学问题目前仅适用于各向同性含水层,关于地下水气相和固相的交互过程中温度变化的研究亟待加强。     

NON-LCL AND TRACER TEST FOR GROUNDWATER FLOW IN A SINGLE FRACTURE

1. INTRODUCTIONGround water movement in naturally fracturedmedia is highly complex duetothe strongly varyingvelocity fields . Acritical issueinthe discrete mod-el is the validity of the Darcian-type“LCL”. TheLCL, whichis represented by a linear relation…     

地下水示踪连通试验在水文地质勘察中的应用

地下水示踪试验广泛应用于水文地质工作中,是一项成熟的技术方法,它能有效地查明地下水流向,并通过试验获得进行地下水定量评价的水文地质参数。保定市一亩泉水源地地下水回灌工程水文地质勘察中,应用地下水示踪连通试验,查明了工程区回灌水向外流域流失的方向,获得的水文地质参数与抽水试验结论一致,为回灌区水文地质条件的研究及回灌方法的选择提供了可靠的保证。     

基于降雨染色示踪试验的大孔隙流特性研究

实际边坡土体内部存在大孔隙等优势通道,坡体内的水分运动常表现出优势流特性。为探究降雨作用下天然边坡土体内大孔隙的发育特征及优势流的空间响应规律,开展原状土柱的降雨染色示踪试验。通过染色信息标定水分浸润面积,根据“水分浸润面积比”这一参数评价土柱内部不同大孔隙的发育特征对优势流发展及水分入渗通量的影响。研究结果表明:原状土柱中优势通道的发育程度与空间变异性较强,优势通道类型以大孔隙为主,连通性与开启程度好的大孔隙,优势流快速通过,与周围基质交换能力弱,可快速多量地补给地下水;分布不规则、方向各异的大孔隙,优势流现象被削弱,与基质交换能力强,但随深度逐渐减弱;个别死端大孔隙,滞留水分较多,增强了与周围基质的水分交换能力,对优势流的运移作用不大。染色评价结果与土柱实测水分通量所得规律完全一致,准确揭示了原状土中大孔隙流的典型空间分布特征。     

地下水弥散系数的野外试验新方法

弥散系数是地下水污染数学模型的基本参数.本文提出一种获得纵向和横向弥散度的野外试验新方法.该法能很好地控制野外试验的水位和流场形态，提高地下水坡降，且方便可行.同时还介绍一种与配线法不同的，用联立方程迭代求解的弥散度新算法。