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在水文地質工程領域中，示蹤技術可以解決眾多的工程中的水文地質問題，可以測定水文地質參數，地下水滲透流速，地下水來源、年齡等一些地下水以及多孔介質、裂隙介質的參數和水流運動狀態，還可以解決一些有關的滲漏問題，如大壩滲漏、基坑滲漏等問題，所采用的示蹤劑也種類繁多。但示蹤技術技術仍有很多問題沒有解決，有著廣闊的應用前景和發展空間。示蹤藥劑選擇原則：無毒、自然成本低，不受圍巖石干擾、化學性能穩定、不改變地下水運移方向、易檢測、靈敏度高且成本相對低，至于各種示蹤劑的用量要根據示蹤劑種類的不同會有不同的選擇標準。

1水文地質工程中常用到的示蹤劑

1．1連通實驗中使用的示蹤劑

(1)固體顆粒。我國常用的有谷糠、木屑、黃泥漿等，國外也常用編碼紙片。這些只適于大通道，而且它們與水的流動可有很大的差別。石松孢子也成功的得到了應用，食鹽也是近來在連通實驗中經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，在我國也獲得成功的應用。

(3)小型定時炸彈。國外有成功的報道。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)對無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驗。

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，隨著科學技術的發展，不斷有新的同位素應用于水循環研究中，如l、nB、6I．i等。目前，同位素技術主要用于研究地下水的形成機制、地下水儲水能力和更新能力、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工程還有其他的常用到的示蹤劑，如有時候在多元示蹤實驗時經常用到鉬酸銨、熒光素鈉和氯化鋅的組合，在滲漏問題中，溫度也是一個很有效的示蹤劑，還有一些其他的化學示劑在研究地下水運動過程以及一些其他相關問題中也是常用到的。

2水文地質中示蹤技術應用的幾種典型

2．1示蹤技術研究工程中的滲漏問題

大壩、基坑等滲漏問題的示蹤研究是解決這些滲漏問題的一種有效手段，也是示蹤技術應用的相當多的一個方面，特別是同位素示蹤技術也是近些年來在檢查大壩滲漏問題中比較有效、可靠和廣泛應用的一種方法。這里就簡要介紹兩種近年來廣泛應用的同位素示蹤方法：

2．1．1醫用同位素，吖示蹤技術檢查滲漏問題放射性示蹤劑的選擇原則

(1)被周圍介質吸附很少，易溶于水，且不沉淀；

(2)發射射線，且能量適中，適合現場直接探測；

(3)半衰期適應觀測時的要求：

(4)毒性低，符合輻射防護衛生要求；

(5)容易得到，價格便宜。

原理介紹：含有能輻射射線的醫用同位素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待測區域的水中，示蹤正離子在水中自由擴散。在滲漏區，入滲水流挾帶著Yb動。流經入滲口時，附近的土壤吸附，停留在土壤表面上，使該點的核輻射強度高于周圍境的輻射量。滲漏愈嚴重的區域，被吸附的放射性正離子累積量愈多，核輻射強度就會愈高。用核探測器在庫底進行逐點掃描，找出計數率高的點，就可以準確地確定水庫的滲漏位置。吖b是一種低能、無毒、半衰期適中(32d)且輻射譜線豐富的醫用同位素。在使用時控制每平方米庫底用量不超過50btci(微居里)，是不會造成對水質和魚類污染的。因為這個劑量遠低于我國頒布的防護標準GB4792—84中規定的飲用水允許劑量。檢測過程和滲漏位置的確定：將示蹤液加入料桶，裝上四輪車或吊在小船船頭上，在檢測區域內均速運行。用氧氣鋼瓶加壓，通過噴嘴把示蹤液均勻地噴入水中，待其擴散、沉淀后，第二天開始檢測。將核探測器固定在四輪車上，前后牽引，沿庫(壩)坡下滑，記下起點座標。每隔2m測一條線，在每條測線上隔2m測一個點，記錄下每個測點的計數率。選l0個最低計數率和平均值作本底。每個測點的計數率和本底的比值稱為相對幅射強度，用N表示。根據所測各點的座標將其對應的N值填到方格紙上，把N值相同的點連成曲線，此即為滲漏曲線圖。將這個圖按座標位置和比例移置到水庫平面圖上，就繪出了水庫滲漏位置圖。實踐中，N≤2的區域定為無滲漏區；2≤N<3的區域定為輕滲漏區；3≤N<4的區域定為滲漏區；4≤N<5的區域為較嚴重滲漏區；N>5的區域為嚴重滲漏區域或進水口。

2．1．2利用滲漏嚴重區垂向速度快的特性檢測滲漏的同位素方法

滲漏帶、滲漏點及裂隙、巖溶、斷層等導水構造通道的測定，是測壩基、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，用示蹤儀進行追蹤測量，可查出主要滲漏點、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。這是其它水文物探方法所無法取代的。

2．1．3滲漏問題的一些其他方法

在滲漏問題中，溫度示蹤方法也是一種很有效的方法，溫度是地卜水運動的天然示蹤劑，正常地層溫度的分布是連續且規律的，在季節氣溫影響點(如鉆孔溫度曲線上的拐點)以下深郎地層的溫度將隨著深度的增加而上升。但由于地下水的運動影響，會產生溫度分布的異?，F象。分析鉆孔中由于地下水流動對溫度曲線的影響，根據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提取地下水滲流場的有關信息，如確定地層的滲透性、強滲漏帶、集中滲漏通道以及地下水的補給關系等。以此來確定滲漏區。還有一些常規的處理方法如壩面導滲、基巖帷幕灌漿等方法，不過方法上都存在一定的缺陷。

2．2示蹤技術測定水文地質參數、示蹤地下水活動、水利聯系的應用

(1)在測定水文地質參數方面，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定地下水流速，在示蹤物沿垂向濃度均勻分布的前提下，計算出的彌散值亦可獲得滿意的效果；條件允許時，再使用群井實驗的方法，測量出流向流速和二維彌散系數。其中單井稀釋方法是關鍵的一個步驟，一定量的示蹤劑隨地下水流動方向逐漸被稀釋，稀釋的速度與地下水流速成正比。根據示蹤劑稀釋的曲線和其他補充參數，可以計算出地下水的實際流速。采用地下水流向流速儀，可以同時測量地下水的流向和流速。采用儀器測量地下水流向時，是以地下羅盤為參照定向，對8個方向測量值以作圖法求出的。對于瞬時注源方式，可用下列公式計算地下水滲透速度：

(2)調查水力聯系以及地下水流經的具體途徑問題。連通實驗是調查水力聯系以及地下水流經途徑的一種有效的方法，在連通實驗中，一般是采用示蹤實驗法來完成。實驗是利用地下水(或一些地表水)露頭，投放和觀測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投源多點接收，多點投源多點接收，在地質條件以及實驗條件不是很復雜的情況下可以得到良好的效果。但有時在接收點前如果有干擾因素，如接收點前有人員在旌工，容易影響實驗結果的可靠性。

2．3示蹤實驗的一些其他應用

示蹤實驗在水文地質領域應用的十分廣泛，除了以上幾種應用最多的方面，還有很多其他的應用，如包氣帶水分運移的研究、氟里昂示蹤地下水的年齡、環境同位素示蹤地下水活動等，示蹤劑技術在油田開發中也有很好的應用?？傊?，示蹤技術已經成為一種有效的、可靠的、應用非常廣泛的研究水文地質問題的手段。3示蹤技術在水文地質領域中的應用發展示蹤技術是快速發展的一門技術，在未來的發展主要有以下幾個方面：

(1)各種各樣的新的示蹤劑被應用到水文地質領域的研究中去，示蹤劑的類型也會變多，借鑒其他領域中使用的示蹤劑，如醫用、化工領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在應用很多的示蹤方法，將會在水文地質領域得到更廣闊的應用與研究，眾多的同位素將被用到水文地質領域中去。

(3)對于示蹤過程的研究，如在連通實驗中，現在只能做到在投源點投源，在接收點接收，而示蹤劑在投源點到接收點之間的運動路徑和運動過程都是觀測不到的，能做到對于示蹤劑的實時的監測，對于示蹤劑運動過程的研究，從而減少實驗中的一些不可知因素和一些盲目性，是今后示蹤技術研究的一個重要方面和努力的方向。

(4)示蹤設備、相關實驗方法的完善和規范，以及實驗成本的控制。