關于巖溶地區(qū)勘察中的人工示蹤技術應用情況分析

彭濺清　邵永剛

[摘要]伴隨著社會經(jīng)濟不斷發(fā)展的大背景下，人工示蹤技術得到了一定的改進和完善，其在巖溶區(qū)域地質(zhì)勘察期間得到了廣泛的應用，并且產(chǎn)生了良好的效果。但在具體應用過程中，還面臨著諸多的不足之處?；诖?，在本篇文章中主要從人工示蹤技術入手，重點探究了在巖溶地區(qū)地質(zhì)勘察過程中對于人工示蹤技術的實際應用。

[關鍵詞]巖溶區(qū)域;地質(zhì)勘察;人工示蹤技術;實際應用情況

文章編號：2095—4085（2019）08—0010—02

在社會經(jīng)濟不斷發(fā)展的背景下，城市化進程逐漸加快，各種各樣利用落水洞偷排以及洼地內(nèi)堆放礦渣的現(xiàn)象越來越明顯，這樣一來，使得地下河轉(zhuǎn)變成了地下水道，對周圍水源產(chǎn)生了一定的污染。基于此，為了解決此種現(xiàn)象，人工示蹤技術隨之出現(xiàn)該項技術有著良好的性能，產(chǎn)生的作用極高，未來應用前景極好。

1人工示蹤技術的基本介紹

①在我們國家的巖溶地區(qū)進行示蹤試驗主要利用了人工所投放的示蹤劑來證明地下水的具體流向和位置。在通常情況下，示蹤劑大體上包含了三種類型，分別是熒光素類，鹽類以及漂浮物。如果在巖溶地區(qū)進行示蹤試驗的過程中使用可溶性的示蹤劑，那么示蹤劑會隨著巖溶地區(qū)的水流進行對流，之后，示蹤劑會被下游所接收。我們就可以通過水流的示蹤劑顏色以及示蹤劑濃度的變化情況來確定巖溶地區(qū)的水流方向。

②示蹤試驗大體上包含了三方面，分別是定性和達到時間，半定性以及定量。在通常情況下，在定量分析的過程中，需要從示蹤劑的濃度以及流量情況人手，進行有效的測試，然后獲取穿透曲線，計算回收率，測試地下水的流動情況，計算出溶質(zhì)的運移參數(shù)和介質(zhì)參數(shù)。當前，通過構(gòu)建規(guī)范的示蹤劑運行模型可以看出，區(qū)域中的無內(nèi)壁摩擦直接影響著管道內(nèi)中流的狀態(tài)，進而引發(fā)了不均勻情況的出現(xiàn)。當處于立項狀態(tài)中的時候，如果內(nèi)壁無摩擦對于紊流均勻性有著一定的影響，與此同時不會出現(xiàn)吸附解析，那么巖溶的運移也是和空隙介質(zhì)一維對流彌散方程相符合的。

2人工示蹤技術在國內(nèi)外勘察中的實際應用

我國屬于地下水資源分布較多的國家，較多的知名學家紛紛對于地下水資源有關的情況展開了詳細的論述，不過一直到目前為主，有關勘探地下水資源的記錄比較少，有的甚至是已經(jīng)沒有了。在這一現(xiàn)狀下，水利建設工程隨之開展了起來，其能夠從一定程度上加深人們對于巖溶水文地質(zhì)和工程地質(zhì)的關注度。在本文中，以人工示蹤技術為主，詳細探究了該項技術在巖溶區(qū)域水文地質(zhì)勘察中的應用情況。

2.1利用的歷史和相關領域

在我國，地下水資源分布十分普遍和廣泛，在徐霞客游記中對于巖溶景觀進行了明確的論述。當前，自從水利建設大規(guī)模實施以來，我國便加大了對于巖溶水文的研究力度。在1961年舉辦的全國巖溶會議中，提出了采取實驗的方式對地下水流速情況進行計算，隨之人工示蹤技術出現(xiàn)，得到了人們的關注和重視。在國外的巖溶水文調(diào)查期間，人工示蹤技術的受到的應用程度是非常高的，為了解到垃圾填埋場對于猛犸洞產(chǎn)生的相關影響，從300km區(qū)域內(nèi)大約開展了600多次示蹤調(diào)查工作，希望根據(jù)這一方式來明確水流的具體走向，此種檢測方式無論是在美國，還是歐洲，都有著良好的作用。與出同時，在德國探究期間，也詳細論述了示蹤試驗工作和操作技術原理以及數(shù)據(jù)獲取方式，人們可以將其當成一項示蹤測試工作的專著。伴隨著不斷的發(fā)展和改進，示蹤技術逐漸成為了巖溶區(qū)域地質(zhì)水文勘探期間十分重要的一項方式，其未來發(fā)展前景良好。

2.2示蹤試驗在巖溶含水層的勘察進展情況

我國巖溶地區(qū)的含水系統(tǒng)通常情況下為部分巖溶裂隙水，流通性較好的溶洞水及地下河水，由于其自身含水特征具有一定的差異，鑒于此，其示蹤試驗的效果也是不同的。我國的巖溶地區(qū)所含的巖溶水一般具水量大，貫通性好，地下水管網(wǎng)系統(tǒng)復雜等特征。巖溶地區(qū)的含水層一般分布在地形相對平坦的山間盆地以及卡斯特地貌分布地區(qū)等。巖溶地區(qū)的地下巖溶水經(jīng)過巖溶地區(qū)的輸送管道時，就形成了地下河。在進行示蹤試驗的過程當中，可以使用鉆孔涌水量的多少以及抽水降落漏斗的具體形態(tài)來巖溶層水的分布情況。一般情況下，所鉆相鄰孔的涌水量差別不大或者抽水漏斗呈現(xiàn)出圓形狀態(tài)時，則表示在巖溶地區(qū)地下巖溶水的分布相對均勻。一般情況下，在巖溶水分布不均勻的地區(qū)，進行示蹤試驗的效果比較好，而在巖溶水分布比較均勻的地區(qū)，進行示蹤試驗的效果并不理想。

2.3借助示蹤試驗來確定地下水的成庫條件及滲漏方向

在通常情況下來說，因為我們國家?guī)r溶含水系統(tǒng)的差異，從而導致了示蹤試驗的試驗結(jié)果以及效果也是具有一定差別的。如果巖溶水目前正處于比較均勻狀態(tài)，我們是可以把它作為含水層，并且這種狀態(tài)比較均勻的含水層主要分布在我們國家地形相對平坦的平原以及低洼的盆地。如果使用巖溶管道進行巖溶水的輸送，隨著時間的發(fā)展，就可以形成地下河。在一定區(qū)域之內(nèi)，如果降落漏斗形態(tài)已經(jīng)接近成型或者是相鄰鉆孔涌水量差別較小時，則可以充分證明巖溶水分布較為均勻，如果表現(xiàn)出與這個情況相反，則巖溶水不夠均勻，通過示蹤試驗可以證實在不均勻性的地下河中產(chǎn)生的實現(xiàn)結(jié)果最明顯，但是，對于含水均勻的水層而言則試驗效果不明顯。通過對某項盆地實施示蹤試驗可以看出，含水均勻的巖溶含水層內(nèi)，含水層內(nèi)的地下水運輸時十分明顯的。

2.4人工示蹤試驗可以確定最佳的投放點和接收點

在當前階段，如果想要做好人工示蹤試驗，那么就可以確定最佳的投放點以及最佳的接收點，進而可以比較精準的了解到河流的情況。對于投放點和接收點之外的地下水，如果通過試驗是無法獲取的，就需要使用水化學技術，因為水化學技術涉及到了環(huán)境同位素的示蹤，所以在使用水化學場對流場加以反應，在通常情況下，需要根據(jù)降雨信號反復性進行，除此之外，一些相應的化學指標還實現(xiàn)了自動化檢測的目的。

2.5在1：5萬水文地質(zhì)普查中進行示蹤試驗

在進行國土資源調(diào)查工作時，主要是對地下河的流向進行詳細的調(diào)查，然后對于地下河進行一定的評價，以此來進行地下水資源開發(fā)利用。在上個世紀七十年代開展的水文地質(zhì)普查工作，通常情況下是以地質(zhì)分析和水點調(diào)查為主，把水文地質(zhì)實際情況進行詳細的記錄，之后再通過探究地質(zhì)。與此同時，在進行水文地質(zhì)調(diào)查時可以根據(jù)示蹤試驗進行論述，但是，該項技術在水文地質(zhì)普查領域應用期間還存在著一些問題，直接影響了水文地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)質(zhì)量的提高。

2.6失敗的示蹤試驗

在示蹤試驗當中所指的失敗的試驗，是在巖溶地區(qū)所進行的示蹤試驗沒有達到預期的效果。通常情況下表現(xiàn)為在預想的接收點沒有收到示蹤劑的信號。在通常情況下，導致示蹤劑失敗的原因有很多，其中主要的原因是所投放的示蹤劑數(shù)量不夠。在一般情況下，所投放的示蹤劑的計量需要根據(jù)一定的公式計算，如果在投放示蹤劑后遇到強烈的降雨或者遇到容量非常大的巖溶湖時，可能會導致在下游接收不到示蹤劑，從而無法達到理想的效果。

3結(jié)語

從以上論述可以看出，現(xiàn)階段，在對巖溶區(qū)域污染物轉(zhuǎn)移和巖溶水文過程進行分析以及判斷的時候，通常是應用人工示蹤技術和其他天然化學元素示蹤技術。現(xiàn)有的人工示蹤技術一般是以西南巖溶區(qū)域1：5萬尺寸水文地質(zhì)普查位置，為了促使示蹤試驗技術得到良好的應用，還需要根據(jù)實際情況，制定有關的巖溶區(qū)域示蹤試驗操作規(guī)程。