应用同位素氚预测地下水补给量

铁路工程水文地质勘测，应用同位素氖法，了解地下水生成的相对年代，从而判断地下水的补给特征，预测隧道经常涌水量和供水水源的补给量，通过工程实践已具有可行性。同位素方法，属国内外新技术，尽管理论较为深奥，但方法简单，成果可靠程度高。本文就实际工程的野外操作、室内分析、计算方法作一简介，以供参考。

同位素氚在铁路工程勘察中的应用

本文论述了利用氚确定地下水的相对年龄。研究结果表明,在一个水文地质单元内,从补给区到排泄区,根据氚含量相对比较后,可获得地下水实际(孔隙)运动速度。在大厚度含水层中,沿不同深度取氚样后,还可看到愈深地下水运动速度愈慢的趋向。当给出含水层给水度、水力坡度,可根据断面估算补给量和渗透系数。

新疆罗布泊盐湖卤水的氚同位素特征及其地质意义

新疆罗布泊罗北凹地盐湖第四系上部盐层中蕴藏丰富的卤水,卤水中富含钾(KCl平均品位1.40%),潜卤层上部的卤水中检测到较高含量的氚。本文研究罗布泊富钾卤水氚的分布特征,由活塞模型和全混模型算得罗北凹地表层卤水的平均年龄为36—80a。卤水中含有大量的核爆氚,表明自1952年以来通过干盐湖发生过大气降水的补给。含氚的现代降水经由溶蚀孔隙十分发育的包气带盐壳渗入地下后,与浅层卤水均匀混合,由于卤水的蒸发作用缓慢,蒸发过程中氚同位素发生分馏,“轻水”蒸发,氚在残余水体(潜卤水)中富集。潜卤水氚含量的平面分布特征主要反映出以蒸发排泄为主的盐湖地下水流网特征。

青藏高原东部地表水、地下水的氚同位素研究

青藏高原东部多年冻土区内大气降水中氚含量为185—14T.u,地表水为183—20T.u,冻结层上水为107—59T.u,冻结层下水为39-7T.u,构造融区深层水和温泉水为37—20T.u,各类地下冰为122—7T.u。 氚含量值具有东南部低、西部和北部高的地带性规律。利用不同类型水中氚值差异可确定各类地下水补给年代和循环周期及地下冰的水分来源。 研究表明本区自80年代以来,大气降水、地表水和地下水的氚浓度在逐渐下降。

地下水中氚同位素分布模型及其应用

为了合理评估当地降雨对浅层含水层的补给特征,为水资源评估提供理论基础,根据水量平衡原理、质量平衡原理和氚同位素衰变原理推导了水量平衡方程式及建立了地下水放射性氚同位素分布模型和地下水更新周期计算公式。基于该研究模型,计算受降雨补给的地下水氚浓度首先需要恢复当地降雨多年氚值系列;然后运用曲线法计算地下水氚值分布。上述模型在焦作煤矿区得以验证和应用,结果显示焦作煤矿区浅层地下水的更新周期为62 a,验证了模型科学及合理性;同时表明地下水中氚浓度与补给降雨有紧密联系,而与排泄水体没有关联。应用地下水氚同位素分布模型能有效评估当地降雨入渗补给情况,而地下水更新周期计算公式可评估地下水开采情况及更新特征,实用价值显著。

基于氚同位素的安阳河中下游流域地下水更新能力研究

利用水中氚值与地下水年龄分布特征和多年平均更新速率,分析安阳河中下游流域地下水更新能力。应用MGMTP重建研究区1953—2016年大气降水氚值,应用集中参数模型(LPMs)计算地下水年龄,采用Le Gal La Shalle等提出的方法估算潜水与泉水多年平均更新速率。研究结果表明:(1)潜水与泉水由近20多年来大气降水补给。潜水样点受局部水文地质条件控制,补给径流条件差异明显。(2)小南海泉平均滞留时间23 a,多年平均更新速率3.6%,水量呈不断衰减趋势。(3)安阳河冲洪积扇扇后缘为补给区,受地表水渗漏与大气降水入渗补给,更新能力较强。扇中部至京港澳高速路地带为现代地下水,年龄40~60 a。扇前缘为现代与次现代地下水的混合水,年龄大于60 a,更新能力较弱。(4)剥蚀岗丘与冲洪积平原深层承压水为较老地下水,更新能力极弱。因此,对小南海泉域的保护需要加强,并在短时期内能取得明显成效。受南水北调中线水源补给及限量地下水开采影响,安阳市区地下水降落漏斗大幅度缩减。

内陆核电站拟选厂址附近浅层地下水水化学特征及同位素指示意义

以江西何魁核电站拟选厂址附近为研究区,采集地表水样品5个和浅层地下水(泉水和井水)样品37个,进行水化学及同位素分析。结果表明:拟选址周边地表水为淡水,呈弱碱性,主要阴、阳离子为HCO_(3)^(-)和Ca^(2+);泉水为弱酸性,主要阴、阳离子为HCO_(3)^(-)和Na^(+);井水呈弱碱性,主要阴、阳离子为HCO_(3)^(-)、Cl^(-)、SO_(4)^(2-)和Ca^(2+)、Na^(+)。水-岩相互作用和大气降水是影响该区浅层地下水化学特征的主要因素,Na^(+)和K^(+)来源于盐岩和硅酸岩溶解,Ca^(2+)来源于碳酸岩和石膏溶解,HCO_(3)^(-)、Cl^(-)和SO_(4)^(2-)分别来源于碳酸岩、盐岩和石膏溶解。饱和指数分析与离子比值结果共同显示,浅层地下水的主要组分来源于硅酸岩和碳酸岩风化溶解。氢氧稳定同位素组成显示,研究区井水主要受大气降水补给和混合作用影响,与碳氢化合物、硅酸岩矿物、CO_(2)及围岩、黏土发生交换,地表水受蒸发作用影响明显,泉水和井水受蒸发作用不明显。井水中氚浓度在2.1~3.6 TU,推测其年龄大于50 a。本研究为何魁内陆核电站拟选厂址提供天然环境背景值,为核电站附近地下水资源开发利用、环境保护和核电厂建设设计方案的优化提供理论依据,同时在突发事件中对水污染控制具有参考意义。

中国西北干旱区多级洼地地下水环境同位素分布特征及指示意义

研究区位于西北干旱区,有两级储水洼地,地下水由山区侧向补给一级洼地,一级洼地通过泉水排泄地下水继而补给二级洼地,同时大气降水直接入渗、洪流间接入渗补给各储水洼地。通过氢氧同位素比例公式计算得到一级洼地大气降水占总补给量60%,其中直接补给量约占21%,山区洪流补给量约占79%,另外,山前侧向补给占40%;二级洼地降水补给量占38%,上游泉水补给量占62%。通过氚值指示,二级洼地不受现代降水影响;活塞流与全混合模型计算得到一级洼地浅层孔隙水平均年龄为32～60 a。

同位素方法在判定某水电站坝址河床承压水补给源中的应用

某水电站坝址工程勘察论证时,河床部位钻孔揭示存在基岩裂隙性承压水,判定其补给来源对大坝坝基采取相应的防渗工程措施具有关键技术意义。依据稳定同位素和放射性同位素能对水起着标记作用,通过承压水等天然水同位素,包括氘(δD)、氧(δ18O)、氚(3H)、硫(δ34S)的测试和成果分析,为判定河床承压水补给来源提供了有力的证据。研究结果表明:坝址河床承压水来源于左岸大气降水入渗,补给源高程在1 000～1 350 m之间。同位素方法在该水电站坝址河床承压水补给源研究中获得了满意的效果。

水中氚测试在山岭隧道涌水量预测中的应用

本文简述了山岭隧道水文地质勘测中 ,应用同位素氚测试法 ,通过计算地下水生成的相对年龄、帮助了解地下水的垂直分带及判定构造控制地下水水量的水文地质特征 ,计算地下水垂直渗透速度及预测山岭隧道地下水的补给量。

氚同位素在黑河流域水循环研究中的应用

通过对黑河流域不同水体如降水、河水、深井(>80m)、浅井(<80m)及泉水的氚(T)含量的测定,结合文献资料和国际原子能机构数据,对流域不同水体氚(T)含量的空间分布特征进行了分析,并对黑河流域浅层和深层地下水的补给来源、年龄及其更新时间进行了研究。结果表明:1)黑河上游、中游及下游河水T含量分别为50.0TU,33.3TU及20.9TU,呈逐渐降低趋势;上游和中游降水T含量变化也呈相似的规律,说明黑河流域河水来自黑河源区降水,且河水从上游到下游流动过程中与地下水进行转换。尤其是在临泽到正义峡段,河水的平均T含量为31.9TU,说明张掖和临泽灌溉抽提的地下水对河水有补给作用。2)黑河上游和中游山前平原的深层地下水T含量大于30.0TU,补给年龄小于50a;中游盆地及下游深层地下水T含量低于10.0TU,地下水年龄在50a以上,为次现代水,更新速度慢。3)黑河上游地下水和河道附近区域的浅层地下水的T含量高于30.0TU,补给年龄低于50a;远离河道浅层地下水T含量低于10.0TU,补给年龄大于50a。说明黑河源区降水是上游地下水的补给源,出山径流是黑河干流附近浅层地下水的主要补给源,地下水补给年龄低于50a,更新期短;远离河道区域的浅层地下水T含量低于10.0TU,为次现代水,更新速度慢。本研究结果对合理科学地利用黑河流域水资源具有借鉴意义。

皖北矿区主要突水水源水文地质特征研究

在皖北矿区的临涣、海孜等矿对4个主要突水含水层采取了38个水样,做了放射性同位素氚含量分析,绘制了四含水、太灰水和奥灰水氚含量等值线图.四含水氚含量出现在任楼矿、海孜矿和临涣矿3个高值区,w(T)=10～14Tu;煤系水最大氚含量在任楼矿,为6Tu,其余测定均小于5Tu;太灰水最大氚含量出现在张庄和杨庄矿,以此为中心向四周逐渐减小;奥灰水在二电厂和物探队出现w(T)=16～20Tu的高值区.在此基础上,得出皖北矿区主要突水、含水层的循环特征及其相互间的水力联系.

五大连池自然保护区浅层地下水年龄分析

利用氚的示踪作用对五大连池自然保护区浅层地下水的年龄进行分析,为自然保护区合理开发利用地下水资源提供科学依据。结果表明:五大连池浅层地下水的年龄为22~35年,为水岩反应提供了充足时间;自然保护区东北部的地下水年龄相对较新,与大气降水联系密切,循环交替速度较快;中南部地下水年龄相对较老,接受大气降水的补给能力较差,主要为北部及东部地区的地下水汇流补给。

褪黑激素对非生绒期内蒙古白绒山羊体成分的影响

作者从体成分的角度研究了褪黑激素对内蒙古白绒山羊体成分的影响 ,绒山羊在非生绒期埋植褪黑激素 ,除了促进长绒外 ,对体成分也有较大影响。试验结果表明 ,埋植褪黑激素可以显著增加绒山羊的体脂肪含量 ,达到 2 4 .1 %,比不埋植组增加 8.31 %;而体蛋白质、体水分和体灰分含量均显著减少 ,分别为 1 2 .99%、5 5 .96 %和 3.2 5 %,分别减少 2 .0 2 %、8.0 2 %和 0 .5 %(P<0 .0 5 )。进一步证明了褪黑激素在动物营养分配中的作用 ,为褪黑激素在生产实践中的合理应用提供理论依据。

重庆地下热水径流特征研究

重庆地下热水资源丰富,但对其径流特征缺乏研究,盲目开采致使许多温泉泉流量减小、水温降低,甚至断流、枯竭。为指导地下热水的科学开采,文章对重庆地下热水的常规化学组分及同位素组分特征进行了研究,分析了地下热水补给、径流条件,指出大气降水为其补给源,补给区在重庆以北大巴山及华莹山背斜华莹山和铜锣峡背斜北端的岩溶露头区,嘉陵江组(T1j)为其储水层,地下热水主要沿背斜T1j地层由北往南流,同一背斜地下热水由北到南为一个统一的热水系统。

迭代法在现代地下水年龄估算中的应用——以银川平原为例

为克服应用氚同位素方法确定现代地下水年龄过程中存在的,需确定地下水系统输入项的历史背景浓度问题,本文根据地下水同位素数学物理方程,以全混模型为例,利用不同时期地下水同位素的测试结果,通过数学迭代运算,推导出计算现代地下水年龄的计算公式。该方法不仅可以很好地解决地下水系统输入项氚背景浓度恢复时间序列较长的问题,而且对于提高地下水的定年精度具有十分重要的意义。该方法应用到银川平原取得良好的效果,研究表明银川平原浅层地下水的周转时间为30 a。

额济纳盆地浅层地下水演化特征与滞留时间研究

以地球化学和氚（3H）同位素测年技术相结合,通过额济纳盆地地下水、地表水地球化学及同位素的研究,探讨中国西北干旱区内陆河流域下游盆地地下水地球化学演化规律和平均滞留年龄。额济纳盆地浅层地下水状况主要受地表水补给状况的影响,离河道近的水样矿化度低;而离河道较远的戈壁区,地下水矿化度高。水体化学成分主要受岩盐、石膏、白云石等矿物的溶解及蒸发作用的影响。通过利用指数-活塞模型流模型（EPM）,计算出额济纳浅层地下水年龄在13-58年之间。

电光源技术信息

1不用电的荧光灯 美国一家研究所发明了一种不需要用电源的特殊荧光灯，这种灯就是一根灯管，内壁涂有荧光粉，管内充有氢同位素氚，它发射出大量的电子轰击荧光粉，从而发光。美国空军已把它用于没有供电系统的野战机场。