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桂林甑皮岩洞穴遗址地下水示踪及污染来源分析 总被引：7，自引：7，他引：0
桂林甑皮岩遗址周围地带地下水中污染物的种类及来源复杂。为了查明地下水系统的结构特征,分析地下水的污染物运移路径和追溯污染源,采用在线高分辨率示踪技术与人工采样相结合的方法。选取荧光素钠和罗丹明B两种示踪剂,在桂林甑皮岩遗址周围进行了三次示踪试验。根据试验结果分析地下水流场,计算地下水平均流速。结果表明地下水流速在1.6~33.91 m/d,平均值为12.92 m/d。流场内岩溶以溶蚀裂隙为主,且裂隙发育呈网络式,存在西北向东南方向的主径流带,但大型岩溶管道存在的可能性小。三次示踪试验结果均显示,投放点所在的污染源区与遗址周围地下水存在水力联系,因此,遗址附近的居民小区、学校、原砖厂等污染源对遗址下部的地下水存在潜在污染,需更大程度地划分遗址的保护范围。特别是甑皮岩景区化粪池密闭情况较差,严重危害遗址环境,必须对化粪池进行防渗处理。 相似文献
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桂林东区峰林平原岩溶地下水示踪试验与分析 总被引：6，自引：0，他引：6
为查明桂林东区峰林平原地下水系统的结构特征,在岩溶水文地质调查的基础上,通过人工取样并采用高分辨率野外荧光仪,对桂林东区峰林平原区投放的示踪剂荧光素钠的接收情况进行检测。结果表明：峰林平原区地下水的出露比较多,主要以沟渠、湖塘、民井等为主,其中1号点初现时间为第22天,最大视流速为19.5 m/d,平均视流速4.9 m/d,说明本试验段内地下径流为典型的面状流态,岩溶含水介质比较均匀。峰林平原区岩溶含水层结构岩溶化程度很高,呈网络状,存在统一的地下水位,岩溶发育较均一,同时也存在较大的裂隙甚至较大规模的管道和地下河系统,容易形成岩溶地下水优先流。 相似文献
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在线技术在岩溶地下水示踪试验中的应用—— 以青木关地下河系统岩口落水洞至姜家泉段为例 总被引：22，自引：8，他引：14
在岩溶水文地质调查的基础上 ,采用高分辨率野外自动化荧光仪、人工取样和放置活性炭的方法 ,对青木关地下河系统投放的示踪剂荧光素钠接收情况进行检测。 结果表明: ( 1)姜家泉是青木关地下河系统的主要出口 ,岩口落水洞投放的示踪剂在姜家泉的回收量为 93. 9% ,初现时间为 33. 3h ,地下水最大视流速为222. 2m /h,平均视流速为 176. 6m /h,众数视流速为 172. 1m /h,说明本试验段内地下径流为典型的紊流流态 ,岩溶含水介质极不均匀 ,可能有规模较大且无岔道的岩溶管道存在 ; ( 2)岩口落水洞与大木水窝泉、纸厂泉没有直接的水力联系 ,出口姜家泉与纸厂泉也无直接的水力联系; ( 3)野外自动化荧光仪精度和自动化程度高 ,携带方便 ,大大节约了试验成本 ,在我国西南岩溶区的地下水示踪试验中具有较大的推广和应用价值。 相似文献
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基于钻孔抽水试验和示踪试验的岩溶地区含水层结构研究 总被引：3，自引：2，他引：1
岩溶含水层具有强异质性和各向异性特征,其空间结构的调查和认识是地下水流动和污染物迁移研究的重要基础。然而,岩溶含水层特殊的地质结构导致岩溶区水文地质调查非常困难。为了更好地掌握研究区岩溶含水层结构特征,本文在进行抽水试验的同时开展多示踪剂（荧光素钠、罗丹明、荧光增白剂）示踪试验。利用Theis标准曲线对比法分析抽水试验数据,计算试验场地渗透张量,根据示踪试验结果分析含水层结构性质。计算出研究区渗透张量主方向的导水系数分别为:0.297 m2·h-1和0.028 m2·h-1,给水度为1.19E-04,优势方向为东偏南18.47°。抽水条件下示踪试验获得3种示踪剂的回收率分别为:荧光素钠97.98%,罗丹明B47.34%,荧光增白剂39.54%;平均流速分别为:0.378 m·h-1、0.3 m·h-1和0.14 m·h-1,反映研究区岩溶孔隙、裂隙较小,示踪剂运移慢、时间长。荧光素钠和荧光增白剂的BTC曲线表现为单峰型,罗丹明B的BTC曲线表现为多峰型,表明研究区既发育优势流裂隙,又发育相对均匀裂隙。同时,示踪剂最大回收率方向与抽水实验所得渗透张量主方向相符。研究结果为岩溶含水层精细结构的刻画,水文模型物理参数的确定提供了方法和依据。 相似文献
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为了查明金佛山各洞穴之间的地下水力联系，探讨岩溶地下水系统结构特征，于2016年12月进行了多元示踪试验。将罗丹明B作为示踪剂，从药池坝附近消水洞（S01）投入，验证消水洞与北坡水源（水房泉）（S02）之间存在水力联系。结果显示，示踪剂历时曲线为多峰型，推测地下过水通道可能由单管道型演变为多管道型通道；将荧光素钠投入金佛洞地下水流动处（S05）和将罗丹明B、荧光增白剂投入羊口洞地下水流动处（S03），利用高分辨率荧光光度计，于燕子洞（S04）在线监测。结果显示，金佛洞、羊口洞分别与燕子洞之间存在水力联系，且示踪剂历时曲线均为跳跃型，推测地下过水通道可能为发育有一定规模溶潭的多管道型。 相似文献
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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 总被引：4，自引：4，他引：0
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。 相似文献
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贵州盘县乐民河流域三股水岩溶泉水文地质条件分析 总被引：2，自引：0，他引：2
三股水岩溶泉为贵州碳酸盐岩山区典型的岩溶大泉,周边煤企广布,排污现象普遍,岩溶地下水系统较为脆弱,分析岩溶泉形成的水文地质条件是地下水污染防治的基础。在环境水文地质调查的基础上,对岩溶地下水系统边界及补给、径流、排泄特征进行了分析。地表岩溶形态调查及物探成果显示,盘关向斜东西两翼各发育1条岩溶管道,并在三股水一带相互贯通。示踪试验成果表明,平关及小果郎河一带的降雨及地表水与三股水岩溶泉存在水力联系,三股水岩溶地下水系统中的岩溶含水介质以裂隙-管道型为主,裂隙的大量发育使该岩溶地下水系统具备较强的调蓄能力。 相似文献
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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。 相似文献
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荧光示踪剂的干扰实验研究 总被引：2，自引：1，他引：1
通过在室内无光照条件下开展干扰实验,探究了荧光素钠、罗丹明和荧光增白剂三种示踪剂之间的干扰规律,并应用于野外地下水二元示踪试验实例,说明了校正荧光示踪仪检测浓度(ΔC)的方法。结果表明:（1）在实验室条件下,荧光素钠的抗干扰性最强,罗丹明次之,荧光增白剂易受到干扰产生检测浓度增大的假象,这种假象服从线性变化规律;（2）当使用罗丹明作为示踪剂时,ΔC钠=0.052C罗、ΔC白=0.012C罗;当使用荧光素钠时,ΔC罗=0.507C钠、ΔC白=0.323C钠。在野外开展二元示踪试验时,建议尽量选用相互之间干扰较小的罗丹明和荧光增白剂进行组合投放,或利用本实验得到的不同示踪剂之间的干扰规律对荧光示踪仪的检测浓度进行校正。 相似文献
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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 总被引：3，自引：3，他引：0
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。 相似文献
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Humphrey C. Eric Gardner Philip M. Spangler Lawrence E. Nelson Nora C. Toran Laura Solomon D. Kip 《Hydrogeology Journal》2023,31(4):1051-1066
Simultaneous short-pulse injections of two tracers (sodium bromide [Br–] and fluorescein dye) were made in a losing reach of Snake Creek in Great Basin National Park, Nevada, USA, to evaluate the quantity of stream loss through permeable carbonates that resurfaces at a spring approximately 10 km down drainage. A revised hydrogeologic cross section for a possible flow path of the infiltrated Snake Creek water is presented, and the results may inform water management in the region. First arrival and peak concentration of the two tracers occurred at 9.5 and 12.7 days after injection, respectively. Fracture transport simulations indicate that Br– preferentially diffuses into immobile regions of the aquifer, and this diffusive flux is likely responsible for the major differences in the breakthrough curves. When considering the diffusive tracer flux, total apparent Br– and fluorescein dye recoveries were 16.9–22.1% and 21.7–24.3%, respectively. These findings imply that consideration of diffusive flux and long-term monitoring in fracture-dominated flow may support accurate quantification of tracer recovery. In addition, the apparent power law slopes of the breakthrough tails for both tracers were steeper at early times than have been attributed to heterogeneous advection or channeling in meter-scale tests, but the late-time Br– power law slope becomes less steep than has been attributed to diffusive exchange. These deviations may reflect fracture transport patterns that occur at larger scales.
相似文献15.
桂林毛村地下河流域雨季与旱季定量示踪分析 总被引：3，自引：2，他引：1
以典型岩溶地区广西桂林市毛村地下河流域为例,基于在线高分辨率监测进行雨季与旱季定量示踪试验,精细刻画流域内含水介质特征。根据示踪试验研究及毛村地下河系统内地下水的径流和分布特征,可将毛村地下河系统划分为社更岩、扁岩地下河系统,大冲里-背地坪系统和大岩前落水洞-毛村出口系统。这三个子系统分布于毛村流域的上游和下游,其示踪剂浓度历时曲线为陡升陡降的尖峰,地下管道相对单一,无较大岔道和溶潭发育。各段地下河水动力作用以对流作用为主,且水流一般呈现为紊流流态。雨季流速快、流量较大,平均运移时间短,示踪剂回收率比旱季高。流域中游含水介质相对均匀,无管道发育,地下水主要赋存于溶蚀裂隙。 相似文献
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Nataša Ravbar Juan Antonio Barberá Metka Petrič Janja Kogovšek Bartolomé Andreo 《Environmental Earth Sciences》2012,65(8):2259-2272
In this study a multi-tracer test with fluorescent tracers was combined with time series analyses of natural tracers to characterize
the dynamics of the solute transport through different recharge pathways and to study hydraulic behaviour of a binary karst
system under low-flow conditions. Fluorescent tracer testing included the introduction of uranine, amidorhodamine G, or naphthionate
at three injection points. Sampling and monitoring took place at two karst springs (Malenščica, Unica) and at two underground
rivers (Pivka, Rak) recharging the Unica River at the Polje of Planina, SW Slovenia. Other monitored parameters included precipitation,
spring or underground river discharge, water temperature, and electrical conductivity. Water samples were collected and analyzed
for total organic carbon, Mg2+, SO4
2−, and NO3
− in the laboratory. In the study area, results of the tracer test suggest that contaminant transport in karst may be retarded
for several weeks during low-flow conditions followed by increases in contaminant concentrations after subsequent rainfall
events. Based on interpretation of tracer concentration breakthrough curves, low apparent dominant flow velocities (i.e.,
between 5.8 and 22.8 m/h through the well developed karst conduits, and 3.6 m/h through the prevailing vadose zone with a
dominant influence of a diffuse recharge) were obtained. Together with analyses of hydro-chemographs the artificial tracing
identified different origins of water recharging the studied aquifer. During prolonged low-water conditions the Malenščica
spring is mainly recharged from the karst aquifer and the Unica spring by the sinking Pivka River. After more intensive rainfall
events allogenic recharge from Cerknica prevails in the Malenščica spring, while the Unica spring drains mainly the allogenic
water from the Pivka Valley. These findings of alternating hydraulic connections and drainage areas due to respective hydrological
conditions are important and should be considered when monitoring water quality, implementing groundwater protection measures,
and optimizing future water exploitation. 相似文献
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溶质暂态存储是岩溶地下水溶质运移过程中的普遍现象。为揭示岩溶管道与裂隙介质间溶质暂态存储机制,本文构建室内管道-裂隙物理模型,开展集中补给条件下的定量示踪试验,运用双区对流弥散模型实现溶质运移过程模拟。研究表明:随着集中补给水动力条件的增强,裂隙暂态存储水量呈线性增加趋势,溶质穿透曲线由单峰型向双峰型转变;管道和裂隙中的平均流速呈负相关关系,溶质在管道和裂隙中的滞留时间差决定了穿透曲线的形态;溶质暂态存储引发了穿透曲线的拖尾效应和双峰现象,对岩溶地下水溶质运移过程具有重要的控制作用。 相似文献
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Artificial tracer experiments were conducted in the mature karst system of Jeita (Lebanon) under various flow conditions using surface and subsurface tracer injection points, to determine the variation of transport parameters (attenuation of peak concentration, velocity, transit times, dispersivity, and proportion of immobile and mobile regions) along fast and slow flow pathways. Tracer breakthrough curves (TBCs) observed at the karst spring were interpreted using a two-region nonequilibrium approach (2RNEM) to account for the skewness in the TBCs’ long tailings. The conduit test results revealed a discharge threshold in the system dynamics, beyond which the transport parameters vary significantly. The polynomial relationship between transport velocity and discharge can be related to the variation of the conduit’s cross-sectional area. Longitudinal dispersivity in the conduit system is not a constant value (α?=?7–10 m) and decreases linearly with increasing flow rate because of dilution effects. Additionally, the proportion of immobile regions (arising from conduit irregularities) increases with decreasing water level in the conduit system. From tracer tests with injection at the surface, longitudinal dispersivity values are found to be large (8–27 m). The tailing observed in some TBCs is generated in the unsaturated zone before the tracer actually arrives at the major subsurface conduit draining the system. This work allows the estimation and prediction of the key transport parameters in karst aquifers. It shows that these parameters vary with time and flow dynamics, and they reflect the geometry of the flow pathway and the origin of infiltrating (potentially contaminated) recharge. 相似文献