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单管道洞穴系统地下水示踪理论实验研究

2021-05-21刘建刚房淑悦刘明玮计顺顺

中国煤炭地质 2021年4期

刘建刚,房淑悦,刘明玮,计顺顺

(1.河海大学地球科学与工程学院,南京 211106; 2.江苏开放大学建筑工程学院,南京 210036;3.南京市测绘勘察研究院股份有限公司,南京 210019)

0 引言

岩溶水野外(跨孔)示踪试验常用来说明投源点和观测点之间的水力连通关系,还可以通过观测点的示踪剂浓度历时曲线(穿透曲线)定性分析投源点和观测点之间的岩溶类型,如溶蚀裂隙、岩溶管道或暗河等。此外,还可以定性识别岩溶管道上是否存在体积较大的岩溶洞穴,且是单个洞穴还是多个洞穴[1-4]。他们都是通过观测点接收到的天然条件下的穿透曲线分析投源点与观测点之间的岩溶管道类型,并在工程实践中得到了一定的应用[5]。近年来有关作者提出了一种新的示踪理论:强迫流示踪理论。该理论用于研究岩溶洞穴体积大小的估算和形状的识别[6-7]。

就单管道洞穴系统来说,杨立铮认为示踪曲线的峰将平化,即出现一个小的平台(图1),本文称之为峰值平台,这是定性识别管道上存在洞穴的早期且十分重要的成果。事实上,管道上的洞穴体现在示踪曲线上的峰值平台的特征(Cp、t02、T等)与示踪剂投放量、投放方式、洞穴体积大小、洞穴与投源点和观测点间的相对位置以及水力坡降大小等因素有关,是十分复杂的。本文就单管道洞穴岩溶水系统的洞穴位置、体积大小和不同水力坡降这3个因素对示踪曲线峰值平台特征的影响进行实验研究,为岩溶水资源评价和工程地质安全评价提供方法依据。……

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