放射性碳同位素在水文地質中的應用進展

■羅斐

（山東省地礦工程勘察院山東濟南250014）

放射性碳同位素在水文地質中的應用進展

■羅斐

（山東省地礦工程勘察院山東濟南250014）

在水文地質勘察過程中，運用同位素的方法能夠有效解決水資源的再生利用。本文將進行分析。

同位素水文地質要求應用

1　前言

水是人類賴以生存的重要資源，隨著全球用水的局面日益緊張，加之水資源的污染和破壞，我們能夠有效利用的水資源越來越少。因此，我們要提高水資源的保護意識，并增加對水資源的勘察，尋找水資源的再生利用途徑。

2　水文地質勘察的要求

為保證工程勘察與施工中能夠快速獲取與工程項目有關的水文地質資料，要做好以下方面的工作。

2.1充分掌握有關水文地質的基本資料

在勘察過程中，需要檢查工程建設地區的降雨量、蒸發量等資料，并判斷當地水位的變化規律與目標地區氣候條件之間的關系，進而合理預測工程項目開展階段可能出現的水文條件的變化等。其次，勘察工程建設地區的含水層深度、厚度等基礎資料，分析工程建設區域地下水的附存類型及狀態，判斷地下水流動方向、水位變化等一般資料，分析這些資料會對工程項目建設所產生的影響。最后，對水文地質資料進行深入檢查，分析地下水動態及地下水態變化對工程建設產生的不良地質作用。

2.2對水文地質問題進行評價

結合傳統工程項目經驗，在水文地質問題評價中需要重點開展以下工作：項目施工之前，要全面獲取目標地區的水文地質資料，并判斷當前水文地質情況會對工程項目產生的影響，判斷這些影響下所產生的風險現象。結合當地的水文地質問題，盡可能的通過調查水文地質問題向工程項目提供具有應用價值的數據；判斷人為因素對目標地區水文地質的影響，并進行積極的控制與改進。在問題處理中，要做到具體問題具體分析，能根據工程項目的具體要求進行針對性的評價。

3　同位素技術在水文水資源領域的應用

3.1研究水體蒸發

同位素技術是指將同位素或同位素的標記化合物通過生物、物理或者化學手段滲透進研究對象里，再利用生物、化學、物理等科學手段追蹤同位素的位置、變化情況的技術。同位素分為放射性同位素和穩定性同位素，在科學運用中，對不同的同位素用不同的辦法測量。穩定性同位素使用質譜分析法測定，放射性同位素則通過蓋革計數器或者閃爍計數器進行測量。同位素具有不同種類，針對水循環的不同階段用不同的同位素研究。一般用氫氧同位素研究水循環的雨水蒸發階段（見圖1）。

將氫氧同位素投入到海水中，當海水在太陽照射下受熱蒸發時，輕的同位素從水蒸氣中分離出來進入大氣，當大氣受到溫度變化形成雨滴時，重的同位素又在雨滴之前融入海水。這樣隨著同位素因溫度的變化在水體中分解和融合的過程對同位素進行追蹤，觀察同位素的體積和重量變化，分析水體蒸發和降雨過程中大氣中水含量的變化。同位素比水分子輕，對溫度的感應能力又比水分子靈敏，有利于幫助研究人員分析地表水和大氣中水分相互轉換的形式，為計算水蒸發提供確切的數字，彌補之前研究降雨量和蒸發量在水循環中的作用時的資料信息不全的問題。

3.2分析地表涇流的流向

地表下水流的流向、含量受地勢、溫度等因素的影響，以中國為例，中國的北方地區氣候干燥，降雨量少，地表層的降雨迅速吸收，但是地表面下水流的滲入情況無法了解。根據同位素的變化情況和所在位置利用穩定性同位素的質譜分析法或者放射性同位素的蓋革計數器和閃爍計數器有利于深入了解地下水的運動機制、分布情況和地下水的存在年齡，評價地下水的屬性，分析地表涇流的流動方向，判斷地下水中可利用的淡水含量，為南水北調尋找更有利的路線，幫助研究人員考察地表涇流的流動在水循環中的意義，更好的為節約水資源，發現更多的淡水資源做出貢獻。

4　提高水文地質勘察的有效措施

重視水文地質的測試與研究，能夠提高勘察水平，因此，相關解決措施如下：

4.1重視地下水的問題

水文地質勘察是較為復雜的工作，而只有全面深入徹底的研究及分析才能做好。因此，建筑施工單位在思想上務必重視這一問題，并盡可能把它放在整個建筑工程的至關重要的地位。進行水文勘察工作時，一定要考察自然環境和人為條件，要做到因地制宜，不能全部套用別的優秀成功方案，而造成與實際狀況不相符現象，并且不能解決遇到的實際問題。

4.2加強勘察的技術含量

水文地質勘察是一項需要高技術含量的工作，較高的技術能夠減少并避免可能出現的地下水問題。在實際工程中，其容水性、透水性等也需要加強，除此之外，還需考慮巖土的狀態與工程實施的聯系。

4.3建立完善的、科學的勘察機制

在實際工程實施過程中，只有在完善的、科學的勘查機制下，才能夠保證水文勘察的質量，并提高其水平。而機制的建立，需要不斷地根據實際情況完善和更新，才能真正符合工程的需要。除此之外，健全的水文地質勘察地下水評價機制一定要有強有力的執行措施，這樣才能做到及時預防、解決以及控制。

5　結束語

總之，對水資源的利用是我們要持續做的重要工作，我們還要加大對水資源的再生利用途徑，通過同位素等多種科學方式加大水資源的循環利用，促進人類的長遠發展。

［1］楊曉輝，劉軍.工程勘察水文地質問題分析 ［J］.科技致富向導，2015（20）：17

［2］賀云.工程地質勘察中的水文地質問題淺談 ［J］.硅谷（科技創新論壇），2015，（1）：179-180.

F407.1［文獻碼］ B

1000-405X（2016）-8-306-1

羅斐（1982～），女，工程師，研究方向為水工環地質。