环境同位素和模糊聚类法研究堤坝渗漏.pdfVIP

第 17 卷 第 1 期 水 科 学 进 展 Vol17 ,No1 2006 年 1 月 　　 ADVANCES IN WATER SCIENCE 　 J an . , 2006 　 环境同位素和模糊聚类法研究堤坝渗漏 1 1 2 樊哲超 , 陈建生 , 李世兴 ( 1 河海大学岩土工程研究所 , 江苏 南京 　210098 ; 2 浙江省正邦水电建设有限公司 , 浙江 杭州 　310051) 摘要 : 利用环境同位素方法对高水河堤防几个典型段进行了渗漏分析 , 查明了其地下水的渗漏来源 , 结果表明 , 江 都船厂段 T1# 孔 、小菜谭段 T23 # 孔中的地下水为河水补给来源 , T5 # 孔附近的黑鱼塘水为当地降雨补给 , 万寿宫段 T7 # 孔中的地下水为河水和当地降雨的混合 。由于环境同位素的分析方法只能定性的说明问题 , 笔者尝试应用模糊 聚类方法 , 选取环境同位素和水化学值作为指标特征值 , 并赋与不同的权重 , 进行模糊聚类分析 , 分析结果与环境 同位素 、水化学分析结论一致 。 关 　键 　词 : 环境同位素 ; 水化学 ; 模糊聚类 ; 堤防渗漏 ( ) 中图分类号 : TV13914 　　　文献标识码 : A 　　　文章编号 : 2006 1 　环境同位素水化学原理 利用环境同位素探测堤防渗漏是近几十年发展起来的一种新的探测手段。河水 、地下水都来 自大气降水 , 由于受大气降水的稀有同位素的高程效应 、纬度效应 、陆地效应 、季节效应等的影响 , 不同来源的水体呈现不 同的同位素特征 , 因此可以根据水体的同位素特征判断其来源[ 1 ,2 ] 。一般来说 , 河水主要由上游高地汇集而 18 来 , 由于高程效应 , 水中的D 和 O 较为贫化 , 而直接 由当地降水补给的地下水由于补给高程低 , 水中的 D 18 18 和 O 较为富集 。因此通过测定地下水的D 和 O , 就很容易区分地下水是来自于河水还是来自于局部降水 。此 ( ) 外 , 水体中的氚 T 作为水分子的一部分直接参与水的循环 , 由于它是放射性同位素 , 受放射性衰变规律所支 ( ) 配 , 一旦它与补给源脱离接触 , 其含量便随时间推移而减少 。当地下水由大气降水 河水 补给时 , 水体中的氚 ( ) 浓度反映大气降水 河水 的氚浓度特征 。此外在同一地下水系统 , 氚浓度还与含水层埋藏深度 、径流和水交替 强度等因素有关 。 在 自然界中 , 河水 、地下水和当地大气降水的化学成分相差很大 。即使在同一