[發明專利]基于氚梯度的地下含水層水文循環信息的識別方法

有效

• 申請號: 201811374295.3
• 申請日: 2018-11-19
• 公開（公告）號: CN109632836B
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 陳靜;錢睿智;杭慶豐;萬程煒;衣鵬;龔夢;熊嶺
• 申請（專利權）人: 江蘇省水文水資源勘測局
• 主分類號: G01N23/00
• 分類號: G01N23/00;G01V5/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 姚娟;董建林

1.基于氚梯度的地下含水層水文循環信息的識別方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：將一定數量的已知氚活度為a₀T₀的示蹤劑投入到地下含水層中；

步驟2：對地下含水層一定的時間間隔下，采集地下含水層樣品，立即測定對應的氚活度；

步驟3：繪制步驟2取得樣品的氚活度序列曲線，劃分氚活度時間變化特征，包括氚活度滯留開始時間SRT、氚活度滯留中期時間MRT、氚活度峰值出現時刻PT、氚活度最大滯留時間LRT以及氚活度峰值形成歷時PFT，推斷出地下含水層的多種水文循環滯時及速率信息；

步驟4：理論氚梯度計算：選用不同的氚活度初始值aT₀計算對應的理論氚梯度T_g，并且設置合適的衰變時間t步長，繪制理論氚梯度T_g隨衰變時間t變化的曲線簇即T_g_t曲線簇，

式(1)中，T_g為理論氚梯度，a_tT為地下含水層的氚活度，t為衰變時間，

其中，a_tT＝aT₀×e^-t/17.93 (2)；

步驟5：利用步驟2中首次采樣測定的氚活度aT₁與最后一次采樣測定的氚活度aT₂以及分別對應的采樣時間為T₁、T₂，分別計算地下含水層的參考氚梯度T_{g_T}和實際氚梯度T_{g_O}，具體為，

將首次采樣與最后一次采樣測定的氚活度分別記為aT₁、aT₂，分別對應的采樣時間為T₁、T₂，分別計算地下含水層的參考氚梯度T_{g_T}和實際氚梯度T_{g_O}：

a_tT₂＝aT₁×e^-t/17.93 (式5)

t＝T₂-T₁ (式6)；

步驟6：地下含水層氚梯度趨勢曲線確定：將地下含水層的參考氚梯度T_{g_T}標入步驟4中的T_g_t曲線簇，查詢其對應的T_g_t曲線；

步驟7：地下含水層水文循環周期計算：將步驟5求得的實際氚梯度T_{g_O}代入在步驟6中所得的T_g_t曲線，求出對應的時間t_a，t_a即為該地下含水層的平均滯留時間。

2.根據權利要求1所述的基于氚梯度的地下含水層水文循環信息的識別方法，其特征在于，所述步驟1中的示蹤劑的氚活度a₀T₀大于30TU，所述示蹤劑的數量為1-5升。

3.根據權利要求2所述的基于氚梯度的地下含水層水文循環信息的識別方法，其特征在于，所述步驟2中的時間間隔為15-30天，持續時間為120-360天。

4.根據權利要求3所述的基于氚梯度的地下含水層水文循環信息的識別方法，其特征在于，所述步驟3中的氚活度序列曲線是一條通過一系列樣點的平滑曲線，樣點的縱坐標為地下含水層樣品的氚活度，橫坐標為地下含水層樣品對應的時間，其中時間為0時刻曲線對應的氚活度為(a₀T₀+aT₁)/2。