同位素方法在某中放废物处置场地水文地质特征研究中的应用.pdf

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1、第28卷第3期铀矿地质Vo1．28No．32012正5月UraniumGeologyMav2012DOI：10．3969／]．issn．1000-0658．2012．03．009同位素方法在某中放废物处置场地水文地质特征研究中的应用雷明信，徐强，荣峰(中核第四研究设计工程有限公司，河北石家庄050021)[摘要]在某中放废物处置场补充勘查工作中，采用环境同位素和放射性同位素对处置场地的地下水渗流速度、年龄以及深层承压水与泉水之问的水力联系等进行了研究，并对深层承压水的成因和补给来源进行了分析，揭示并获取了场地相关水文地质特征及参数。[关键词]水文地质特征；同位素

2、；地下水渗流速度；地下水年龄；水力联系[文章编号]1000—0658(2012)03—0181—06[中图分类号]P597’。．1；P641．3[文献标志码]A对于核废料，尤其是高放废物的最终处置的二级阶地上，属于侵蚀中低山地貌，地势西曾有过多种方案，但目前普遍接受的可行方案高东低，河流常年有水(图1)。是地质处置。对于深地质处置方案而言，最有可能使放射性核素进入生物圈的途径是地下水的迁移，因此水文地质特征研究是场址选择和评价的一项重要内容。同位素法是查清地下水的来源、滞留时间和地下水循环交替特征的一种有效手段[1]。在某中放废物深地质处置场地的工程地质、水文地

3、质补充勘查工作中，采用多种方法对场地水文地质条件以及地下水对核素迁移的影响进行了研究，除了常规的抽水、压水试验，地球物理测井及水文地球化学等方法外，还采用了地下水中天然同位素及人工放射陛同位素对地下水的渗流图1勘查场地位置示意图速度、年龄以及水力联系等进行了研究。Fig．1Locationoftheinvestigationsite1研究区水文地质特征在600m深度范围内揭露的地层如下：1．1地形地貌及地层岩性第四系松散层：厚度15m，主要由砂、研究区中放废物处置场地位于某河流南岸卵石及黏性土组成；志留系龙马溪统地层：揭[收稿日期]2011—01—07[改回日期

4、]2011—03—27[作者简介]雷明信(196O一)，男，高级工程师(研究员级)，1986年毕业于东华理工大学水文地质与工程地质专业，主要从事水文地质、工程地质勘察及研究工作。E-mail：Leimx168@163．corn·182·铀矿地质第28卷露厚度为585m，此层未揭穿，由灰色、深灰验成败，为此，研究采用了井下电视法、色砂质、泥质页岩组成。NaC1扩散法及¨I示踪剂法、抽水降低孔内1．2地下水的分类及特征水位法等多种方法对止水效果进行检查。其该区地下水按其赋存特征大致划分为3种中NaCl扩散法及¨I示踪剂法是采用地球物类型：理测井方法进行的；抽水降低孔

5、内水位法是(1)松散层孔隙潜水：埋深为2．2～l5．1m，通过降低孔内水位后，观测其水位恢复情况主要由大气降水及沟谷溪水补给，向河流中排来检查止水效果。每一段检查首先采用井下泄。由于潜水与大气降水联系密切，因而水位电视法检查止水部位套管与水泥的固结情变化剧烈。况，然后用地球物理测井法检查止水部位(2)浅层承压水：赋存于泥质页岩的裂隙NaC1及坞I示踪剂的扩散情况，最后用抽水中，埋深为16．0~187．0rn，承压水头高出潜降低水位法检查水位恢复情况，当几种方法水位1．06~-．2．64m。该承压水与大气降水联的检查结果均证明止水效果符合要求后才能系较弱，主要由上

6、游地下水的径流补给。进行各种试验及取样工作。(3)深层承压水：赋存于229．0~299．8m2．3钻孔取样的泥质页岩裂隙中，揭露初期，其承压水头高在钻孔中采取水样是有一定难度的，因为出地面12．9m，经过5年多观测，其承压水在钻进过程中使用了冲洗液，为了检查止水效头有所降低，自流量也有所减小。该承压水与果，往孔内投入了NaC1及NaI，这些因素都大气降水关系不明显。会影响取样质量。按规范要求，抽出孔内井液1．3地下水的化学性质5～6倍即可取样。而研究采用了比规范更严场地3种类型地下水的化学性质见表1。格的措施，即在抽取井液过程中对氯离子进行表1勘查场地地下水化学

7、性质监测，当其稳定时才能取样，这样抽出井液的Table1Thehydrochemicalcharacteristicsofthesite量大大超过钻孔内存水量。在不同深度取样过程中，孔内存水量至少是孔中抽水量的1／11，最多达1／646(表2)，从而保证了样品质量的可靠性。表2钻孔抽水量与存水量关系表Table2Therelationshipbetweenpumpingcapacityandboreholereserve2钻子L止水及取样2．1钻孔止水方法为了在钻孔中分段进行试验，取得准确的试验数据，必须将试验段与非试验段的地下水隔开，研究采用套管水泥止水法。该

8、方法是先将钢套管下至设计