在生活和工程中，渗漏问题一直给我们带来许多的问题和安全隐患，堤坝渗漏更是放大了这个问题。堤坝渗漏不仅会使堤坝运行存在安全隐患，而且还浪费了宝贵的水资源。因此，堤坝的渗漏示踪成为了一项非常重要的工作。现行堤坝渗漏探测方法主要包括以下几种传统的地球物理方法、全孔标注水柱法、以温度、电导、水化学和环境同位素为主的天然示踪和以流速、流向测定为主的人工示踪。其中人工同位素方法是目前主流的用于探测渗漏问题的手段。但是同位素示踪方法中选择的示踪剂不具有下列特点与水具有相同的水力特性、不是天然存在于水体中,在水体中存在的浓度不会影响测量、极易溶于水、灵敏度高、半衰期长、无毒,价钱低,获取途径容易。碳量子点作为新兴示踪剂完美的具有以上所有特点。基于此我们研究碳量子点的制取并替代同位素作为示踪剂，应用人工示踪方法研究渗漏。关键词 渗漏，人工示踪法，碳量子点，坝体，实验
目 录
1 绪论 5
1.1 研究背景 5
1.2 示踪方法研究现状 6
1.2.1 地球物理探测手段 6
1.2.2 综合示踪方法（人工同位素示踪法） 7
1.2.3 综合示踪方法存在的问题 8
1.3 本文的所做工作 9
2 碳量子点 9
2.1 碳量子点简介 10
2.2 碳点性质 10
2.2.1 碳点的光学性质 10
2.2.2 碳量子点的生物相容性 11
2.2.3 碳量子点的其他性质 12
3 实验过程 12
3.1 碳量子点的制备 12
3.1.1 实验装置和条件 12
3.1.2 实验试剂 14
3.1.3 蔗糖碳量子点实验过程 15
3.2 渗漏试块模型制作 15
3.3 碳量子点溶液不同浓度配比 16
4 结果分析 18
4.1 不同浓度配比碳量子点溶液的荧光强度 19
4.2 碳量子点溶液在经过试块渗漏前后的荧光强度 20
结 论 24
致 谢 27
参考文献 29
1 绪论
1.1 研究背景 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: @351916072@ 

堤坝作为一种特殊的建筑存在，在社会发展和经济建设中发挥重要作用，三峡大坝的建设，也在一定程度上调控南北方的水资源分配。但是，每年的雨季时候我们常常会在新闻中了解到。因为雨水的冲刷，保护人民生命财产安全的堤坝，却成了可能危害社会的潜在因素。导致这一现象的原因，往往是因为堤坝内部产生渗漏，造成危害的潜在。堤坝的渗漏现象会让堤坝的功能应性存在缺陷，堤坝漏水也是对我们水资源的一种极大浪费。一般情况下如果我们在堤坝上发生了渗漏，通常会分为两种渗漏情况，分别是坝基渗漏、绕坝渗漏[1]。此外有时候严重的情况还会发生坝体的直接渗漏，这是灾害的最大化表现。
对于发生的渗漏的影响，我们知道。首先最直观的是水资源减少了，最终造成水库水量损失，严重的干库，直接使水库失去它本来应该存在的效益；当堤坝发生渗漏的情况，在坝体基础底部会产生一种向上的力，这种力会托着底部基础和渗漏上部坝体给的压力，在这样的情况下，因为中间部分的漏空，会让这个坝体的稳定性受到很大的影响；另外一方面，一般在构建整个坝体的组成成分里，会有各种各样的碎石子啊，矿物质成分复杂的岩溶屑以及比较松散，强度相对较差的土体成分[2]。这些物质的存在可能与水体发生各种各样的化学反应，以及不可知晓的物理变化。最终，这个坝体构成相对软弱部分的强度就会削弱，坝体发生不稳的可能性加大，使坝体存在安全危害性。在我国的平原或者河谷等地方，如果上游发生了较为恶劣的绕坝渗漏现象，是会对下游的一些农田垦地的淹没产生很大的可能性的。
在房屋建筑方面，建筑物自身存在渗漏，会导致建筑物开裂，裂隙严重发育可能导致倒塌，危害人类生命安全和财产损失。在我们日常的生活中，小的方面我们会发现家中的墙体产生可肉眼发现的裂痕，家中洗手间从墙体，顶端漏水，影响日常生活。大的方面，如果建筑物的墙体，不管是外墙还是内部结构，一旦发生严重开裂，就可能导致该建筑物在一定范围内出现一定程度的倾斜[3]。当然，导致这样的情况并非仅仅只是建筑物自身产生渗漏导致，还有可能是建筑技术的失误、建筑材料的不合格等因素影响。千里之堤毁于蚁穴，万丈高楼倒于裂隙。建筑物发生渗漏，已经足够可以引起我们的关注了，发现渗漏的存在，并且加以治理和维护，已经刻不容缓。
因此，渗漏示踪成为了一项非常重要的工作。本文，以堤坝渗漏研究作为事例，展开进行。
1.2 示踪方法研究现状
1.2.1 地球物理探测手段
在1974年以前，国内解决堤坝渗漏的危害方法，大部分的情况下会选择地球物理探测的手段，该方法的限制较多。其具体方法可以概述为以下：
（1）电法勘探技术：我们国家使用该技术较早，也是当时较为精确的检测方法。应用这项技术，在调查检测堤坝内部存在的渗流情况时。该技术提高了渗漏检测的工作效率,原来的方法对坝体存在损坏，新的技术使用避开了这一问题,而且在检测范围上也扩大了许多。电法勘探技术主要内容是直流电阻率法，它的具体内容包括检测所测目标的电阻率，通过发现高密度区域来寻找渗流通道；还有的是把所测目标区域的极化进行强烈的激发；也有的是对该区域的电场进行检测等。在使用的过程中，我们的工程师常常往往会使用其中一种或几种方法的进行结合,这样操作，不像以前的方法，要在堤坝上进行钻孔，只是通过仪器在外部进行使用，就能通过仪器的数据进行分析。这样坝体里的渗漏通道就可以被发现。但是这项技术并不是没有缺点的，当我们要面对那些待检测的堤坝是有一定的外观形状的，一般指它呈现出几何形状。这个方法的研究还不够完善，它主要使用的方向并不是探测渗漏方向。我们可以获得的实验数据以及参考样本太少。之所以当时把这一技术应用该项目上，也是当时科学研究领域大家的一次尝试，希望可以有一次重大的突破，拓展它的方向，但现实却鲜有好的效果。
（2）CT技术：CT技术可以不破坏所检测坝体的结构像上文的方法那样，工程师在坝体附近发射x射线，并且收集经过坝体内部反射出来的波长。通过收集到的反射波长，制定相关的二维图像，图像的组成要把所发射进去的x射线，以及坝体内部的同化系数整合，最后把获得的所有的二维图像绘制成最终的三维图像[4]。但是这项技术只能在人造材料大坝上面展开检测，目前为止还没有工程师在土坝，特别是我们生活中常常看到的江河堤坝的渗漏探测中进行使用。
想要发现坝体内部渗漏的涌道，并且检测出他的具体情况，似乎不是用这几种物理手段就可以搞清楚的。然而，大自然中的地层介质和地下水之间是会发生一定作用的。这种作用是多种类型的可能会是结合了物理、化学甚至还会包含生物的综合性作用，它的变化作用力不再单一，而是综合性的。然后反应的效果会在地磁场中显现出来，也会在地下水流动区域进行转化。利用地下物质反应这一特质，我们利用综合示踪法来弥补物理探测上的那些弊端，但是不像物理方法那样会影响坝体的稳定性，而是利用他们的自然反应，进行检测。下文我们将介绍综合示踪法，并就其常用的人工同位素示踪法展开具体介绍。

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