专利名称：一种地下水水平渗透流速的反稀释测量方法
技术领域：
本发明公开了一种地下水水平渗透流速的反稀释测量方法，属于地下水水平渗透流速测量的技术领域。
背景技术：
示踪法是常用的测量渗透流速方法，示踪法测量渗透流速是向钻孔中投放示踪齐U，根据示踪剂随时间的变化即可测出该处的渗透流速。测量物理参数的探测装置包含探头和智能终端设备，探头包括测量/控制组件、投源器和通讯接口。测量/控制组件将地下水物理参数转换为电量值后通过通讯接口传输至智能终端设备。 传统的示踪法测定含水层中水平渗透流速只能适用于含水层中的地下水低盐，低放射性，无污染的情形。然而，在天然蒸发池附近的一些地区，地下水中常常含有较高盐分，或者是含有放射性物质，甚至受到了一定程度的污染，在这种情况下，传统的示踪法就无法测得地下水的水平渗透流速。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述背景技术的不足，提供了一种地下水水平渗透流速的反稀释测量方法。本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案一种地下水水平渗透流速的反稀释测量方法，包括如下步骤步骤1，根据水域环境选择测量物理参数的探测装置，将探测装置放入待测区域钻孔内的测量段；步骤2，向待测区域钻孔内注入低导可互溶液体，每隔一个单位时间记录下探测装置所测量到的物理参数值，从开始记录数据到结束测量这段时间记为低导可互溶液体被地下水稀释的时间T ;所述低导可互溶液体淹没步骤I中所选用的测量物理参数的探测装置；步骤3，将步骤2中所述低导可溶液体被地下水稀释的时间T平均分割为M个时间段，第η时间段内的物理参数起始值记为Χ(η_1)τ/Μ，第η时间段内的物理参数结束值记为ΧηΤ/其中M为正整数，I彡η彡Μ;步骤4，利用如下数学式计算水平渗透流速
II ^ π Μ Xnl/Μ、 , - ,.V = -^vn = —Σ—~·Ιη( 1 ), η = I _ 3……Μ,
M η=ι M η=ι 4Τ Χ(η—1)Τ/Μ其中，νη为第η时间段的水平渗透流速，d为钻孔直径。所述一种地下水水平渗透流速的反稀释测量方法中，步骤I根据水域环境选择测量物理参数的探测装置，具体实施如下
对于高电导水下环境，选用以电导电极为传感器的探测装置检测测试水域电导值；对于高放射强度水下环境，选用以盖革管为传感器的探测装置检测放射性计数值；对于高污染度水下环境，选用与污染物浓度类型相对应的检测仪器检测污染物浓度。所述一种地下水水平渗透流速的反稀释测量方法中，步骤2所述的物理参数值对于高电导水下环境为电导值；对于高放射强度水下环境为放射性强度值；对于高污染度水下环境为污染物浓度值。所述一种地下水水平渗透流速的反稀释测量方法中，步骤2所述的低导可互溶液体为导电能力弱、无放射性、无污染的液体。本发明采用上述技术方案，具有以下有益效果测量结果准确，适于高电导、高放射强度、高污染度水下环境水平渗透流速的测量，低导可互溶液体的注入不会对地下水造成额外的污染，也不会对人员造成伤害。
图I为地下水水平渗透流速的反稀释测量方法的流程图。图2为具体实施方式
的示意图。图3为具体实施例中的电导变化曲线。
具体实施例方式下面结合附图对发明的技术方案进行详细说明如图I所示，地下水水平渗透流速的反稀释测量方法，包括如下步骤步骤1，如图2所示，根据测试水域的环境选择测量物理参数探测装置，例如对于高电导水下环境，选用以电导电极为传感器的探测装置检测测试水域电导值；对于高放射强度水下环境，选用以盖革管为传感器的探测装置检测放射性计数值；对于高污染度水下环境，选用与污染物浓度类型相对应的检测仪器检测污染物浓度(例如对于银离子超标水域，采用银离子浓度检测仪检测银离子浓度)。将测量物理参数的探测装置放入待测区域钻孔内的测量段。探测装置除了包括传感器(或者浓度监测器)之外，还包括数据采集器、探头以及用于与计算机通信的通讯模块。步骤2，向待测区域钻孔内注入低导可互溶液体，此时测量段的电导、放射性强度或污染物浓度将由于低导可互溶液体的注入而得到一定的减小，但随着渗流的进行又会逐渐恢复。每隔一个单位时间(如IOs)记录下探测装置所测量到的物理参数值，从开始记录数据到结束测量这段时间记为低导可互溶液体被地下水稀释的时间T，测量物理参数的探测装置检测物理参数值时附带时间信息，从测得物理参数起始值开始到测得最终不再变化的物理参数值的时间间隔即为低导可溶液体被地下水稀释的时间T。低导可互溶液体为导电能力弱、无放射性、无污染液体如纯净水或酒精，也可选取其他不导电但是能与水互溶的液体。低导互溶液体淹没地下水渗透测量仪。低导可互溶液体的量根据现场地下水的情况而定，流速较大时的量应多一些，应当能够使得在测量时
物理参数值呈现较明显的变化。对于高电导水下环境，物理参数值为电导值；对于高放射强度水下环境，物理参数
值为放射性强度值；对于高污染度水下环境，物理参数值为污染物浓度值。步骤3，将低导可溶液体被地下水稀释的时间T平均分割为M个时间段，第η时间
段内的物理参数起始值记为Χ(η_1)τ/Μ，第η时间段内的物理参数结束值记为ΧηΤ/Μ，Μ为正整数。
测得的物理参数值经过探测装置中的通讯模块上传至计算机。 步骤4，第η段时间内满足表达式(I):
权利要求
1.一种地下水水平渗透流速的反稀释测量方法，其特征在于包括如下步骤 步骤1，根据水域环境选择测量物理参数的探测装置，将探测装置放入待测区域钻孔内的测量段； 步骤2，向待测区域钻孔内注入低导可互溶液体，每隔一个单位时间记录下探测装置所测量到的物理参数值，从开始记录数据到结束测量这段时间记为低导可互溶液体被地下水稀释的时间T ;所述低导可互溶液体淹没步骤I中所选用的探测装置； 步骤3，将步骤2中所述低导可互溶液体被地下水稀释的时间T平均分割为M个时间段，第η时间段内的物理参数起始值记为Χ(η_1)τ/Μ，第η时间段内的物理参数结束值记为ΧηΤ/ 其中Μ为正整数，I≤η≤M ; 步骤4，利用如下数学式计算水平渗透流速
2.根据权利要求I所述的一种地下水水平渗透流速的反稀释测量方法，其特征在于步骤I中根据水域环境选择测量物理参数的探测装置，具体实施如下 对于高电导水下环境，选用以电导电极为传感器的探测装置检测测试水域电导值； 对于高放射强度水下环境，选用以盖革管为传感器的探测装置检测放射性计数值； 对于高污染度水下环境，选用与污染物浓度类型相对应的检测仪器检测污染物浓度。
3.根据权利要求2所述的一种地下水水平渗透流速的反稀释测量方法，其特征在于步骤2中所述的物理参数值 对于高电导水下环境为电导值； 对于高放射强度水下环境为放射性强度值； 对于高污染度水下环境为污染物浓度值。
4.根据权利要求I或3所述的一种地下水水平渗透流速的反稀释测量方法，其特征在于步骤2中所述的低导可互溶液体为导电能力弱、无放射性、无污染的液体。
全文摘要
本发明公开了一种地下水水平渗透流速的反稀释测量方法，属于地下水水平渗透流速测量的技术领域。本发明利用测量物理参数的探测装置测量一定时间内的物理参数值；根据物理参数值随时间的变化关系确定测试点处水平渗透流速。本发明测量结果准确，适用于高电导、高放射强度、高污染度的水下环境测量水平渗透流速，低导可互溶液体的注入不会对地下水造成额外的污染，也不会对人员造成伤害。
文档编号G01V9/00GK102944904SQ20121049505
公开日2013年2月27日 申请日期2012年11月28日 优先权日2012年11月28日
发明者陈亮, 詹泸成, 黄德文, 夏兵兵, 高为壮 申请人:河海大学