CN108444868A - 承压含水层弥散试验装置及其试验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种承压含水层弥散试验装置及其试验方法，包括试压泵、钻杆、水压栓塞、单向阀、高压管、压力水泵、监测探头、直接读数线缆和数据接收装置。本发明采用钻杆辅助连接水压栓塞及单向阀设计，水压栓塞可在弥散试验主钻孔内将示踪剂投放预定深度上、下进行有效的隔离，通过加压注入示踪剂，可实现承压含水层示踪剂注入深度和注入剂量的准确可控，确保承压含水层弥散试验数据的准确可靠性，试验数据自动记录，大大提高试验效率和精度，本发明可应用于所有钻孔弥散试压。
Description
技术领域
本发明涉及属于水文地质及环境保护领域，特别是一种承压含水层弥散试验装置及其试验方法。
背景技术
弥散试验的目的是研究污染物在地下水中运移时其浓度的时空变化规律，并通过试验获得进行地下水环境质量定量评价的弥散参数。
目前，通常的示踪剂采用水面投放及水下投放方式，在观测孔同深度取样滴定或检测仪器监测示踪剂浓度时空变化趋势，进而确定地下水弥散参数。但遇到埋藏深大的承压水时，由于水头压力较大，现有的示踪剂投放装置和投放方法不能有效地将示踪剂投放到预定深度，导致观测孔内监测不到示踪剂浓度数据，从而导致弥散试验失败。
发明内容
为了克服现有的弥散试验装置及方法的不足，本发明提供一种承压含水层弥散试验装置及其试验方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：承压含水层弥散试验装置及其试验方法，包括试压泵、钻杆、水压栓塞、单向阀、高压管、压力水泵、监测探头、直接读数线缆、数据接收装置；
所述的试压泵连接钻杆，钻杆底部贯通并封闭连接水压栓塞，钻杆底部末端设有单向阀；所述的压力水泵通过高压管连接水压栓塞；所述的监测探头通过直接读数线缆连接至数据接收装置。
采用所述的承压含水层弥散试验装置的试验方法，包括以下步骤，
步骤A：在试验区域按设计分别施工弥散试验钻孔，弥散试验钻孔包括试验主孔和观测孔；
步骤B：将底部连接有水压栓塞、底部末端设有单向阀的钻杆，连同连接的高压管一同下放至试验主孔内的设定试验深度，此时水压栓塞不充水加压；
步骤C：监测探头通过直接读数线缆下放至观测孔内相同的设定试验深度，在观测孔孔口处的数据接收装置与直接读数线缆连接；
步骤D：钻杆到达试验主孔的设定试验深度后，压力水泵通过高压管向水压栓塞内充水加压使其膨胀止水，水压栓塞充水加压完成后，在试验主孔设定试验深度的上、下部的地下水被有效隔离；
步骤E：试压泵加压，通过钻杆向试验主孔内设定试验深度注入示踪剂，钻杆底部末端的单向阀可避免示踪剂回流；
步骤F：观测孔内的监测探头监测到弥散试验数据后，通过直接读数线缆传输至数据接收装置；数据接收装置可通过有线或无线方式实时发送数据；监测探头亦可同时记录存储试验数据；
步骤G：弥散试验完成后，将水压栓塞泄压，即可取出钻杆、水压栓塞及连接的单向阀。
进一步，所述的水压栓塞为橡胶材质制成。
本发明的有益效果是，钻杆采用水压栓塞及单向阀设计，水压栓塞可在弥散试验主钻孔内将示踪剂投放预定试验深度的上下部地下水进行有效的隔离，通过加压注入示踪剂，可实现承压含水层示踪剂注入深度和注入剂量的准确可控，确保承压含水层弥散试验数据的准确可靠性，试验数据可自动记录和传输，大大提高试验效率和精度，本发明可应用于所有钻孔弥散试压。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图中零部件及编号：
1－试压泵；2－钻杆；3－水压栓塞；4－单向阀；5－高压管；6－压力水泵；7－监测探头；8－直接读数线缆；9－数据接收装置；10－示踪剂。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本实施例是示范性的，仅用于解释本发明，而不是对本发明的限制。
如图1所示，承压含水层弥散试验装置及其试验方法，包括试压泵1、钻杆2、水压栓塞3、单向阀4、高压管5、压力水泵6、监测探头7、直接读数线缆8、数据接收装置9；
所述的试压泵1连接钻杆2，钻杆2底部贯通并封闭连接水压栓塞3，钻杆2底部末端设有单向阀4；所述的压力水泵6通过高压管5连接水压栓塞3；所述的监测探头7通过直接读数线缆8连接至数据接收装置9。
采用所述的承压含水层弥散试验装置的试验方法包括以下步骤，
步骤A：在试验区域按设计分别施工弥散试验钻孔，弥散试验钻孔包括试验主孔和观测孔；
步骤B：将底部连接有水压栓塞3、底部末端设有单向阀4的钻杆2，连同连接的高压管5一同下放至试验主孔内的设定试验深度，此时水压栓塞3不充水加压；
步骤C：监测探头7通过直接读数线缆8下放至观测孔内相同的设定试验深度，在观测孔孔口处的数据接收装置9与直接读数线缆8连接；
步骤D：钻杆2到达试验主孔的设定试验深度后，压力水泵6通过高压管5向水压栓塞3内充水加压使其膨胀止水，水压栓塞3充水加压完成后，在试验主孔设定试验深度的上、下部的地下水被有效隔离；
步骤E：试压泵1加压，通过钻杆2向试验主孔内设定试验深度注入示踪剂，钻杆2底部末端的单向阀4可避免示踪剂回流；
步骤F：观测孔内的监测探头7监测到弥散试验数据后，通过直接读数线缆8传输至数据接收装置9；数据接收装置9可通过有线或无线方式实时发送数据；监测探头7亦可同时记录存储试验数据；
步骤G：弥散试验完成后，将水压栓塞3泄压，即可取出钻杆2、水压栓塞3及连接的单向阀4。
本发明钻杆2采用水压栓塞3及单向阀4设计，水压栓塞3为橡胶材质制成；水压栓塞3可在弥散试验主孔内将预定试验深度的上下部地下水进行有效的隔离，通过试压泵1加压注入示踪剂10，可实现承压含水层示踪剂10的注入，并保证注入深度和注入剂量的准确可控，确保承压含水层弥散试验数据的准确可靠性，试验数据可自动记录和传输，大大提高试验效率和精度，本发明可应用于所有钻孔弥散试压。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例做了描述，但是，很显然仍可以做出各种修改而不背离本发明的范围。因此，说明书应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (3)
1.一种承压含水层弥散试验装置，其特征在于，包括试压泵（1）、钻杆（2）、水压栓塞（3）、单向阀（4）、高压管（5）、压力水泵（6）、监测探头（7）、直接读数线缆（8）、数据接收装置（9）；
所述的试压泵（1）连接钻杆（2），钻杆（2）底部贯通并封闭连接水压栓塞（3），钻杆（2）底部末端设有单向阀（4）；所述的压力水泵（6）通过高压管（5）连接水压栓塞（3）；所述的监测探头（7）通过直接读数线缆（8）连接至数据接收装置（9）。
2.根据权利要求1所述的承压含水层弥散试验装置，其特征在于，采用所述的承压含水层弥散试验装置的试验方法，包括以下步骤，
步骤A：在试验区域按设计分别施工弥散试验钻孔，弥散试验钻孔包括试验主孔和观测孔；
步骤B：将底部连接有水压栓塞（3）、底部末端设有单向阀（4）的钻杆（2），连同连接的高压管（5）一同下放至试验主孔内的设定试验深度，此时水压栓塞（3）不充水加压；
步骤C：监测探头（7）通过直接读数线缆（8）下放至观测孔内相同的设定试验深度，在观测孔孔口处的数据接收装置（9）与直接读数线缆（8）连接；
步骤D：钻杆（2）到达试验主孔的设定试验深度后，压力水泵（6）通过高压管（5）向水压栓塞（3）内充水加压使其膨胀止水，水压栓塞（3）充水加压完成后，在试验主孔设定试验深度的上、下部的地下水被有效隔离；
步骤E：试压泵（1）加压，通过钻杆（2）向试验主孔内设定试验深度注入示踪剂，钻杆（2）底部末端的单向阀（4）可避免示踪剂回流；
步骤F：观测孔内的监测探头（7）监测到弥散试验数据后，通过直接读数线缆（8）传输至数据接收装置（9）；数据接收装置（9）可通过有线或无线方式实时发送数据；监测探头（7）亦可同时记录存储试验数据；
步骤G：弥散试验完成后，将水压栓塞（3）泄压，即可取出钻杆（2）、水压栓塞（3）及连接的单向阀（4）。
3.根据权利要求1所述的承压含水层弥散试验装置，其特征在于，所述的水压栓塞（3）为橡胶材质制成。
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