CN111551681A - 一种地下水在线监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地下水在线监测方法，包括水质数据监测和水质数据监测，对水质数据进行了原位监测获得真实可靠的地下水水质、水位数据，避免了水体在抽取至水面流通池后发生性状改变导致的监测数据不稳定及错漏情况，此监测结果精度高，准确性强，为各种地下水污染防治提供可靠的数据依据；另外通过对地下水监测时对应监测数据组的视频、音频、照片取样，增加了现场监测数据的完整性，增加对现场情况判断的依据。
Description
技术领域
本发明属于地下水监测技术领域，具体涉及一种地下水在线监测方法。
背景技术
地下水不仅是我国城乡生活和工农业用水的重要供水水源，是水资源的重要组成部分，而且是维系生态系统的重要要素，是自然生态系统及环境的重要组成部分。随着我国经济社会发展、人口增长以及全球气候变化，地下水的不可替代作用日益凸现，尤其是在地表水资源短缺的北方地区和南方水质型缺水地区，地下水的资源功能更加突出，是这些地区主要的生活和生产供水水源。
地下水超采与污染互相影响，形成恶性循环水污染造成的水质性缺水，进一步加剧了对地下水的超采，使地下水漏斗面积不断扩大，地下水水位大幅度下降；地下水位的下降又改变了原有的地下水动力条件，引起地面污水向地下水的倒灌，浅层污水不断向深层流动，地下水水污染向更深层发展，地下水污染的程度不断加重。日益严峻的地下水环境问题已经成为自然、社会、经济可持续发展的制约因素。
因此，对地下水水质及水位情况的实时监控，对判断地下水污染的程度、途径、变化规律具有高价值的现实意义。目前为了对地下水水质及水位进行实时监测，研究人员需要划分不同监测井的功能，分别对监测水位的监测井进行水位监测和监测水质的监测井进行水质监测，并在监测水质过程中采用将地下水通过水泵抽取到地面流通池进行监测。在此过程中，需要分别进行水位监测井钻井跟水质监测井钻井，造成了监测井的重复建设；水质监测井在水质监测中，由于是将地下水抽取至地面流通池，对设备系统的隔绝空气的要求较高，容易在使用过程中形成漏气或者不采用隔绝空气的做法就更加会造成抽取的水体在接触空气过程中，发生水质的改变，造成监测结果的偏差甚至错误，得出不符合实际的偏颇结论。
发明内容
本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种通过对地下水原位监测获得真实的地下水水质、水位数据的地下水在线监测方法。
为实现上述目的，本发明所设计的地下水在线监测方法，包括水质数据监测，具体过程如下：
1a)测控终端发出打开水泵的命令，水泵开始工作，将水井中的水抽出；
1b)水泵开始工作后测控终端向水质传感器发出采集水质数据命令，当采集的水质数据在最后两组数据间的变化量小于3～5％时，水质数据在抽水过程中已经稳定，此时新鲜地下水已经更换完成，测控终端发送关闭水泵命令，水泵停止工作；
1c)随后测控终端向水质传感器发送测量水质数据的命令，并将水质传感器采集到的最终新鲜地下水的水质数据存储于测控终端的缓存区域内；测控终端通过对比最终新鲜地下水的水质数据与测控终端预先存储的水质数据，若在报警范围内则报警，否则不报警。
进一步地，还包括和水位数据监测，具体过程如下：
2a)水质数据监测完成后水泵停止工作，测控终端向水位传感器发送采集水位数据的命令，当采集的水位数据在最后两组数据间的变化小于24小时内最高水位与最低水位差值的1～2％时，水位数据已经稳定；
2b)随后测控终端向水位传感器发送测量水位的命令，并将水位传感器采集到的水井稳定水位数据存储于测控终端的缓存区域内；
2c)测控终端通过对比水井稳定水位数据与测控终端预先存储的水位数据，若在报警范围内则报警，否则不报警。
进一步地，所述水质传感器位于监测水井内的含水层。
进一步地，所述水位传感器位于监测水井内的含水层。
进一步地，所述步骤1a)中，按照水井的大小、回水量来设定水泵的工作时间与流量大小，以确保水井内的水可以充分更换为新鲜地下水。
进一步地，所述水质监测具体过程还包括若报警，并打开采样泵与采样阀，将当前时刻的水样通过管路保存至隔绝空气的留样瓶内；测控终端同时会启动拍照功能，将此时的现场情况记录下来。
进一步地，所述水位监测具体过程还包括若报警，测控终端同时会启动拍照功能，将此时的现场情况记录下来。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明对水质数据进行了原位监测获得真实可靠的地下水水质、水位数据，避免了水体在抽取至水面流通池后发生性状改变导致的监测数据不稳定及错漏情况，此监测结果精度高，准确性强，为各种地下水污染防治提供可靠的数据依据；另外通过对地下水监测时对应监测数据组的视频、音频、照片取样，增加了现场监测数据的完整性，增加对现场情况判断的依据。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
地下水水位受到降水、抽水的影响后会发生较大变化，此时测量的水位数据不可以作为真实可靠的地下水水位数据，必须要等待地下水与水井内的水发生自我交换，平衡稳定后才可以代表地下水水位，若同时监测地下水水质数据，必定会发生抽水动作导致地下水水位数据不准确。
地下水水质监测中，若将地下水抽出水井后才对水进行检测，则由于地下水不可避免的与空气接触发生曝气现象，导致此时的水质数据发生改变，不能代表地下水水质，所以必须要在地下进行原位监测；另外如果水井内水长期未更换，此时的水质数据也不可以作为真实可靠的地下水水质数据，必须要将水井内的旧水抽出，重新补充进水井的新水才可以代表地下水水质。
因此，提出一种地下水在线监测方法，包括水质数据监测和水位数据监测。水质数据监测具体过程如下：
1a)测控终端发出打开水泵的命令，水泵开始工作，将水井中的水抽到地面并顺地表排水渠排走；按照水井的大小、回水量来设定水泵的工作时间与流量大小，以确保水井内的水可以充分更换为新鲜地下水；
1b)水泵开始工作后测控终端向水质传感器发出采集水质数据命令，来监控抽水过程中水质数据的变化，当采集的水质数据在最后两组数据间的变化量小于3～5％时，认为水质数据在抽水过程中已经稳定，此时新鲜地下水已经更换完成，测控终端发送关闭水泵命令，水泵停止工作；
1c)随后测控终端向水质传感器发送测量水质数据的命令，并将水质传感器采集到的最终新鲜地下水的水质数据存储于测控终端的缓存区域内；测控终端通过对比最终新鲜地下水的水质数据与测控终端预先存储的水质数据，若在报警范围内则报警，否则不报警。
1d)若报警，则通过互联网、短信、移动APP等多种形式报警，并打开采样泵与采样阀，将当前时刻的水样通过管路保存至隔绝空气的留样瓶内；测控终端同时会启动摄像机拍照功能，将此时的现场情况记录下来。
水位数据监测具体过程如下：
2a)水质数据监测完成后水泵停止工作，水位因水井回水发生回升，此回升过程随着时间延长逐渐放缓并逐渐稳定；测控终端向水位传感器发送采集水位数据的命令，来监控水位回升过程中水位数据的变化趋势，当采集的水位数据在最后两组数据间的变化小于24小时内最高水位与最低水位差值的1～2％时，认为水位数据已经稳定；
2b)随后测控终端向水位传感器发送测量水位的命令，并将水位传感器采集到的水井稳定水位数据存储于测控终端的缓存区域内；
2c)测控终端通过对比水井稳定水位数据与测控终端预先存储的水位数据，若在报警范围内则报警，否则不报警。
2d)若报警，则通过互联网、短信、移动APP等多种形式报警，测控终端同时会启动摄像机拍照功能，将此时的现场情况记录下来。
本实施例中水质传感器和水位传感器均位于监测水井内的含水层，实现原位监测，以确保水质数据的原始可靠，不因抽取水体到地面而变化；采用的测控终端型号为9164-V，任何可编程以及支持视频接入的测控终端均可实现以上功能。
本发明对水质数据进行了原位监测获得真实可靠的地下水水质、水位数据，避免了水体在抽取至水面流通池后发生性状改变导致的监测数据不稳定及错漏情况，此监测结果精度高，准确性强，为各种地下水污染防治提供可靠的数据依据；另外通过对地下水监测时对应监测数据组的视频、音频、照片取样，增加了现场监测数据的完整性，增加对现场情况判断的依据。
Claims (7)
1.一种地下水在线监测方法，包括水质数据监测，其特征在于：水质数据监测具体过程如下：
1a)测控终端发出打开水泵的命令，水泵开始工作，将水井中的水抽出；
1b)水泵开始工作后测控终端向水质传感器发出采集水质数据命令，当采集的水质数据在最后两组数据间的变化量小于3～5％时，水质数据在抽水过程中已经稳定，此时新鲜地下水已经更换完成，测控终端发送关闭水泵命令，水泵停止工作；
1c)随后测控终端向水质传感器发送测量水质数据的命令，并将水质传感器采集到的最终新鲜地下水的水质数据存储于测控终端的缓存区域内；测控终端通过对比最终新鲜地下水的水质数据与测控终端预先存储的水质数据，若在报警范围内则报警，否则不报警。
2.根据权利要求1所述地下水在线监测方法，其特征在于：还包括和水位数据监测，具体过程如下：
2a)水质数据监测完成后水泵停止工作，测控终端向水位传感器发送采集水位数据的命令，当采集的水位数据在最后两组数据间的变化小于24小时内最高水位与最低水位差值的1～2％时，水位数据已经稳定；
2b)随后测控终端向水位传感器发送测量水位的命令，并将水位传感器采集到的水井稳定水位数据存储于测控终端的缓存区域内；
2c)测控终端通过对比水井稳定水位数据与测控终端预先存储的水位数据，若在报警范围内则报警，否则不报警。
3.根据权利要求1所述地下水在线监测方法，其特征在于：所述水质传感器位于监测水井内的含水层。
4.根据权利要求2所述地下水在线监测方法，其特征在于：所述水位传感器位于监测水井内的含水层。
5.根据权利要求1所述地下水在线监测方法，其特征在于：所述步骤1a)中，按照水井的大小、回水量来设定水泵的工作时间与流量大小，以确保水井内的水可以充分更换为新鲜地下水。
6.根据权利要求1所述地下水在线监测方法，其特征在于：所述水质监测具体过程还包括若报警，并打开采样泵与采样阀，将当前时刻的水样通过管路保存至隔绝空气的留样瓶内；测控终端同时会启动拍照功能，将此时的现场情况记录下来。
7.根据权利要求2所述地下水在线监测方法，其特征在于：所述水位监测具体过程还包括若报警，测控终端同时会启动拍照功能，将此时的现场情况记录下来。
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|---|---|---|---|---|
| CN112484817A (zh) * | 2020-10-27 | 2021-03-12 | 中国地质大学（武汉） | 集水井自动水位监测装置的监测方法 |
| CN115081945A (zh) * | 2022-07-25 | 2022-09-20 | 天津市地质研究和海洋地质中心 | 一种地下水环境监测井的损伤监测与评估方法及系统 |
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| CN102749101A (zh) * | 2012-07-03 | 2012-10-24 | 重庆多邦科技发展有限公司 | 水资源监测系统 |
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