CN206321639U - 一种弱透水层抽水试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种弱透水层抽水试验装置，包括测量容器、缓冲容器、压力泵，以及连通地表下方弱透水层的钻孔通道，测量容器内设置有对测量容器内水位高度进行检测的水位传感器；测量容器与钻孔通道中的弱透水层之间连通有抽水管道，在缓冲容器与测量容器之间连通气压管；压力泵对缓冲容器内形成负压抽吸并通过气压管使测量容器内形成负压，促使弱透水层中的水通过抽水管道进入测量容器内；还包括用于对钻孔通道中弱透水层水位进行监测的水位监测仪；及用于接收水位传感器、水位监测仪所采集数据的控制处理器，所述控制处理器连接有显示器。本实用新型结构简单、能够实现定流量抽水，流量实现准确控制，试验数据精准度高。

Description

一种弱透水层抽水试验装置

技术领域

本实用新型涉及一种弱透水层抽水试验装置，该装置适用于平原地区弱透水层(潜水含水层)，黏性土地层孔深小于10m的钻孔定流量下潜水非完整井稳定流抽水测试。

背景技术

弱透水层的抽水试验是为了确定弱透水层参数，了解水文地质条件的主要方法。目前常采用的主孔抽水、带有多个观测孔的群孔抽水试验方法，包括非稳定流和稳定流的抽水实验，要求观测抽水期间和水位恢复期间的水位、流量、等内容。目前的一些抽水试验装置由于结构设计不合理，不能够有效的对弱透水层进行数据采集，无法保证数据采集的精准性，影响了抽水试验装置的应用。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种结构设计合理、能够对若透水层数据进行精准采集的弱透水层抽水试验装置。

本实用新型的技术方案如下：

一种弱透水层抽水试验装置，包括测量容器、缓冲容器、压力泵，以及连通地表下方弱透水层的钻孔通道，所述钻孔通道为内径一致的圆形通道，所述测量容器为截面圆形或正方形的容器，测量容器内设置有对测量容器内水位高度进行检测的水位传感器；

所述测量容器与钻孔通道中的弱透水层之间连通有抽水管道，抽水管道的一端伸入钻孔通道中且处于弱透水层中，抽水管道的另一端与测量容器内部形成连通，在缓冲容器与测量容器之间连通气压管；

所述压力泵对缓冲容器内形成负压抽吸并通过气压管使测量容器内形成负压，促使弱透水层中的水通过抽水管道进入测量容器内；

还包括用于对钻孔通道中弱透水层水位进行监测的水位监测仪；及用于接收水位传感器、水位监测仪所采集数据的控制处理器，所述控制处理器连接有显示器。

采用了上述技术方案，抽水试验时在压力泵产生的负压作用下，钻孔通道中弱透水层的水进入测量容器，测量容器内负压随之减小，通过及时调节压力泵的工作参数来保证测量容器内的恒定负压(当负压发生微小变化可以忽略)；通过水位监测仪能够实时获得钻孔通道中弱透水层的水位变化大小，且通过测量容器内的水位传感器获得测量容器内的水液位，由于测量容器为规则形状，通过控制处理器能够计算出测量容器内水的体积；显示器能够显示出弱透水层的水位降升曲线图，也可以显示出试验过程中各个阶段的参数。当钻孔通道内的出水量和动水位与时间的关系在一定范围波动较小且没有出现持续上升和下降的趋势，即抽水试验已经达到稳定状态，此时结束第一次水位降深试验；待水位恢复后可进行多次降深试验，以最终获取弱透水层渗透系数的平均值，提升试验数据的精准性。同时，在保持钻孔通道抽水流量较小且恒定的条件下，保证弱透水层不会发生疏干或水位波动性跳跃，以此来实现定流量抽水试验水位降深与流量的准确控制。本实用新型能够实现定流量抽水，流量实现准确控制，试验数据精准度高，为弱透水层求取渗透系数(K值)提供了精准保障；同时，本实用新型仅需要两个容器、一个压力泵、控制处理器、显示器等相应的检测仪器便可以实现，设备使用少，便于携带，且装置使用简单。

进一步地，为了实现自动调整测量容器内恒定的负压，所述测量容器内设置有对测量容器内压力进行监测的压力测量仪，该压力测量仪将采集到的测量容器内压力信息传输给控制处理器，该控制处理器接收测量容器内压力信息并与设定压力信息值进行比较且根据比较的结果来控制所述压力泵的工作状态。

进一步地，为了可以实现手动调节控制测量容器内的负压值以及获得测量容器内的水量；所述测量容器上标配体积刻度，所述压力泵为手动压力泵。

进一步地，为了便于观察出水情况，所述抽水管道为透明管道。

进一步地，为了便于观察缓冲容器内是否有进水，所述缓冲容器为透明容器。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的控制原理示意图；

附图中，1为测量容器，2为缓冲容器，3为压力泵，4为钻孔通道，5为水位传感器，6为抽水管道，7为气压管，8为溢流管，9为溢流阀，10为水位监测仪，11为控制处理器，12为显示器，13为压力测量仪，14为重力锤。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1、2，一种弱透水层抽水试验装置，包括测量容器1、缓冲容器2、压力泵3，以及连通地表下方弱透水层的钻孔通道4，测量容器、缓冲容器为完全封闭的容器，且两个容器均可以采用透明材料制成，如透明的玻璃或透明的塑料。为了便于钻孔及对地表下层起到一定的保护作用，钻孔通道为内径一致的圆形通道，为了便于测得容器内的水位，测量容器为截面圆形或正方形的容器，测量容器内设置有对测量容器内水位高度进行检测的水位传感器5；通过水位传感器获得测量容器内的水位高度且容器的底面积已知，这样可以获得测量容器内水的体积。在测量容器1上开设有排水出口，便于试验后将测量容器内的水排出。

测量容器与钻孔通道中的弱透水层之间连通有透明的抽水管道6，抽水管道的一端伸入钻孔通道中且处于弱透水层中，抽水管道的另一端与测量容器内部形成连通，抽水管道为软质水管，便于收放，在软质水管底部设置有重力锤14，便于软质水管垂直下放到钻孔通道中，以及在软质水管底部设置有对进入水管中的水进行过滤的防堵塞滤口装置，其可以采用纱布包裹着软质水管来实现或者采用与软质水管连通内部具有滤网的过滤接头来实现。

在缓冲容器与测量容器之间连通气压管7，气压管用来调节测量容器内负压水平，控制抽水管道的出水量；压力泵对缓冲容器内形成负压抽吸并通过气压管使测量容器内形成负压，促使弱透水层中的水通过抽水管道进入测量容器内；这样压力泵对缓冲容器抽吸负压时，通过气压管也能够将测量容器内形成负压，从而形成弱透水层中水抽吸到测量容器中的力。缓冲容器的设置是用来防止测量容器中的水吸到压力泵中，为了便于将缓冲容器内的水排出，在缓冲容器上开设有溢流口，当缓冲容器内的水位达到溢流口时，与溢流口连通有溢流管8，在溢流管上装有溢流阀9，溢流时，溢流阀便会自动打开，将缓冲容器中的水通过溢流管排出，溢流管可以与钻孔通道连通，排出的水可以直接回流到地表下，同样，在测量容器上也可以设置溢流管与溢流阀，当一次试验结束后，将测量容器内的水排放出去。实施中，抽水管道的一端连通测量容器内的顶部，远远高出测量容器内的水面，气压管的一端也延伸到测量容器内的上部，不会浸入到测量容器内的水面下，这样能够保证产生的负压始终对抽水管道内的水形成吸附力。

还包括用于对钻孔通道中弱透水层水位进行监测的水位监测仪10，水位监测仪可以选用目前市场上销售的任何款式，可以记录水位降深的数值并传输给控制处理器；及用于接收水位传感器、水位监测仪所采集数据的控制处理器11，控制处理器采集水位传感器和水位监测仪的数据达到设定范围内时，则停止压力泵的工作，完成一次实现数据的采集，数据的采集时间可以人为现场控制或设定；控制处理器连接有显示器12，控制处理器可采用可编程PLC或电脑终端来实现，与各个仪器之间可以采用有线或WIFI和蓝牙等无线的方式进行数据传输；控制处理器处理出的数据也可以通过显示器显示出来；在测量容器内设置有对测量容器内压力进行监测的压力测量仪13，该压力测量仪将采集到的测量容器内压力信息传输给控制处理器，该控制处理器接收测量容器内压力信息并与设定压力信息值进行比较且根据比较的结果来控制所述压力泵的工作状态。另一种实施方式，可以在测量容器上标配体积刻度，所述压力泵为手动压力泵。在测量容器内设置有水位浮标便于精准识别体积刻度及进行校正。

Claims (5)

1.一种弱透水层抽水试验装置，其特征在于，该抽水试验装置包括测量容器、缓冲容器、压力泵，以及连通地表下方弱透水层的钻孔通道，所述钻孔通道为内径一致的圆形通道，所述测量容器为截面圆形或正方形的容器，测量容器内设置有对测量容器内水位高度进行检测的水位传感器；

所述测量容器与钻孔通道中的弱透水层之间连通有抽水管道，抽水管道的一端伸入钻孔通道中且处于弱透水层中，抽水管道的另一端与测量容器内部形成连通，在缓冲容器与测量容器之间连通气压管；

所述压力泵对缓冲容器内形成负压抽吸并通过气压管使测量容器内形成负压，促使弱透水层中的水通过抽水管道进入测量容器内；

还包括用于对钻孔通道中弱透水层水位进行监测的水位监测仪；及用于接收水位传感器、水位监测仪所采集数据的控制处理器，所述控制处理器连接有显示器。

2.根据权利要求1所述的一种弱透水层抽水试验装置，其特征在于，所述测量容器内设置有对测量容器内压力进行监测的压力测量仪，该压力测量仪将采集到的测量容器内压力信息传输给控制处理器，该控制处理器接收测量容器内压力信息并与设定压力信息值进行比较且根据比较的结果来控制所述压力泵的工作状态。

3.根据权利要求1所述的一种弱透水层抽水试验装置，其特征在于，所述测量容器上标配体积刻度，所述压力泵为手动压力泵。

4.根据权利要求1所述的一种弱透水层抽水试验装置，其特征在于，所述抽水管道为透明管道。

5.根据权利要求1所述的一种弱透水层抽水试验装置，其特征在于，所述缓冲容器为透明容器。