PL89052B1 - - Google Patents
Download PDFInfo
- Publication number
- PL89052B1 PL89052B1 PL15646172A PL15646172A PL89052B1 PL 89052 B1 PL89052 B1 PL 89052B1 PL 15646172 A PL15646172 A PL 15646172A PL 15646172 A PL15646172 A PL 15646172A PL 89052 B1 PL89052 B1 PL 89052B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- watercourse
- tracer
- measuring
- measurement
- flow rate
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 46
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 45
- 239000000700 radioactive tracer Substances 0.000 claims description 35
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 24
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 24
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 17
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 14
- 235000013351 cheese Nutrition 0.000 claims description 5
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 claims description 4
- WKBOTKDWSSQWDR-NJFSPNSNSA-N Brom-82 Chemical compound [82Br] WKBOTKDWSSQWDR-NJFSPNSNSA-N 0.000 claims description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 22
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 6
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 6
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 3
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- PNDPGZBMCMUPRI-HVTJNCQCSA-N 10043-66-0 Chemical compound [131I][131I] PNDPGZBMCMUPRI-HVTJNCQCSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N Heavy water Chemical compound [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 2
- 208000019155 Radiation injury Diseases 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000003113 dilution method Methods 0.000 description 2
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 2
- 238000001595 flow curve Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 2
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021554 Chromium(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 1
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100400378 Mus musculus Marveld2 gene Proteins 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000004789 Rosa xanthina Nutrition 0.000 description 1
- 241000109329 Rosa xanthina Species 0.000 description 1
- YZCKVEUIGOORGS-NJFSPNSNSA-N Tritium Chemical compound [3H] YZCKVEUIGOORGS-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CPELXLSAUQHCOX-NJFSPNSNSA-N bromine-82 Chemical compound [82BrH] CPELXLSAUQHCOX-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000981 bystander Effects 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- XBWRJSSJWDOUSJ-UHFFFAOYSA-L chromium(ii) chloride Chemical compound Cl[Cr]Cl XBWRJSSJWDOUSJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- ZPUCINDJVBIVPJ-LJISPDSOSA-N cocaine Chemical compound O([C@H]1C[C@@H]2CC[C@@H](N2C)[C@H]1C(=O)OC)C(=O)C1=CC=CC=C1 ZPUCINDJVBIVPJ-LJISPDSOSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000009089 cytolysis Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 238000007716 flux method Methods 0.000 description 1
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-OUBTZVSYSA-N gold-198 Chemical compound [198Au] PCHJSUWPFVWCPO-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- 244000144980 herd Species 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000009666 routine test Methods 0.000 description 1
- KEAYESYHFKHZAL-OUBTZVSYSA-N sodium-24 Chemical compound [24Na] KEAYESYHFKHZAL-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 229910052722 tritium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest radiometryczny spo¬
sób automatycznego pomiaru natezenia przeplywu
w ciekach, majacy zastosowanie do jednoczesnych
pomiarów okresowych w lcilku punktach wezla
hydrologicznego dla rozpoznawania bilansu wodne¬
go tego rejonu lub zlewni, oraz automatycznego,
zdalnie sterowanego pomiaru w trudno dostepnych
odcinkach cieku i na odcinkach, na których zacho¬
dza szybkie i trudnoiuchwytne zmiany natezenia
przeplywu.
Stosowano dotychczas metody pomiaru rozkladu
predkosci w wybranym przekroju przy pomocy
mlynka hydrometrycznego, których ograniczenia
w stosowalnosci dotycza pomiarów szczególnie
w warunkach nieuregulowanych rzek górskich przy
srednich i niskich stanach wody, przy duzej burz-
liwosci cieku i w niedostepnych miejscach do
cieku.
Inny znany sposób, to sposób przelewów pomia¬
rowych, który nadaje sie dla cieków o niewielkich
przeplywach i o nieznacznej burzliwosci i to tylko
na regularnych odcinkach cieku.
Znane takze sa sposoby chemiczny i kaloryme¬
tryczny — znacznikowy, nadajacy sie do cieków
o niewielkich przeplywach i* nieznacznym zanie¬
czyszczeniu.
Wspólna wada tych sposobów jest niemoznosc
zautomatyzowania pomiaru, co ma istotne znacze¬
nie przy prognozowaniu w okresie przeplywu wiel-
kich wód. Znane sa takze radiometryczne sposoby
pomiarów natezenia przeplywu w ciekach. Wsród
dotychczas stosowanych sposobów pomiaru nate¬
zenia przeplywu za pomoca radioizotopów znane
sa nastepujace metody: rozcienczenia, ciaglego po¬
bierania próbek wody, calkowitej liczby zliczen,
pojedynczej próby, pomiaru posredniego oraz stru¬
mienia rozgalezionego.
Metoda rozcienczenia polega na porównaniu ste¬
zenia znacznika wprowadzonego przy stalym i zna¬
nym wydatku do cieku ze stezeniem próbek wody
pobranych w przekroju cieku, gdzie nastapilo juz
calkowite wymieszanie znacznika w calym prze¬
kroju poprzecznym koryta. Metoda ta jest nieza¬
lezna od predkosci przeplywu, rozmiarów koryta
cieku i mozliwych róznic w tych rozmiarach. Wy¬
maga jednak ona zastosowania iniektora roztwo¬
ru o stalym wydatku.
W metodzie ciaglego pobierania próbek wody
stosuje sie iniekcje punktowa calej objetosci roz¬
tworu radioaktywnego. W takim przypadku calko¬
wita objetosc wody mijajaca dany punkt pomia¬
rowy jest zwiazana z natezeniem przeplywu
Metoda impulsowa lub inaczej zwana metoda
calkowitej liczby zliczen, oparta jest na punktowej
iniekcji trasera i ciaglym pomiarze stezen bezpo¬
srednio w cieku za pomoca zanurzonego detektora.
Iniekujac punktowo do cieku znana porcje radio¬
aktywnego trasera wytwarza sie w plynacej wodzie
89 0520
3
)blok, który w wyniku wzdluznej i poprzecznej
dyspersji zmienia swoje stezenie w czasie. Aby móc
wykonywac pomiary bezposrednio w cieku, nalezy
wyznaczyc zaleznosc natezenia promieniowania od
stezenia trasera w wodzie.
Wyznaczenie stalej kalibracji w warunkach od¬
powiadajacych geometrii pomiaru w cieku stano¬
wi wielka trudnosc. Dlatego w miejscu, w którym
nalezalo by postawic detektor, wklada sie rure
ssaca polaczona z pompa i komora pomiarowa
w której "zanurzony jest detektor. Przez komore te
przepompowuje sie ze stalym wydatkiem wode
z cieku. Cechowanie takiego zestawu pomiarowe¬
go przy pomocy roztworu radioaktywnego o zna¬
nej aktywnosci nie przedstawia trudnosci.
Metoda pojedynczej próby jest rozwinieciem me¬
tody Hulla (calkowitej liczby zliczen), z której usu¬
nieto jej glówne wady zwiazane z trudnoscia ce¬
chowania zestawu pomiarowego. Polega ona na
punktowej iniekcji trasera do cieku i ciaglym po¬
miarze natezenia promieniowania detektorem za¬
nurzonym w tym cieku. W chwili przeplywu tra¬
sera przez punkt pomiarowy pobiera sie próbke
wody i zaznacza sie- dokladna wartosc natezenia
promieniowania w chwili poboru. Natezenie pro¬
mieniowania w cieku w chwili pobrania próbki jest
zwiazana ze stezeniem trasera w próbce. Srednie
natezenie promieniowania (Is) jakie wyznaczy de-
~tektor zliczajacy calkowita liczbe impulsów w cza¬
sie (T) przeplywu trasera przez punkt pomiarowy,
okreslone jest równaniem
J Idt N
Is= = -
TT
Wartosc la jest proporcjonalna do iloczynu sre¬
dniego stezenia znacznika Cs i tego samego wspól¬
czynnika proporcjonalnosci. Srednie stezenie- trasera
podczas czasu przeplywu jest okreslone zaleznoscia
Is
Cs = Cp
IP
W ten sposób zostal wyrugowany wspólczynnik
proporcjonalnosci. Stezenie Cp w pobranej próbce
okresla sie w sposób porównawczy za pomoca tego
samego detektora, którym mierzono natezenie pro¬
mieniowania w cieku. Najpierw zanurza sie detek¬
tor w pojemniku gdzie znajduje sie pobrana prób¬
ka i dokonuje sie pomiaru natezenia promienio¬
wania. Nastepnie do tej próbki wody dodaje sie
znana, niewielka aktywnosc radioizotopu, stano¬
wiaca czesc aktywnosci iniekowanego do cieku
trasera i mierzy sie ponownie natezenie promie¬
niowania.
Metoda pomiaru posredniego opiera sie na po¬
miarze na wyznaczonym odcinku, predkosci cieku
i nastepnie wyliczeniu z odpowiedniej, zaleznosci"
aktualnego natezenia przeplywu. Predkosc przeply¬
wu iniekowanego punktowo trasera mozna wyzna¬
czyc przez mierzenie czasu przeplywu w paru ko¬
lejnych punktach cieku rozmieszczonych w sta¬
lych, kilkumetrowych odstepach lub przez oblicze-
052 .
4
nie sredniego przeplywu przez caly odcinek z wy¬
ników pomiarów czasu .przeplywu trasera. Na do¬
kladnosc pomiarów natezenia przeplywu ta meto¬
da ma duzy wplyw dokladnosc pomiaru czasu
przeplywu trasera.
Metoda strumienia rozgalezionego jest modyfika¬
cja wyzej opisanych metod, .przystosowujac je do
pomiarów na ciekach o duzej szerokosci. Polega ona
na iniekcji punktowej lub ciaglej powyzej rozgale-
io zienia cieku i to w takiej odleglosci, by calkowite
poprzeczne wymieszanie nastapilo jeszcze przed
rozgalezieniem. Pomiaru jedna z wyzej wymienio¬
nych metod dokonuje sie w jednej z odnóg. Jezeli
calkowite wymieszanie ma miejsce przed rozgale-
ziefiiem, wtedy pomiary wT dól cieku w kazdej od¬
nodze dadza wartosc natezenia przeplywu w glów¬
nym cieku przed rozgalezieniem.
Sposród wyzej wymienionych metod nie mozna
wyróznic metody, która by w pelni odpowiadala
wymogom metody rutynowej, nadajacej sie do
stosowania na ciekach o róznych warunkach hy¬
drologicznych. Metoda ciaglego poboru próbek wy¬
maga klopotliwych urzadzen do ciaglych iniekcji.
Pomiary ta metoda sa mniej zalezne od punktu
pobierania próbki i nie wymagaja ustalenia stalej
koncentracji. Przez zmieszanie pobranych próbek
podczas przechodzenia trasera w punkcie poboru
próbek, pojedynczy pomiar wystarcza do okresle¬
nia natezenia przeplywu.
W warunkach duzej dyspersji trasera sa trudno¬
sci w ustaleniu rejonu jednolitej koncentracji
i wtedy metoda pierwsza nie daje rezultatu, nato¬
miast metoda ciaglego poboru prób daje prawidlo¬
we wartosci w kazdym punkcie, w którym nastapilo
calkowite wymieszanie. Ponadto metoda rozcien¬
czenia zalezy bezwzglednie od pobierania\ próbek
podczas okresu stalej koncentracji, natomiast
w metodzie ciaglego pobierania próbek takie ogra¬
niczenie nie jest konieczne, gdyz wystarczy przy¬
blizona znajomosc rozkladu trasera. Próbki w tym
40. przypadku musza byc pobierane przed przybyciem
trasera i dalej kontynuowane az do chwili sza¬
cunkowego czasu przeplywu.
Glówna wada metody calkowitej liczby zliczen
jest mala dokladnosc wyników, spowodowana kr6t-
45 kim okresem przeplywu trasera i stad koniecznosc
stosowania detektora o duzej czulosci oraz elektro¬
nowego zestawu pomiarowego o wysokiej stabilno¬
sci pracy.
Metoda pomiaru posredniego, z uwagi na koniecz-
50 nosc wyznaczenia przed pomiarem kilku stalych
i ze wzgledu na koniecznosc uzycia kilku zestawów
pomiarowych, nie jest praktyczna w pomiarach
rutynowych.
Pomiary natezenia przeplywu oieku metodami
55 radiometrycznymi wymagaja, by traser iniekowany
w sposób punktowy lub ciagly byl dokladnie wy¬
mieszany z woda przeplywajaca w calym przekro¬
ju oieku jeszcze przed punktem pomiarowym.
Dlugosc mieszania, to znaczy najmniejsza odle-
60 glosc, w które przeniesiona przez element objeto¬
sci masa i stezenie znacznika w kazdym punkcie5
89 052
J
6
przekroju poprzecznego sa -wyrównane, zalezy od
wielu czynników wplywajacych na dyspersje tra¬
sera w cieku. Do czynników tych zaliczamy dyfu¬
zje i dyspersje hydrodynamiczna, na która maja
wplyw: gestosc i szerokosc cieku, jego spadek, gle¬
bokosc i predkosc oraz wielkosc natezenia prze¬
plywu. Ponadto dyspersja hydrodynamiczna zale¬
zy od natury koryta cieku, a wiec poprzecznej
i podluznej nieregularnosci i nierównosci oraz od
sposobu i miejsca iniekcji trasera.
O wyborze radioizotopu jako trasera do badan
przeplywu w ciekach decyduja takie jego wlasno¬
sci jak: sorpcja na zawiesinach i osadach w danym/
cieku, rozpuszczalnosc i stabilnosc chemiczna W wa¬
dzie, okres polowiczego rozpadu, rodzaj energia
oraz procentowy wydatek emitowanego promienio¬
wania, stopien radiotoksycznosci okreslony jako
maksymalnie dopuszczalny poziom stezenia dane¬
go radioizotopu w wodzie pitnej, energetyczna wy¬
dajnosc danego radioizotopu okreslona moca daw¬
ki promieniowania od zródla jednostkowego na
jednostke powierzchni, sposób otrzymywania izo¬
topu w danym kraju.
Idealny wskaznik promieniotwórczy nie powinien
ulegac adsorpcji na czasteczkach zawiesin i osa¬
dów danego cieku. Energia jego promieniowania
winna byc dostatecznie wysoka by ulatwic jego
wykrywalnosc w gruncie, a czas polowicznego roz¬
padu powinien byc odpowiednio dobrany do czasu
trwania jednorazowego badania. Powinien on two¬
rzyc z innymi pierwiastkami odpowiednie zwiazki,,
rozpuszczalne i stabilne w wodzie. Nie powinien on
nalezec do wysokich grup radiotoksycznosci by je¬
go minimalne wykrywane stezenie w ostatnich
punktach pomiarowych moglo sie miescic w gra¬
nicach dopuszczalnego r^-Hom-u stezenia w wodzie
pitnej.
W radi^mecoczji} eh metodach stosowane sa jako
tra-sery nastepujace radiioizotopy: tryt 8H, sód24 Na,
fosfor « P, chrom81 Cr, brom 82 Br, itr w Y, jod 181 J,
zloto198 Au; sposród nich najlepsze wlasnosci do
badan rutynowych wykazuje brom82 Br, a jedynym
jego zastepca moze byc jod 131 J.
Aktywnosc iniekowanego trasera nalezy tak do¬
brac by w punktach calkowitego wymieszania, to
znaczy w punktach pomiarowych, stezenie tego
trasera bylo wieksre od minimalnie wykrywanej
aktywnosci za pomoca dostepnych w czasie badan
detektorów promieniowania. Jednoczesnie, w przy¬
padku gdy na odcinku badanym jest punkt poboru
wody pitnej, stezenie nie moze w tym punkcie
przekroczyc maksymalnie dopuszczalnej koncen¬
tracji dla danego radioizotopu w wodzie pitnej.
Przedstawione powyzej stosowane dotychczas
metody radiometryczne pomiaru natezenia prze¬
plywu nie spelniaja warunków metody rutynowej
nadajacej sie do pomiarów w okresie powodzi.
Celem wynalazku jest opracowania radiometrycz¬
nego sposobu automatycznego pomiaru natezenia
przeplywu w ciekach, który bylby pozbawiony wad
stosowanych dotychczas sposobów. ^
Istota wynalazku polega na tym, ze do cieku :> c-
kuje sie punktowo lub w wiekszym cieku jedno¬
czesnie w kilku punktach tego samego przekroju
traser radioaktywny lub stabilny i w odleglosci
pelnego wymieszania wód danego cieku wykonuje
sie pomiar pompowanej wody przez naczynie po¬
miarowe, w którym znajduje sie detektor, a w przy¬
padku trasera stabilnego detektor i zródlo neutro¬
nów.
Iniekcje trasera wykonuje sie automatycznie
z iniektora umieszczonego nad srodkiem lub brze¬
giem cieku, a dla cieków o duzej szerokosci jedno¬
czesnie z kilku iniektorów równomiernie zalozo¬
nych w przekroju cieku.
!5 . Dla cieków o duzej róznicy natezenia przeplywu
zaklada sie 2 do 4 przekroje, czyli punkty iniekcji
w¦• róznych odleglosciach ustalonych doswiadczalnie
dla danego cieku.
Jako traser stosuje sie radioizotopy o krótkim
lub srednim okresie polowicznego zaniku, zwlaszcza
takie jak brom82 Br, chrom51 Cr, jod131 J i zela¬
zo 51 Fe, które zaklada sie do automatycznych iniek-^
torów w przeddzien lub kilka dni przed zamie¬
rzonym pomiarem. Stosuje sie tez radioizotopy
o bardzo krótkim okresie polowicznego rózpadku
otrzymane na chwile przed iniekcja z odpowiednie¬
go generatora radioizotopowego umieszczonego
w iniektorze. Ponadto stosuje sie tez izotopy trwa¬
le o duzym przekroju czynnym jader na pochla-
nianie neutronów i wykrywane metodami radio¬
metrycznymi.
Pomiaru natezenia przeplywu dokonuje sie przez
pomiar stezenia trasera w ciagu calego czasu jego
'przeplywu przez punkt pompowania umieszczon -
w danym cieku w miejscu calkowitego wymiesza¬
nia znacznika korzystajac z zaleznosci
Is
Q = R . (1)
40 N
gdzie Q — natezenie przeplywu
V
R = —
K
45
V — objetosc czynna naczynia pomiarowego
K — stosunek aktywnosci standartowej do
aktywnosci iniekowanej do cieku
Is — natezenie promieniowania jakie otrzy-
50 muje sie od standartowej porcji tra¬
sera równomiernie rozprowadzonego
w objetosci czynnej naczynia pomia¬
rowego
N — calkowita liczba zliczen zarejestrowana
podczas przejscia trasera przez punkt
55 pomiarowy.
Przedmiot wynalazku zostanie objasniony z wy¬
korzystaniem rysunku, którego fig. 1 przedstawia
szkic ustawienia przekroju iniekcji trasera oraz
przekroju pomiaru w ci^kd, fig. 2 — szczególowy
eo szkic sytuacyjny przekroju iniekcji, fig. 3 — szcze¬
gólowy szkic sytuacyjny przekroju pomiaru, fig. 47
89 052
8
— wykres stanowiacy krzywa dyspersji znacznika
w funkcji odleglosci przeplywu L z uwzglednieniem
rozkladu koncentracji znacznika w funkcji czasu
w wybranych punktach cieku, fig. 5 — rozmiesz¬
czenie detektorów w przekroju pomiaru z nanie-
' sieniem krzywych przeplywu znacznika.
Stosujac sposób wedlug wynalazku stosuje sie
punktowa iniekcje trasera, a potem pomiar pom¬
powanej wody z przekroju pelnego wymieszania
wód danego cieku. Iniekcje mozna wykonac za po¬
moca automatycznego iniektora umieszczonego nad
srodkiem lub brzegiem cieku. Dla cieków o duzej
szerokosci nalezy zalozyc kilka iniektorów, dla
wprowadzenia calej porcji trasera. Jako trasera
mozna uzyc:
1. Radioizotopy o krótkim lub srednim okresie1
polowicznego zaniku jak 82Br' w postaci1 KIBr,1 131J
w postaci NaJ, 51Cr w postaci Na2Cr04 lub
w CrCl2 + EDTA i 59Ee w postaci FeCls + EDTA.
W takim przypadku odpowiednie porcje radioizo¬
topów zakladac trzeba do iniektorów w przeddzien
lub na kilka dni przed zamierzonym pomiarem.
2. Radioizotopy o bardzo krótkim okresie polo¬
wicznego rozpadu otrzymywane na chwile przed
iniekcja z odpowiedniego generatora radioizotopo¬
wego, umieszczonego w iniektorze.
3. Izotopy trwale, o duzym przekroju czynnym
jader na pochlanianie neutronów. W tym przy¬
padku moze byc uzyty gadolin Gd w postaci
GdCls + EDTA lub kadm Cd w postaci CdCk +
-r EDTA.
Wybór jednej z podanych grup traserów zalezy
od dostepnosci do cieków osób, postronnych na od¬
cinku pomiaru, istnienia na tym odcinku* miejsc
poboru wody dla celów pitnych i przemyslowych
i Od mozliwosci dostarczenia trasera do punktów
iniekcji na przewidywane okresy pomiarów. Wy¬
bór ,trasera w obrebie danej grupy zalezy szczegól¬
nie od jego dostepnosci i kosztów. Doboru aktywno¬
sci czy ilosci nalezy dokonac eksperymentalnie,
wykonujac pomiary przy róznych stanach wody
dla stalej, szacunkowo dobranej aktywnosci.
Punkt pomiaru trzeba zakladac na wybranym
z góry mie;scu danego cieku. Natomiast punkt
iniekcji umiescic w takiej odleglosci od;,punktai po¬
miaru, , by jeszcze na 20 m przed nim nastapic
pelne wymieszanie. Ustalenie miejsc iniekcji na¬
lezy wykonac eksperymentalnie dla maksymalnych,
srednich i niskich stanów wody w cieku, poslugu¬
jac sie co najmniej trzema zestawami detekcyjny¬
mi. Odleglosc mieszania nalezy przyjac za dosta¬
teczna, jesli dla jednakowych trzech zestawów de¬
tekcyjnych,: umieszczonych w trzech równo odle¬
glych od siebie w przekroju cieku miejscach, otrzy¬
mane krzywe przeplywu znacznika posiadaja zbli¬
zone powierzchnie
Si ~ S2 ^ Ss
k) znaczy, dla których
Ni ** N2'<** N3
U
gdzie N = J Idt
ti,
dla kazdego z detektorów, a czas
T = t2 — ti to czas przeplywu
znacznika przez punkt pomiaru.
W razie znaczniejszych róznic w natezeniu prze¬
plywu, powodujacych znaczne wydluzenie odcinka
pelnego wymieszania, nalezy na takim cieku za¬
kladac kilka punktów iniekcji. Ustalenie miejsc
iniekcji nalezy wykonac eksperymentalnie dla ma¬
ksymalnych, srednich i niskich stanów wody w cie¬
ku, poslugujac sie co najmniej trzema zestawami
detekcyjnymi.
¦ v Na punkcie pomiarowym instaluje sie pompe
wodna, przetlaczajaca wode przez przeplywowe na¬
czynie pomiarowe o pojemnosci kilku litrów z za¬
mocowanym centralnie detektorem polaczonym
z odpowiednim zestawem pomiarowym, którego
rodzaj zalezy od przyjetego sposobu rejestracji
i zdalnego przesylania wyników. Przewód ssacy
nalezy umiescic w zaleznosci od warunków miej¬
scowych posrodku lub w poblizu brzegu cieku. De¬
tektor nalezy umiescic tak, by cala jego czesc czyn¬
na stykala sie z przetlaczana woda. Do naczynia
pomiarowego zamocowuje sie iniektor zestawu
standardowego, który po zakonczeniu pomiaru
pompowanej wody iniekuje scisle okreslona porcje
.(aktywnosc) trasera dla dokonania porównania
wartosci uprzednio zmierzonych z wartoscia otrzy-
mana cd scisle okreslonego stezenia danego tra¬
sera.
Punkt iniekcji jest sterowany odpowiednia apa¬
ratura umieszczona w punkcie pomiarowym, gdzie
w chwili iniekcji wlaczony zostaje elektronowy
licznik czasu, wylaczany w momencie gdy krzywa
przeplywu przekracza swa wartosc maksymalna.
Tak zmierzona wartosc czasu, po uwzglednieniu
poprawki na przeplyw w przewodzie, moze byc
rejestrowana lub zdalnie przekazywana dla obli¬
czenia aktualnej sredniej predkosci na tym od-
40 . ,
cinku.
Pomiar natezenia przeplywu w tej metodzie po¬
lega na pomiarze stezenia trasera w ciagu calego
czasu jego przeplywu przez punkt pompowania
umieszczony w danym cieku w miejscu calkowite¬
go wymieszania znacznika. Calkowita objetosc (V)
wódy, mijajaca przekrój .cieku w punkcie pomia¬
rowym jest zwiazana z natezeniem przeplywu (Q)
w danym miejscu zaleznoscia
V = Qt (2)
50 stad dV = Qdt (3)
ts
a wiec C0Vo = Q X Cdt (4)
ti
gdzie t2 — ti = T czas trwania przeplywu znacz-
55 nika przez punkt pomiarowy liczony od momentu
pojawienia sie pierwszych jego sladów do momen¬
tu, w którym natezenie promieniowania osiagnie
poziom bliski poziomu tla. Iloczyn (C0V0) to cal¬
kowita aktywnosc lub ilosc (A) iniekowanego
M znacznika, dlatego89 052
lub
U >
A = Q J* Cdt
ti
A
Q = :
(5)
(6)
ta
J Cdt
ti
Detektor promieniowania nie mierzy jednak ste¬
zenia trasera, a jedynie natezenie emitowanego
przez niego promieniowania, które jest zwiazane
ze stezeniem trasera zaleznoscia
I = FC (7)
F — wspólczynnik proporcjonalnosci zwany wspól¬
czynnikiem kalibracji danego detektora w da¬
nych warunkach geometrycznych pomiaru
dla danego radioizotopu. Stad wzór (6) mo¬
zna przedstawic ' A AF> .
Q = = (8)
1 t2 t2
— J Idt S Idt
* F ti ti
Jesli przez (K) oznaczymy stosunek aktywnosci
standardowej (As) do aktywnosci iniekowanego
(A) do cieku
As
K =
to wzór (8) przyjmie postac
ASF
Q (9)
U
K J Idt
ti
We wzorze tym calka jest okreslona przez cal¬
kowita liczbe zliczen (N) zarejestrowana na prze¬
liczniku podczas przejscia trasera przez punkt po¬
miarowy w czasie T = t2 — ti
t2
N= S Idt (10)
ti
W ten sposóib wzór (9) przyjmie postac
As F
Q = (W)
K N
Jezeli aktywnosc standardowa (As) równomier¬
nie rozprowadzimy po calej objetosci naczynia po¬
miarowego (V), wówczas (Cs) okreslac bedzie ste¬
zenie standardowe
As = CSV (12)
Stosujac wzór (7), wartosc stezenia standardowe¬
go mozna przedstawic
Is
Cs = (13)
F
Gdy podstawimy wzór (13) do wzoru (11), otrzy¬
mamy
Is__
F FV
Q = — [1/minl ^ (11)
KN*V '*' "*";" "V:"^
W ten sposób zostal wyrugowany wspólczynnik ka¬
libracji zestawu pomiarowego, a wzór ns. oblicze- *
nie wartosci natezenia przeplywu przyjmie postac
Is V
Q = [l/min] (15)
K N
Poniewaz V i K moga byc z góry okreslone i jako
stale wartosci moga wchodzic do równania (15),
dlatego równanie to przybiera ostatecznie postac
Is
Q = R [l/min] (16)
N
gdzie
R (17)
X
A wiec pozostaja tylko dwie zmienne, które moga
byc rejestrowane przez ten sam przyrzad pomiaro-
- wy (integrator) i nastepnie zdalnie przesylane do
punktu centralnego.
Sposób wedlug wynalazku przewidziany jest dla
stalych, odpowiednio wyposazonych punktów po¬
miarowych, rozmieszczonych na róznych odleglo-
sciach wiekszego cieku. Punkty te mozna laczyc
w jednolity system pomiarowy, sterowany central¬
nie dla otrzymania jednoczesnych wyników z róz¬
nych odcinków cieku, w celu dokonania pelnej ana¬
lizy stanu wodnego.
Claims (5)
1. Radiometryczny sposób automatycznego pomia¬ ru natezenia przeplywu cieków, znamienny tym, ze 35 do cieku iniekuje sie punktowo lub w wiekszym cieku jednoczesnie w kilku* punktach tego samego przekroju traser radioaktywny lub stabilny i w od¬ leglosci pelnego wymieszania wód danego cieku 40 wykonuje sie pomiar pompowanej wody przez na¬ czynie pomiarowe, w którym znajduje sie detektor, a w przypadku trasera stabilnego detektor i zródlo neutronów. 45
2. Sposób wedlug zastrz. 1 znamienny tym, ze iniekcje trasera wykonuje sie automatycznie z inie- ktora umieszczonego nad srodkiem lub brzegiem cieku, a dla cieków o duzej szerokosci jednoczesnie 5ft z kilku iniektorów równomiernie zalozonych w prze¬ kroju cieku.
3. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2 znamienny tym, ze dla cieków o duzej róznicy natezenia prze- 55 plywu zaklada sie 2 do 4 przekroje czyli punkty iniekcji w róznych odleglosciach ustalonych do¬ swiadczalnie dla danego cieku.
4. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2 albo 3 zna- 60 mienny tym, ze jako traser stosuje sie radioizoto¬ py o krótkim lub srednim okresie polowicznego zaniku zwlaszcza takie jak 82Br, 51Cr, 131J i 51Fe,11 89 052 12 które zaklada sie do automatycznych iniektorów w przeddzien lub na kilka dni przed zamierzonym pomiarem, lub tez radioizotopy o bardzo krótkim okresie polowicznego rozpadu otrzymane na chwile przed iniekcja z odpowiedniego generatora radio¬ izotopowego, umieszczonego w iniektorze albo izo¬ topy trwale, o duzym przekroju czynnym jader na pochlanianie neutronów i wykrywane metodami radiometrycznymi.
5. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4 znamienny tym, ze pomiaru natezenia przeplywu dokonuje sie poprzez pomiar stezenia trasera w cia¬ gu calego czasu jego przeplywu przez punkt pom¬ powania umieszczony w danym cieku w miejscu calkowitego wymieszania znacznika, korzystajac z zaleznosci h 9 = R N gdzie Q = natezenie przeplywu V R = — K V — objetosc czynna naczynia 'pomiarowego, K — stosunek aktywnosci standardowej do aktywnosci iniekowanej do cieku 10 Is — natezenie promieniowania jakie otrzy¬ muje sie od standardowej porcji tra¬ sera równomiernie rozprowadzonego w objetosc czynnej naczynia pomiaro¬ wego N — calkowita liczba zliczen - zarejestrowa- 5 na podczas przejscia trasera przez punkt pomiarowy. ótftsUtsr .w* r a tury " po«v.;«>rcwej F" i g 3 3-Sdt-N i Uminl Fig. vj Druk: Opolskie Zaklady Graficzne. Zam. 825/77 Cena 10,- zl
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL15646172A PL89052B1 (pl) | 1972-07-03 | 1972-07-03 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL15646172A PL89052B1 (pl) | 1972-07-03 | 1972-07-03 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL89052B1 true PL89052B1 (pl) | 1976-10-30 |
Family
ID=19959230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL15646172A PL89052B1 (pl) | 1972-07-03 | 1972-07-03 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL89052B1 (pl) |
-
1972
- 1972-07-03 PL PL15646172A patent/PL89052B1/pl unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Adyasari et al. | Groundwater nutrient inputs into an urbanized tropical estuary system in Indonesia | |
| Knee et al. | Assessment of submarine groundwater discharge (SGD) as a source of dissolved radium and nutrients to Moorea (French Polynesia) coastal waters | |
| Sharma et al. | Distribution of uranium in groundwaters of Bathinda and Mansa districts of Punjab, India: inferences from an isotope hydrochemical study | |
| McKinley et al. | Tracer applications of radiocaesium in the Sea of the Hebrides | |
| Zhang et al. | The interaction between surface water and groundwater and its effect on water quality in the Second Songhua River basin, northeast China | |
| Stewart et al. | Submarine groundwater discharge estimates using radium isotopes and related nutrient inputs into Tauranga Harbour (New Zealand) | |
| Du Bois et al. | A quantitative estimate of English Channel water fluxes into the North Sea from 1987 to 1992 based on radiotracer distribution | |
| Schubert et al. | Evaluation and source attribution of freshwater contributions to Kinvarra Bay, Ireland, using 222Rn, EC and stable isotopes as natural indicators | |
| Romanescu et al. | Spatio-temporal analysis of the water quality of the Ozana River | |
| McKay et al. | Water transport from the North-east Irish Sea to western Scottish coastal waters: Further observations from time-trend matching of Sellafield radiocaesium | |
| Evangeliou et al. | Temporal and spatial distribution of 137Cs in Eastern Mediterranean Sea. Horizontal and vertical dispersion in two regions | |
| PL89052B1 (pl) | ||
| Akyil et al. | Radioactivity levels in surface water of lakes around Izmir/Turkey | |
| Rodellas | Evaluating submarine groundwater discharge to the mediterranean sea by using radium isotopes | |
| Butterworth et al. | Discharge measurement using portable dilution gauging flowmeters | |
| Ononugbo et al. | Radioactivity of Aba River and estimation of radiation risk of the populace | |
| Kambayashi et al. | Spatial assessment of radiocaesium in the largest lagoon in Fukushima after the TEPCO Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Station accident | |
| Domínguez et al. | Use of 99m TcO 4-and Rhodamine WT as tracers and the mathematical convolution procedure to establish the alarm model in the Almendares River | |
| Sanchez-Cabeza et al. | Artificial radionuclides in waters of the lower section of the river Ebro (Northeast Spain) | |
| Ward et al. | The measurement of riverflow with radioactive isotopes with particular reference to the method and time of sampling | |
| Genders | Tracer a application in marine outfall studies | |
| Allgire et al. | Benchmark sedimentation survey of the lower Cache River Wetlands | |
| Braudo et al. | Submarine Spring discharge using radioactive tracers | |
| Nde et al. | Farm dam siltation and sediment source tracing in the Zeerust Swartruggens area in the north-west of South Africa | |
| Wattayakorn et al. | Contribution of carbon and nutrient species into SE Asian waters via submarine groundwater discharge |