SU565329A1

SU565329A1 - Method for determining moisture transfer characteristics in unsaturated rocks

Info

Publication number: SU565329A1
Application number: SU7502110549A
Authority: SU
Inventors: Борис Викторович Карасев; Владимир Тимофеевич Дубинчук
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт гидрогеологии и инженерной геологии
Priority date: 1975-03-05
Filing date: 1975-03-05
Publication date: 1977-07-15

Description

1one

Изобретение относитс к области гидрологии , в частности, к определению характеристик влагопереноса в ненасыщенных породах: скорость и расход инфильтрационных потоков атмосферных осадков через зону аэрации, коэффициенты влагопроводимости, коэффициент диффузии влаги.The invention relates to the field of hydrology, in particular, to the determination of the characteristics of moisture transfer in unsaturated rocks: the rate and flow rate of infiltration of precipitation through the aeration zone, the coefficients of moisture conductivity, the diffusion coefficient of moisture.

Известен способ определени параметров движени подземных вод, включающий бурение окважины, запуск радиоактивной пробы в воду, наход щуюс в скважйне и сообщающуюс 1C пластом, бурение скважины, расположенной по предполагаемому направлению водного потока, в которой наблюдают перемещение радиоактивной воды по изучаемым пластам .A known method for determining the parameters of groundwater movement includes drilling a well, launching a radioactive sample into the water in the borehole and connected to the 1C formation, drilling a well located along the intended direction of the water flow in which the movement of radioactive water is observed along the formations.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению вл етс способ определени характеристик влагопереноса в ненасыщенных породах, включающий введение в грунт на наблюдательной плоЩадке порции воды, меченной изотопами водорода или кислорода, .бурение окважины с отбором |Керна (пробы) измерение концентрации изотопов в керне (пробе), по распределению которых определ ют характеристики влагопереноса 2.The closest technical solution to the present invention is a method for determining the characteristics of moisture transfer in unsaturated rocks, including the introduction into the soil on the observation platform. A portion of water labeled with isotopes of hydrogen or oxygen is drilled. ), the distribution of which determines the characteristics of moisture transfer 2.

К недостаткам этого способа относитс , прежде всего, необходимость отбора проб грунта.The disadvantages of this method are primarily the need for soil sampling.

При отборе проб грунта эксперимент становитс в принципе невоспроизвод имым, так как повторный отбор и, следовательно, бурение мюжет быть проведено только в другойWhen sampling the soil, the experiment becomes in principle irreproducible, since the repeated sampling and, therefore, drilling will be carried out only in another

точке. Поэтому после бурени и отбора проб наблюдение прерываетс и эксперимент нужно проводить в дрзгом месте, в то врем как такие наблюдени необходимо проводить как раз в режимном варианте, многократно и вthe point. Therefore, after drilling and sampling, the observation is interrupted and the experiment should be carried out in a different place, while such observations should be carried out just in the regime version, repeatedly and in

одной и той же точке. Кроме того, технически трудно осуществл ть непрерывный отбор «ерна с одновременной точной прив зкой по глубине и дл этого требуетс каждый раз .примен ть специальное оборудование.same point. In addition, it is technically difficult to carry out a continuous selection of the warp with simultaneous accurate depth reference and this requires special equipment each time.

Эти трудности резко возрастают с увеличением глубины исследовани . Существующие способы отбора керна не исключают перемешивани грунта.These difficulties increase dramatically with increasing depth of investigation. Existing core sampling methods do not preclude soil mixing.

Целью изобретени вл етс повышение экспресности, точности и достоверности результатов определени характеристик влагопереноса .The aim of the invention is to improve the expressiveness, accuracy and reliability of the results of the determination of the characteristics of moisture transfer.

Это достигаетс тем, что по предлагаемомуThis is achieved by the fact that

способу на наблюдательной площадке оборудуют скважину с проницаемыми дл паров воды стенками, в скважину помещают предварительно подготовленную пробу из поглотител паров влаги, которую перед извлечением на поверхность экспонируют.the method at the observation site is equipped with a well with water vapor-permeable walls, and a previously prepared sample from the moisture vapor absorber is placed in the well, which is exposed to the surface before being removed.

33

На на-блюдательной площадке оборудуют одну скважину с проницаемыми дл паров воды стенками. После этого производитс инжекци порции Воды, меченной тритием, дейтерием или кислородом 18. Запуск ипдикатор-а производ т вблизи скважипы на заданную глубину. Затем в скважишу опускают секционированный сборник влаги. Количество секций определ етс желаемой детальностью исследовани по глубине. Секции заполнены известным и одинаковым количест-. вом поглотителем паров влапи. Экспонируют его с определенным временем выдержки, необходимым дл насыщени влагой поглотител . Пары влаги поступают из сло породы, наход щегос напротив данной секции, в поглотитель , который сорбирует влагу. Затем сборник извлекают на поверхность, а влага, содержаща с в поглотителе, анализируетс на содержание в нем индикатора (трити , дейтери , кислорода). Концентрацию трити измер ют при помощи сцинтилл ционного или газоразр дного радиометрического устройства , а дейтерий и кислород 18 - при помощи масс-спектрометра. По результатам измерений получают распределение концентрации индикатора по глубине - пространственное распределение. Дл получени временных распределений индикатора секционированный сборник экспонируют в скважине через некоторые интервалы времени. Таким образом , получают серию пространственно-временных распределений индикатора. По перемещению максимума .индикаторной кривой определ ют скорость инфильтрации влаги в зоне аэрации. По щирине экспериментальных кривых определ ют коэффициенты влагопро4On the observational site, one well is fitted with walls that are permeable to water vapor. Thereafter, a portion of Water labeled with tritium, deuterium, or oxygen 18 is injected. Launching the imbractor is performed near the well to a predetermined depth. Then a sectioned collection of moisture is lowered into the well. The number of sections is determined by the desired depth study depth. Sections are filled with a known and identical quantity. vomy absorber vapor. Expose it with a certain exposure time needed to saturate the moisture absorber. Moisture fumes come from the rock layer located opposite this section to an absorber that absorbs moisture. The collector is then removed to the surface, and the moisture contained in the absorber is analyzed for its indicator content (trit, deuterium, oxygen). The tritium concentration is measured using a scintillation or gas discharge radiometric device, and deuterium and oxygen 18 are measured using a mass spectrometer. According to the measurement results, the concentration distribution of the indicator is obtained by depth - the spatial distribution. To obtain the temporal distributions of the indicator, the partitioned collector is exposed in the well at certain time intervals. Thus, a series of spatial-temporal indicator distributions is obtained. By the movement of the maximum indicator curve, the rate of infiltration of moisture in the aeration zone is determined. According to the width of the experimental curves, the coefficients of moisture are determined.

водности или диффузивности, дисперсионные характеристики влагопереноса.water content or diffusivity, dispersion characteristics of moisture transfer.

Определение характеристик влагоперено-са предлагаемым способом может быть проведено с больщой детальностью, как в пространстве так и во времени.Characterization of moisture transfer by the proposed method can be carried out with great detail, both in space and in time.

Это повыщает точность и достоверность результатов наблюдений. Исключение отбора проб грунта снижает трудоемкость работ и повыщает их производительность.This increases the accuracy and reliability of the observations. The exclusion of soil sampling reduces the complexity of work and increases their productivity.

Claims

1. Churaev P.V., Il'in N.I. Radioactive methods for studying the movement of groundwater, M., Atomizdat, 1967, p. ten.

2. Munnich K. O. Roefher W, Thilo L, Isotopes in Hydrology IAEA. Vienna. 1967, p. 305-330.