[发明专利]一种野外地下水连通性测试装置及方法

说明书

本发明公开了一种野外地下水连通性测试装置及方法，包括制气增压机构、阀门、压力传感器、流量传感器、通信器、控制器、封隔器和起泡器，阀门、压力传感器和流量传感器安装于注入井井盖的上侧，封隔器和起泡器安装于注入井井盖的下侧，制气增压机构连通于阀门，控制器连接阀门，压力传感器和流量传感器通过通信器与控制器连接；由制气增压机构产生的气体能够经过阀门、封隔器和起泡器进入注入井。本发明可以避免外源化学示踪剂进入地下水，同时又可指示地下水流速、流向等水文地质参数的连通性。

技术领域

本发明涉及地下水科学领域，具体的，涉及一种野外地下水连通性测试装置及方法。

背景技术

在地下水科学领域，地下水连通性测试是掌握地下水的连通性、流速、流向等水文地质参数的重要测试手段，一般常采用在上游某个地点投示踪剂，在下游多个监测点取样检测水中示踪剂浓度的方法。可是，在进行地下水水文地质参数研究过程中发现，许多研究场地位于人口居住密集或者重要水源地等，即使一些低毒性的示踪剂也会被限制使用，而且荧光类示踪剂容易使局域地下水发生颜色变化引起居民恐慌。因此，发明人认为，常规采用投化学示踪剂的方法逐渐不适用于人口居住密集或者存在重要水源地的地区，并且这种地下水连通性测试是必要的。

发明内容

为了解决上述常规采用投化学示踪剂的方法逐渐不适用于人口居住密集或者存在重要水源地的地区的问题，本发明提出了一种可以避免外源化学示踪剂进入地下水，同时又可指示地下水流速、流向等水文地质参数的连通性野外测试方法。该方法采用天然空气中的气相流体作用指示剂，采用监测气体、气体含量的方法确定地下水流速、流向。

本发明的第一目的，是提供一种野外地下水连通性测试装置。

本发明的第二目的，是提供一种野外地下水连通性测试方法。

首先，本发明公开了一种野外地下水连通性测试装置，包括制气增压机构、阀门、压力传感器、流量传感器、通信器、控制器、封隔器和起泡器，阀门、压力传感器和流量传感器安装于注入井井盖的上侧，封隔器和起泡器安装于注入井井盖的下侧，制气增压机构连通于阀门，控制器连接阀门，压力传感器和流量传感器通过通信器与控制器连接；由制气增压机构产生的气体能够经过阀门、封隔器和起泡器进入注入井。

进一步，所述制气增压机构为气泵。

进一步，所述阀门包括相连接的溢流阀和减压限流阀。

进一步，所述通信器为有线通信器或无线通信器。

进一步，当所述通信器为有线通信器时，所述通信器通过导线与流量传感器和压力传感器连接，所述通信器通过导线与控制器连接。

进一步，当所述通信器为无线通信器时，所述通信器通过导线与流量传感器和压力传感器连接，所述通信器通过无线连接的方式与控制器连接。

进一步，还包括导管，所述制气增压机构、阀门、压力传感器、流量传感器、通信器、控制器和起泡器均安装或连接于导管。

进一步，所述封隔器安装于注入井的水面以下；所述起泡器安装于所述封隔器下侧。

其次，本发明还公开了一种野外地下水连通性测试方法，气体由注入井通过导管经过阀门、压力传感器、流量传感器、井盖、封隔器、起泡器进入含水层，一旦有气体进入注入井内，压力传感器就会发出相应的压力上升信号，通信器将压力上升信号传递给控制器并记录。然后气体通过含水层进入监测井，气体一旦进入监测井，监测井内气体压力上升，使井内气体压力稍微大于大气压力，控制器控制监测井阀门打开，气体持续稳定排放，此时压力传感器、流量传感器通过通信器与控制器持续通讯记录，同时定期取排出的气体样品并分析气体组分含量，结合压力传感器、流量传感器的数据信号，监测井中指示气体的总量。

进一步，在调查研究区域选取多个监测井实施所述的野外地下水连通性测试方法，待多个监测井均未检测出指示气体时，判定此调查方位内的地下水与注入井不存在连通，否则存在连通。