[实用新型]一种含气承压水头测量装置

说明书

本实用新型公开了一种含气承压水头测量装置，包括水气压力测量计、气压力测量计、集气瓶、水气分离组件、锥式变径接头、闸阀、地热井管、导流管、连接件、密封件、搅拌器；水气压力测量计安装于导流管的顶端，导流管的底端与地热井管连接，闸阀安装于地热井管的顶端，连接件的顶端和底端分别螺纹连接闸阀和锥式变径接头，锥式变径接头为内壁平整外壁呈阶梯状的不锈钢管，管外壁设置阶梯状的双层外螺纹，双层外螺纹中的上外螺纹和下外螺纹分别连接水气分离组件与集气瓶；集气瓶的顶端连接气压力测量计，气压力测量计与水气压力测量计同高。本实用新型可以有效排除含气承压水中游离气的影响，从而准确测量承压水头。

技术领域

本实用新型涉及水文地质测量装置技术领域，特别是涉及一种含气承压水头测量装置。

背景技术

承压含水层顶界面到测压水位面的垂直距离称为该处承压水的承压水头。承压水头是水文地质调查与水资源评价中的一个重要参数，该数值测量的准确与否直接影响地下水可开采量估算的结果。

受大气混入、深层变质、断裂活动等因素影响，地下水中常常溶解有O₂、N₂、CO₂、H₂S等气体，这些气体在地下深层时，受高压作用，常常以溶解气形式存在。但当这些含气水沿井筒向上运移过程中，由于水压力的逐渐降低，溶解气体不断转化为游离气，至孔口时能够形成一定气压，影响了该处水压的测量工作。尤其是，富气型地下水，诸如碳酸水型矿泉水，水中游离二氧化碳含量可高达1000mg/L以上，这些气体在井口形成巨大的气压，严重干扰水头的测量结果，进而影响地下水资源量的评价，造成一定的评估风险与经济浪费。

目前，测量含气承压水头的方法与测量无气承压水头方法一致，都是利用压力表直接测量井中的水压以确定承压含水层的水头高度，会受到含气承压水中游离气的影响，影响承压水头测量的准确性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种含气承压水头测量装置，以排除含气承压水中游离气的影响，实现准确测量承压水头。

一种含气承压水头测量装置，包括水气压力测量计、气压力测量计、集气瓶、水气分离组件、锥式变径接头、闸阀、地热井管、导流管、连接件、密封件、搅拌器；

所述水气压力测量计安装于所述导流管的顶端，所述导流管的底端与所述地热井管连接，所述地热井管安装在地面以下，所述闸阀安装于所述地热井管的顶端，所述连接件的顶端和底端分别螺纹连接所述闸阀和所述锥式变径接头，所述锥式变径接头为内壁平整外壁呈阶梯状的不锈钢管，管内壁设置内螺纹，管外壁设置阶梯状的双层外螺纹，所述内螺纹与所述连接件连接，所述水气分离组件为瓶状结构，所述双层外螺纹中的上外螺纹和下外螺纹分别连接所述水气分离组件与所述集气瓶；

所述水气分离组件包括自内向外依次设置的内支撑层、半透膜、外支撑层，所述外支撑层的外侧设有震动器，所述内支撑层和所述外支撑层均为不锈钢丝网，所述半透膜分别与所述内支撑层和所述外支撑层接触，所述半透膜用于透气隔水，所述震动器用于带动所述半透膜震动；

所述搅拌器通过支架固定于所述锥式变径接头的内部；所述集气瓶的顶端连接所述气压力测量计，所述气压力测量计与所述水气压力测量计同高。

根据本实用新型提出的含气承压水头测量装置，使用时，依次安装好导流管、水气压力测量计、闸阀、锥式变径接头、搅拌器、水气分离组件、集气瓶、气压力测量计后，首先关闭闸阀，并持续观测水气压力测量计，待其读数稳定后，记录下该数值P_w+g。然后打开闸阀，启动搅拌器及水气分离组件上的震动器，持续观测气压力测量计，待其读数稳定不变后，记录下该数值P_g，然后依据下列公式即可计算出承压水头：

其中，h—测压处的承压水头高度，m；

P_w+g—水气复合压力，Pa；