[发明专利]一种充填裂隙网络中污染物迁移的监测装置及监测方法

说明书

本发明公开了一种充填裂隙网络中污染物迁移的监测装置及监测方法，包括实验箱体，所述实验箱体一侧设有进水箱，另一侧设有出水箱，实验箱体内固定有岩体试样，所述的岩体试样被切割成多块岩块，岩块之间设有裂隙，各条裂隙被不同规格的孔隙介质所充填，实验箱体内设有若干个监测点位，其中一部分监测点位为贯穿裂隙的点位，监测点位与传感器连接，传感器另一端连接控制台。本发明能够模拟研究污染物在充填裂隙网络中的迁移规律，并自动监测污染物在裂隙介质中运移的轨迹和路径，以及污染物在充填裂隙网络中不同位置的浓度，提高对裂隙介质中污染物运移规律的认知，为去除裂隙介质中的污染物和污染场地的修复提供理论依据和技术支撑。

技术领域

本发明涉及污染物运移修复技术领域，尤其涉及一种充填裂隙网络中污染物迁移的监测装置及监测方法。

背景技术

地下水资源广泛开发利用一直支持着社会不断向前进步和发展，并且为经济增长提供保障，地下水资源的有效利用和污染管控已经成为保护水资源的必要手段。随着国民工业经济的高速发展和社会人口的不断增长，环境污染特别是地下水污染日趋严重。地下水为人类提供了优质的淡水资源，相当一部分饮用水源都取自地下水。近年来，随着城市化和工农业的快速发展，超负荷的开发利用使地下水污染逐渐加重，已成为国际科学界的研究热点。裂隙是一种重要的地下水赋存介质，在我国，基岩裂隙分布广泛，其中不仅蕴藏着丰富的地下水资源，同时也是天然油气储存和运输的主要场所和通道。随着水利水电工程、油气田开发、隧洞工程、核废料深埋储存、地热能开采等大型地下工程的建设，裂隙介质渗流与污染物迁移的研究被摆到突出的位置。

目前，由于野外地质条件极其复杂的特性，关于裂隙介质中污染物的迁移规律的研究进展缓慢，且大多集中于单条独立裂隙领域，目前仍未见有针对充填裂隙网络中污染物迁移的监测装置和方法，如果能组建一套模拟研究污染物在充填裂隙网络中迁移的实验装置，并能够自动监测污染物在裂隙介质中运移的轨迹和路径，以及污染物在充填裂隙网络中不同位置的浓度，能够提高对裂隙介质中污染物运移规律的认知，为去除裂隙介质中的污染物和污染场地的修复提供理论依据和技术支撑。

发明内容

发明目的：本发明目的是提供一种充填裂隙网络中污染物迁移的监测装置及监测方法，自动监测污染物在裂隙介质中运移的轨迹和路径。

技术方案：本发明包括实验箱体，所述实验箱体一侧设有进水箱，另一侧设有出水箱，实验箱体内固定有岩体试样，所述的岩体试样被切割成多块岩块，所述的岩块之间设有裂隙，各条裂隙被不同规格的孔隙介质所充填，所述的实验箱体内设有若干个监测点位，其中一部分监测点位为贯穿裂隙的点位，所述的监测点位与传感器连接，传感器另一端连接控制台。

所述的裂隙包括NE方向的裂隙与多条NW方向的裂隙，NE方向的裂隙与多条NW方向的裂隙分别相交。

所述贯穿裂隙的点位分别位于裂隙端部、裂隙底部、裂隙交叉点处。

所述的岩体试样采用螺丝或结构胶透明固定在实验箱体中，以玻璃胶透明等胶封岩体与亚克力板间的空隙。

所述的进水箱及出水箱与实验箱体相连的一面均布设有若干个透水孔。

所述的进水箱及出水箱底部均设有排水阀，用于控制实验箱体的水位线。

所述的进水箱与溢流槽连通，通过调节溢流槽的高度可控制水面高度或将溢流槽视为污染物投源装置。

所述的实验箱体底部安装有底座，底座通过若干螺丝与实验箱体连接。

所述的监测点位通过导线与传感器连接，传感器另一端通过导线连接电脑，用于自动监测污染物迁移的实时动态过程。

一种充填裂隙网络中污染物迁移的监测方法，包括以下步骤：

(1)岩土介质填装，在裂隙岩体两侧和底部均匀铺设实验标准砂，在裂隙中分别充填不同粒径的实验砂，填装结束后，沿裂隙岩体上方铺设滤网，滤网上平铺砾石；