[发明专利]一种基于无线电的地下水位动态监测装置及方法

说明书

本发明涉及勘测技术领域，具体公开了一种基于无线电的地下水位动态监测装置及方法，包括位于监测井口处的用于地下水参数采集的控制模块，以及安装于监测井口处的用于与控制中心通信的通信模块，以及分布于监测井中不同位置的监测模块，以及用于连接监测模块和控制模块的传输线路。本发明通过有选择性的对典型且映震性能较好的地下水动态参数进行采集，在监测井数量有限的情况下获取地震预测的地下水水化异常关键理论数据，为地震预测研究和地下水水化异常与地震之间的关联性积累了原始数据，简化了现有监测井中的设备，解决野外环境下监测井能源供给负荷大的问题，同时为研究地下水动态参数的变化规律提供了理论数据。

技术领域

本发明涉及勘测技术领域，具体为地下水信息技术勘测，特别涉及一种基于无线电的地下水位动态监测装置及方法。

背景技术

地震是地壳运动和构造活动的强烈表现形式。地震孕育和发生过程中，能引起局部或区域尺度深、浅部介质的结构、力学、物理化学性质的变化。作为地壳中普遍存在和活跃的组分的地下水，其动态变化能较灵敏地反映地震和构造活动的信息。

20世纪70年代，我国辽宁海城(1975年2月4日)、四川松潘、平武(1976年8月16日、23日)分别发生了Ms7.3、Ms7.2、Ms7.2级地震，震前一些井出现了水位大幅度升降，井水变浑、变色、变味、冒泡等。地震前频频出现的这些异常现象，说明地下水具有较为灵敏的映震能力。然而，近几十年的地震预报实践表明，并不是每次地震前都会出现这类宏观异常现象；地下水异常甚至大规模宏观异常的涌现也并不一定预示着地震的来临，地下水异常与地震并非存在确定的对应关系，它们之间的关系是复杂的，地下水异常成因具有多重性，地震地下水动态监测，就是以获取构造活动和地震孕育、发生的异常信息为目的，对地下水物理、化学等要素随时间变化过程的监测。通过对监测数据的“去伪存真”，识别“正常动态”和“动态异常”，结合地理、地质、构造环境，分析异常信息的生成、表现、转化、传递过程和机制，探究地下水异常和地震的关系。

目前，世界上地震地下水监测项目包括井(泉)水位、水温、流量、电导率、PH、宏量组分、微量组分、气体成分等，合计多达数十项，例如：俄罗斯堪察加半岛的地震地下水监测网主要监测项目为Na⁺、Ca²⁺、Cl^-、SO₄^2-和气体总量，Ar、He、N₂、CO₂、CH₄；罗马尼亚Vrancea地区监测网监测项目除宏量组分外，还包括Ni、Cu、Zn等共计27项，从20世纪60年代中期至今，我国地震地下水监测经历了创建阶段、发展阶段、提高阶段和全面现代化阶段等四个阶段。目前，我国地震地下水动态监测网由国家台、区域台和市县台(包括市县台和企业台)三级台网组成。

现有的地下水动态监测装置在实际使用过程中，存在很多问题：一是能源供给问题，为了获取更为全面的地下水参数数据，现有的地下水动态监测装置往往在单个测量井中设置尽可能多的观测项目，多种类的观测项目意味着需要布置多个数据采集器，现有的观测井多是分布在野外环境中，大功耗的设备耗能较多，供电连续性难以得到保障；二是探头容易损坏，现有的多参数水位检测仪在使用过程中，其检测探头多是浸泡在水中，探头为周期性采样探测，并非一直处于工作状态，但探头的通压孔始终为开启状态，长时间使用后，水中的泥沙会堵住探头的通压孔，导致探头的测量精确度下降或者损坏；此外，由于测量井数量和分布范围的限制，单一测量井中的检测监测设备获取的数据无法体现此地区地下水参数的变化情况。为此，我们提出一种基于无线电的地下水位动态监测装置及方法。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于无线电的地下水位动态监测装置及方法，通过有选择性的对典型且映震性能较好的地下水动态参数进行采集，在监测井数量有限的情况下获取地震预测的地下水水化异常关键理论数据，为地震预测研究和地下水水化异常与地震之间的关联性积累了原始数据，简化了现有监测井中的设备，解决野外环境下监测井能源供给负荷大的问题，同时为研究地下水动态参数的变化规律提供了理论数据，可以有效解决背景技术中的问题。