[實用新型]一種地下水流速流向探測裝置

有效

• 申請號: 201220178317.0
• 申請日: 2012-04-24
• 公開（公告）號: CN202562946U
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 許波琴;陳亮;李剛;黃德文;詹滬成
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01P5/08
• 分類號: G01P5/08;G01P13/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本實用新型屬于水文地質參數探測領域，特別涉及巖土體地下水流動方向以及地下水流動速度的探測裝置。

背景技術

現有技術中，常用的地下水流速流向探測方法是采用鉆孔內的示蹤試驗，有多孔示蹤試驗與單孔示蹤試驗等。多孔示蹤試驗一般包括一個投源口與若干個監測孔，在投源口內投入示蹤劑，在監測孔內監測示蹤劑濃度的變化，由于孔的數量較多，所以試驗成本高，試驗周期長；對于單孔示蹤試驗，是一種基于單孔稀釋理論的流速流向探測方法，在目前地下水流速流向探測中有著廣泛的應用，但是，為了保障測量結果的準確性，單孔示蹤法一般使用放射性同位素作為示蹤劑，放射性同位素的使用會對環境以及試驗人員的健康產生危害，極大地限制了它的使用和推廣。

基于以上分析，本設計人針對現有的地下水流速流向探測裝置進行研究改進，本案由此產生。

實用新型內容

本實用新型的目的，在于提供一種地下水流速流向探測裝置，其以電導為示蹤劑，其探測結果準確，適用性強，且不會對環境以及操作人員的健康產生危害。

為了達成上述目的，本實用新型的解決方案是：

一種地下水流速流向探測裝置，包括數據終端、測試終端和投源模塊，其中，數據終端包括控制模塊及分別與其連接的計算模塊、顯示模塊、第一通訊模塊；投源模塊包括投源器和投源驅動電機，投源驅動電機設置在投源器的下方，并在控制模塊的控制下驅動投源器進行投源；測試終端包括偶數對電導電極、交流激勵模塊、通道切換模塊、量程切換模塊、數據采集模塊、數據處理模塊和第二通訊模塊，偶數對電導電極均勻排布在以投源器的投源口為圓心的圓周上，第二通訊模塊與數據終端中的第一通訊模塊建立通訊連接，通道切換模塊與各電導電極連接，交流激勵模塊與第二通訊模塊連接，并在控制模塊的控制下產生正弦交流信號施加于被測液體；量程切換模塊的輸入端連接第二通訊模塊，輸出端則連接數據采集模塊，所述數據采集模塊的輸出端經由數據處理模塊連接第二通訊模塊。

采用上述方案后，本實用新型通過投射電導液作為示蹤劑，在投源口周圍設置電導電極，地下水的流動會使電導液濃度不均勻，因此，下游的電極探測到的電導值大于上游電極。通過各對電極探測的電導值隨時間的變化，得出電導液濃度隨時間而改變的空間分布，從而判斷出地下水的流動方向并進一步計算地下水的流速大小，具有以下有益效果：

(1)本實用新型利用電導為示蹤劑進行地下水流速流向的探測，不會對環境造成污染，也不會對操作人員的健康產生危害，且造價低廉，容易實現；

(2)利用本實用新型的探測裝置進行參數探測時，操作方便，準確性高，具有更廣泛的適用性；

(3)本實用新型基于地下水流速的廣義稀釋模型，電導分布具有很好的規律性與穩定性，使探測結果準確，且重復性好；

(4)本實用新型采用高精度電導傳感探頭，電導測量準確，測量結果精度有很好的保證。

附圖說明

圖1是本實用新型所述的以電導為示蹤劑探測地下水流速流向的流程圖；

圖2是本實用新型所述的以電導為示蹤劑探測地下水流速流向裝置的整體架構圖；

圖3是本實用新型所述的以電導為示蹤劑探測地下水流速流向裝置的原理圖；

圖4是圖3的俯視圖；

圖5是本實用新型所述方法與裝置得到的地下水流向判斷圖；

圖6是本實用新型所述方法與裝置得到的地下水流速判斷圖。

具體實施方式

以下將結合附圖，對本實用新型的技術方案進行詳細說明。

首先配合圖2及圖3所示，本實用新型提供一種地下水流速流向探測裝置，包括數據終端、測試終端和投源模塊，下面分別介紹。

數據終端包括顯示模塊、控制模塊、計算模塊和第一通訊模塊，所述計算模塊與控制模塊連接，在控制模塊的命令下將測試終端的探測數據轉化為電導值；顯示模塊與控制模塊連接，在控制模塊的命令下進行相關顯示；第一通訊模塊與控制模塊連接，用于在控制模塊與測試終端之間建立數據傳輸。

投源模塊包括投源器和投源驅動電機，投源驅動電機設置在投源器下方，并與控制模塊電性連接，在控制模塊的命令下實現投源的目的。