[發明專利]地下水源探測用檢測裝置

有效

• 申請號: 201710306134.X
• 申請日: 2017-05-04
• 公開（公告）號: CN107085241B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 王靖;黃采倫;南茂元;周博文;吳亮紅;田勇軍
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: G01V3/08
• 分類號: G01V3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種地下水源探測用檢測裝置，包括信號輸入及通道選擇電路、工頻陷波與輸入適配電路、低通濾波電路、前置可變增益放大電路、可選帶通濾波器組、后置可變增益放大電路、A/D轉換電路、控制處理與通信電路。該檢測裝置在上位PC機的設置參數管理下工作，對所連接16根探針獲取的地下水源信息進行探測，探測數據經通信接口傳送至上位PC機以進行地下水源埋藏深度、儲量大小分析。本發明的有益效果在于：引入地下水源探測的新方法，是利用地下水流的動態信息尋找地下水源頭的檢測裝置，解決了傳統找水物探儀器觀測結果多解性的問題；可廣泛用于供水、水利工程、礦山防治水等方面。

技術領域

本發明涉及地下水源探測的物探設備，特別是一種用于地下水源探測的檢測裝置。

背景技術

在經濟建設中，水源是重要的基礎工程，地下水資源是人類不可缺少的資源，合理開采和利用地下水資源是當今重大的問題。在城市及地下水已嚴重超采的地區，要嚴格控制地下水開采量，應嚴禁新建取用地下水的供水設施，并逐步減少地下水取水量。在西部和北方水資源短缺的地區，要合理開采地下水資源，以滿足人民生產、生活的需求，并嚴格限制高耗水產業發展。煤礦的老窯采空區、斷層的富水性以及小斷層的發育，直接威脅煤礦的設計、采區的布置及煤礦安全生產與建設。對于水文地質條件較簡單的礦區，多年來由于小煤窯的濫采亂挖，留下了許多情況不明的采空區，埋下了水害事故的隱患，老窯采空區的透水是水害事故的主要原因。由于老窯采空區、導水斷層造成的水害事故屢見不鮮，因而可靠監測煤礦采區特殊地質體的發育、分布及富水性，為礦井水害預測預報提供依據，是煤礦安全生產的重要課題。堤身滲漏和基礎管涌是水庫、湖區防洪工程中出現的兩種最常見也是破壞性最大的地質災害。水庫、湖區堤身滲漏和基礎管涌的產生，除受外在水動力條件的控制外，堤身和基礎的工程地質條件是最重要的因素。就管涌而言，地下水回水造成堤內地面涌水一般有三種情況:（1）當地下水回水水頭壓力大于蓋層重量時，則蓋層破壞，地下水涌出地面；（2）當蓋層之上有地表水體時，此時地下水回水水頭壓力大于蓋層重量與水柱壓力之和時，蓋層被破壞，地下水涌出地面；（3）在管涌層、流土層裸露區，當地下水回水位高于地面時，地下水涌出地面。因此，可靠監測水庫、湖區堤壩內地下水的活動情況，是防治滲漏、管涌的主要措施。

綜上所述，在防治水工程中，必需找到水的源頭，才能有的放矢；在重大投資新建項目中，解決水源問題和了解地下水分布情況是必需的；為保護生態環境、解決缺水地區的用水問題，合理開采和利用地下水是切實可行的。目前國內外地面物探方法找水首推電法，其次有放射性探測法及測量地層磁分量的甚低頻法。自二十世紀30年代以來，我國開始用電法找礦，同時也用電法來找水，到目前為止，單就找水方面就有許多方法，如電法就有直流電法，可分為電測深與電剖面法，分別測量縱深方向的地質變化和某一深度沿剖面方向的地質變化。以上是在人工電場作用下進行測量。在天然交變電場中亦可用地下礦物、水、破碎帶中的氧化還原場，滲濾電場，擴散吸附電場顯示與固巖電性的差別找水，電法找地下水由于是從找礦物探引用來找水的，礦產是靜態的，所以以往電法儀器所測到的一律是來自地下的靜態信息。其所測結果曲線無法分清測點數值來自靜態的礦產還是流動的地下水。所以存在物探成果的多解性，大大降低了其可信度。二十世紀30年代外國人就在中國用電法找礦(水)，直到現在沒有飛躍性進步，其它如采用甚低頻儀測地下磁場隨空間變化的方法，由于現代通訊的發達受強大電波干擾很難在城市及郊區開展。放射性找水，利用天然放射性元素氟在巖石裂隙中富集造成放射性異常，儀器可測到異常帶，但這個裂隙帶可以是充填的，張開的，是否有水流動仍然不知，所以與地質目測斷層找水差不多，仍然是多解的，失敗的實例很多。上述方法的共同點是用尋找固體礦產的物探方法應用在找地下水上。地面儀器測量值反映的是地質體物性綜合值，屬于靜態信息。這個物理量所顯示的是地下的那種固體礦產或地下水全憑解釋者的主觀經驗。所以上述方法的找水成功率只有40～50％，其根源在物探曲線的多解性。這些方法只能夠知道地下是否為低阻區，至于地下是否有水，水量有多大，水流速度是多少是無法知道的。能否發明一種將地下水與地下固體礦產資源區分開來的方法及物探儀器，目前國內外科技界一直沒有解決，尚無相關的研究成果和產品報道。

發明內容