[發明專利]一種評價污染物擴散的透水性分析探測儀及工作方法

在審

• 申請號: 201711344481.8
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108204939A
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發明（設計）人: 袁俊;蔡國軍
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G01V3/08
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種透水性分析探測儀及其工作方法，包含主干線、導水管、壓力傳感器和探測組件；所述探測組件由探桿、位于探桿上部側邊的水流注射口，位于探桿內部下段的電阻率檢測器和位于探桿底端的探頭組成；所述主干線導管通過連接器連接導水管一端；所述壓力傳感器位于導水管與探測組件之間。本發明可以通過滲透地層的注射壓力，水流量和電導率的對數，可連續獲得測試數據，彌補現有的現場測試的不足。

技術領域

本發明涉及一種探測儀及其工作方法，特別涉及一種透水性分析探測儀及工作方法。

背景技術

在巖土，地質和環境調查方面，國內外已經開發了多種用于非固結土壤和沉積物現場測試的直接推進測井方法。圓錐靜力觸探(CPT)多年來一直在使用，進行巖土和地球環境調查。國外在1994年推出了第一個直接推進測井工具，這是一種電導率探頭，已被廣泛用于評估土壤和泥沙巖性。之后是膜界面探頭(MIP)，其已被有效地應用于在非固結地層中跟蹤和映射非水相液體(NAPL)，可燃烴和氯化揮發性有機化合物(X-VOC)的污染羽，并且隨著技術的發展，膜界面探頭已經可以半定量的檢測揮發性有機物的濃度。

隨著環境行業的成熟，顯而易見的是，行業內需要更詳細的地層滲透率和水力傳導性系數(K)來準確評估污染物遷移的潛力，并更好地評估被污染設施的人體健康風險。國外開發出相應的工具，允許研究人員使用臨時地下水采樣工具在離散間隔上測量水力傳導系數。然而，滲透測井工具需具有更高的數據密度和更高的時間效率。

發明內容

發明目的：本發明提供一種評價污染物擴散的透水性分析探測儀及工作方法，該探測儀可以通過滲透地層的注射壓力，水流量和電導率的對數，可連續獲得測試數據，彌補現有的現場測試的不足。

技術方案：本發明所述一種透水性分析探測儀，包含主干線、導水管、壓力傳感器和探測組件；所述探測組件由探桿、位于探桿上部側邊的水流注射口元件，位于探桿內部下端的電阻率檢測器和位于探桿底端的探頭組成；所述探桿為中空圓柱形；所述主干線通過連接器連接導水管一端；所述壓力傳感器位于導水管與探測組件之間；所述壓力傳感器連接有中繼線用于傳輸數據；所述電阻率檢測器連接有數據傳輸線用于傳輸數據；所述中繼線與數據傳輸線端口位于主干線內。

本發明可用來定性地定義地層滲透率，發現污染物遷移路徑，確定監控和供水井網的最佳位置。

所述探測組件上端為O型環。O型環可以增加探測組件與其余部分的密封性。所述連接器上下均設有箍夾用于加固主干線與導水管的連接。

所述壓力傳感器與探測組件之間通過箍夾固定。

所述水流注射口元件水流注射口元件包含開口于探桿側邊的水流注射口和設置于水流注射口上的濾網。

所述水流注射口元件與探桿之間為可拆卸固定連接。

所述探頭為圓錐形，探頭的錐角為60°；所述鉆頭錐底截面積為15.0cm²。

所述電阻率檢測器為Wenner陣列的電阻率檢測器。

所述電阻率檢測器與探桿之間為可拆卸固定連接，利于更換損壞元件。

本發明提供了滲透地層的注射壓力，水流量和電導率的對數。這些記錄提供了地層巖性和滲透率在厘米尺度上的信息。操作人員可在約一小時內獲得約20米深度上的連續測試數據，為現場操作人員提供更好的時間和經濟效率的方式來了解地下巖性和水文地質條件，彌補現場測試的不足。

上述透水性分析探測儀的工作方法，包含以下步驟：(1)將透水性分析探測儀壓入至地面與水流注射口位置平行，以此為設定深度0；(2)以固定速度將透水性分析探測儀壓入地下；(3)在驅動探測儀的同時，以固定速率往導管中注水，速率控制在1L/min以內，計算機上運行相應軟件記錄數據；(4)探頭到達預定深度后，回拔探頭，移動到試驗位置1m范圍內位置處重復試驗，算出該區域的水力傳導系數。