[發(fā)明專利]基于ERT和IP圈定包氣帶中LNAPLs的污染源區(qū)探測(cè)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010318235.0
• 申請(qǐng)日: 2020-04-21
• 公開（公告）號(hào): CN111398360B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡開友;毛德強(qiáng);董艷輝;夏騰;宋瑞超;趙瑞玨;王亞洵;孟健;劉正達(dá)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N27/04
• 分類號(hào): G01N27/04;G01V3/10
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 武博

本發(fā)明公開了基于ERT和IP圈定包氣帶中LNAPLs的污染源區(qū)探測(cè)方法及系統(tǒng)，其技術(shù)方案為：包括：確定ERT和IP探測(cè)布線方式；根據(jù)布線情況，采集同一測(cè)線的ERT數(shù)據(jù)和IP數(shù)據(jù)；進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理及數(shù)據(jù)反演，獲取電阻率和極化率剖面圖；根據(jù)反演結(jié)果，圈定污染疑似區(qū)域。本發(fā)明解決了ERT在圈定包氣帶中LNAPLs污染源區(qū)的范圍時(shí)存在的模糊性問題，為L(zhǎng)NAPLs污染源區(qū)的精準(zhǔn)定位提供可靠依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及污染地下水的探測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于ERT和IP圈定包氣帶中LNAPLs的污染源區(qū)探測(cè)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，尤其是工業(yè)園區(qū)的大量涌現(xiàn)，落后的廢污水處理技術(shù)及中小企業(yè)偷漏排造成場(chǎng)地周邊地下水及地表水水質(zhì)污染。地下水污染正由點(diǎn)源污染、條帶狀污染向面狀污染擴(kuò)散，由淺層向深層滲透，污染程度和強(qiáng)度也在不斷增加。污染場(chǎng)地的地下水污染情況調(diào)查工作變得尤為關(guān)鍵。

傳統(tǒng)的污染場(chǎng)地的調(diào)查多采用按一定比例直接鉆探取樣分析，得出污染情況。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的污染區(qū)調(diào)查覆蓋面不廣，設(shè)計(jì)的取樣點(diǎn)位針對(duì)性不強(qiáng)，成本高，無用樣品浪費(fèi)大，僅對(duì)點(diǎn)或線上的情況進(jìn)行分析，調(diào)查結(jié)果準(zhǔn)確性低，耗時(shí)長(zhǎng)，且容易遺漏因污染擴(kuò)散造成的深層土壤和地下水的污染，很難利用調(diào)查數(shù)據(jù)分析污染場(chǎng)地的遷移規(guī)律。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種基于ERT和IP圈定包氣帶中LNAPLs的污染源區(qū)探測(cè)方法及系統(tǒng)，解決了ERT在圈定包氣帶中LNAPLs污染源區(qū)的范圍時(shí)存在的模糊性問題，為L(zhǎng)NAPLs污染源區(qū)的精準(zhǔn)定位提供可靠依據(jù)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

第一方面，本發(fā)明的實(shí)施例提供了基于ERT和IP圈定包氣帶中LNAPLs的污染源區(qū)探測(cè)方法，包括：

確定ERT和IP探測(cè)布線方式；

根據(jù)布線情況，采集同一測(cè)線的ERT和IP數(shù)據(jù)；

進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理及數(shù)據(jù)反演，獲取電阻率和極化率剖面圖；

根據(jù)反演結(jié)果，圈定污染疑似區(qū)域。

作為進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)方式，確定ERT和IP測(cè)線時(shí)，小范圍采用十字形交叉測(cè)線，大范圍采用井字形布線方式。

作為進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)方式，數(shù)據(jù)采集時(shí)，通過供電電極供電、測(cè)量電極測(cè)量相應(yīng)位置的地電信息；并依次改變供電電極和測(cè)量電極的相對(duì)位置而獲得整條測(cè)線的地電信息。

作為進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)方式，當(dāng)包氣帶中的孔隙被自由相的LNAPLs填充時(shí)，利用ERT采集到的數(shù)據(jù)集反演出電阻率剖面圖，對(duì)于同一區(qū)域，再次使用IP采集得到的數(shù)據(jù)集反演出極化率剖面圖。

作為進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)方式，使用ERT測(cè)量LNAPLs時(shí)，假設(shè)地面為無限均勻的水平面，地下充滿均勻各向同性的導(dǎo)電介質(zhì)，其測(cè)量得到地下物質(zhì)的視電阻率ρ_s。

作為進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)方式，當(dāng)?shù)叵轮挥幸环N巖石時(shí)，視電阻率ρ_s的值等于圍巖電阻率ρ₁；當(dāng)?shù)叵码娮杪什痪鶆驎r(shí)，在高阻體上測(cè)得的視電阻率ρ_s值比圍巖電阻率ρ₁值大；在低阻體上測(cè)得的視電阻率ρ_s值比圍巖電阻率ρ₁小。

作為進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)方式，使用IP測(cè)量LNAPLs時(shí)，測(cè)量得到的視極化率表示為：

其中，ΔU₂(T，t)表示供電時(shí)間T和斷電后t時(shí)刻測(cè)得的二次電位差，ΔU(T)是供電時(shí)間T測(cè)得的電壓。

作為進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)方式，根據(jù)地電特征信息及鉆孔資料解釋包氣帶中LNAPLs的污染源區(qū)空間范圍。