[发明专利]一种评价污染物扩散的透水性分析探测仪及工作方法

说明书

本发明公开了一种透水性分析探测仪及其工作方法，包含主干线、导水管、压力传感器和探测组件；所述探测组件由探杆、位于探杆上部侧边的水流注射口，位于探杆内部下段的电阻率检测器和位于探杆底端的探头组成；所述主干线导管通过连接器连接导水管一端；所述压力传感器位于导水管与探测组件之间。本发明可以通过渗透地层的注射压力，水流量和电导率的对数，可连续获得测试数据，弥补现有的现场测试的不足。

技术领域

本发明涉及一种探测仪及其工作方法，特别涉及一种透水性分析探测仪及工作方法。

背景技术

在岩土，地质和环境调查方面，国内外已经开发了多种用于非固结土壤和沉积物现场测试的直接推进测井方法。圆锥静力触探(CPT)多年来一直在使用，进行岩土和地球环境调查。国外在1994年推出了第一个直接推进测井工具，这是一种电导率探头，已被广泛用于评估土壤和泥沙岩性。之后是膜界面探头(MIP)，其已被有效地应用于在非固结地层中跟踪和映射非水相液体(NAPL)，可燃烃和氯化挥发性有机化合物(X-VOC)的污染羽，并且随着技术的发展，膜界面探头已经可以半定量的检测挥发性有机物的浓度。

随着环境行业的成熟，显而易见的是，行业内需要更详细的地层渗透率和水力传导性系数(K)来准确评估污染物迁移的潜力，并更好地评估被污染设施的人体健康风险。国外开发出相应的工具，允许研究人员使用临时地下水采样工具在离散间隔上测量水力传导系数。然而，渗透测井工具需具有更高的数据密度和更高的时间效率。

发明内容

发明目的：本发明提供一种评价污染物扩散的透水性分析探测仪及工作方法，该探测仪可以通过渗透地层的注射压力，水流量和电导率的对数，可连续获得测试数据，弥补现有的现场测试的不足。

技术方案：本发明所述一种透水性分析探测仪，包含主干线、导水管、压力传感器和探测组件；所述探测组件由探杆、位于探杆上部侧边的水流注射口元件，位于探杆内部下端的电阻率检测器和位于探杆底端的探头组成；所述探杆为中空圆柱形；所述主干线通过连接器连接导水管一端；所述压力传感器位于导水管与探测组件之间；所述压力传感器连接有中继线用于传输数据；所述电阻率检测器连接有数据传输线用于传输数据；所述中继线与数据传输线端口位于主干线内。

本发明可用来定性地定义地层渗透率，发现污染物迁移路径，确定监控和供水井网的最佳位置。

所述探测组件上端为O型环。O型环可以增加探测组件与其余部分的密封性。所述连接器上下均设有箍夹用于加固主干线与导水管的连接。

所述压力传感器与探测组件之间通过箍夹固定。

所述水流注射口元件水流注射口元件包含开口于探杆侧边的水流注射口和设置于水流注射口上的滤网。

所述水流注射口元件与探杆之间为可拆卸固定连接。

所述探头为圆锥形，探头的锥角为60°；所述钻头锥底截面积为15.0cm²。

所述电阻率检测器为Wenner阵列的电阻率检测器。

所述电阻率检测器与探杆之间为可拆卸固定连接，利于更换损坏元件。

本发明提供了渗透地层的注射压力，水流量和电导率的对数。这些记录提供了地层岩性和渗透率在厘米尺度上的信息。操作人员可在约一小时内获得约20米深度上的连续测试数据，为现场操作人员提供更好的时间和经济效率的方式来了解地下岩性和水文地质条件，弥补现场测试的不足。

上述透水性分析探测仪的工作方法，包含以下步骤：(1)将透水性分析探测仪压入至地面与水流注射口位置平行，以此为设定深度0；(2)以固定速度将透水性分析探测仪压入地下；(3)在驱动探测仪的同时，以固定速率往导管中注水，速率控制在1L/min以内，计算机上运行相应软件记录数据；(4)探头到达预定深度后，回拔探头，移动到试验位置1m范围内位置处重复试验，算出该区域的水力传导系数。