[实用新型]一种基于电阻率CT成像的垃圾填埋场污染物扩散监测装置

说明书

本实用新型属于环境地球物理检测领域，提供一种基于电阻率CT成像的垃圾填埋场污染物扩散监测装置，该监测装置利用井间电阻率CT成像方法，在不同的两口钻孔中进行电阻率CT成像，利用组合环形监测网对垃圾填埋场进行污染物的监测，激发、接收容易，施工成本低，监测范围广，工作效率高，同时有效提高了可分辨污染物范围的精度。

技术领域

本实用新型属于环境地球物理检测领域，具体涉及一种基于电阻率CT成像的垃圾填埋场污染物扩散监测装置。

背景技术

垃圾填埋场传统的环境监测依赖于精确完善的化学分析技术，如 AAS、ICP_MS等，但不足之处在于成本高、耗时多、工作量大。

非正规垃圾填埋场一般为一个具体“锅”型的低洼地带，底部岩性不均，如含有第三系砂岩、石炭系灰岩、二叠系硅质岩等(如附图 2)。垃圾填埋场围体（围岩或土体）的原始电阻率（未有渗漏的情况下）大小主要取决于围体中的岩性、颗粒大小、含水量、孔隙比、类型和孔隙特征等等，因这些物理量基本是固定，即可预测出来，所以，原始电阻率可以作为垃圾填埋场的背景值。但如果垃圾填埋场所含的电解质溶液和有机质含量浸入围体（围体有裂隙、破碎，非密封情况下），将使围体电阻率值急剧下降，因而，电阻率的测量可以判断污染通道和污染程度。

已知污染通道，通道周边土壤污染异常程度取决于渗滤液离子浓度的大小。离子浓度愈大，地下水的导电性愈强，电阻率就愈低，所以通过电阻率的不同可以对污染土和非污染土加以区分。另外在酸性渗滤液溶液的侵蚀下，土壤中的矿物结晶，增加固体溶解物含量和土壤孔隙度，之后由于地下水的升降作用，大量的固体物和可溶性颗粒进入水中，在潜水面附近形成一个透镜状或层状异常体，随离子浓度、盐类、固体溶解物的增加，对电磁波反射增强，为电磁探测提供了物理基础。

由于垃圾污染物范围与电阻率的大小有关，当电阻率减少时，相对的污染范围增大，而应用电阻率CT成像可以有效直观观测到垃圾场污染物扩散范围在电阻率上的响应，因此在垃圾填埋场应用电阻率CT装置具有广阔的应用前景。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种基于电阻率CT成像的垃圾填埋场污染物扩散监测装置，该监测装置利用井间电阻率CT的工作原理，在不同的两口钻孔中进行电阻率CT成像，激发、接收容易，施工成本低，监测范围广，工作效率高，同时有效提高了可分辨污染物范围的精度。

为了实现以上目的，本实用新型提供的一种基于电阻率CT成像的垃圾填埋场污染物扩散监测装置，包括井间电阻率监测系统和外部测控系统；在垃圾场四周布设多个钻孔，两个钻孔组成一套井间电阻率监测系统，所述井间电阻率监测系统是在一口钻孔中布置等间距排列的供电电极，而在另一口钻孔中布置等间距排列的测量电极，对供电电极依次供电，观测测量电极的电位，将观测电位换算成视电阻率，不同钻孔两两组合组成不同的监测系统，最终形成由多个监测系统构成的监测网；所述外部测控系统为分布式测控系统。

在上述技术方案中，所述外部测控系统包括分布式继电器测控装置、电阻率测量装置，所述分布式继电器测控装置通过电缆与一口钻孔中布置的测量电极相连，分布式继电器测控装置与电阻率测量装置相连，所述电阻率测量装置通过通讯网络与监控计算机相连，监控计算机用于将采集的电阻率信号转换为垃圾填埋场污染物扩散范围并进行数据处理分析。

在上述技术方案中，所述井间电阻率观测系统的两口钻孔中的电极材料均为铜电极，并且供电电极与测量电极可以调换。

在上述技术方案中，所述“在垃圾场四周布设多个钻孔”是根据垃圾填埋场的平面面积大小由内到外等比例布设同心圆形分布的多个钻孔，在垃圾填埋场周边布设的钻孔均打入地层一定厚度，垃圾填埋场上方布设的钻孔则穿过填埋场污染物以及渗滤液后打入地层一定厚度。