[发明专利]一种河道潜流带地下水溶质运移监测系统及方法

说明书

本发明公开了一种河道潜流带地下水溶质运移监测系统及方法。包括注射井和若干排依次连接的观测井；每排观测井中的首端或末端观测井均与注射井连接，形成观测网络；所述注射井的底部侧壁为多孔结构；所述观测井的侧壁上设置有不同高度的细孔。本发明的注射井与观测井的连接方式简单，可提高系统整体的稳定性，形成不同的观测网络。本监测系统方便监测不同时间不同点位的溶质浓度变化情况，适用于潜流带溶质运移过程的现场观测和实验模拟研究。

技术领域

本发明涉及一种河道潜流带地下水溶质运移监测系统及方法，属于地下水监测技术领域。

背景技术

潜流带溶质运移过程是潜流交换研究领域长期备受关注的重点科学问题。受到潜流带溶质运移现场监测困难的影响，当前针对此方向的研究多围绕数值模拟展开，在现场观测和实验方面一直未能取得较好的突破，急缺相对成熟的监测辅助系统。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种河道潜流带地下水溶质运移监测系统及方法，以解决现有技术中存在的缺少监测辅助系统的问题。

为实现上述发明目的，本发明可采用如下技术方案：

一种河道潜流带地下水溶质运移监测系统，包括注射井和若干排依次连接的观测井；每排观测井中的首端或末端观测井均与注射井连接；所述注射井的底部侧壁为多孔结构；所述观测井的侧壁上设置有不同高度的细孔。

进一步的，所述观测井与观测井之间、注射井与观测井之间均通过连接杆连接；所述注射井的上部外侧壁上设置有环状滑道；与注射井连接的连接杆一端设置有球形接头；所述球形接头安装在环状滑道内；所述连接杆与观测井连接的一端均设置有铰接接头；所述连接杆与观测井之间均通过铰接接头铰接。

进一步的，所述环状滑道上设置有滑道开口；所述滑道开口用于安装连接杆的球形接头。

进一步的，所述注射井和观测井的底部均设置有螺旋钻钻头；所述螺旋钻钻头的上部设置有螺纹孔；所述螺旋钻钻头通过螺纹孔安装有钻杆。

进一步的，所述细孔的外部设置有滤层。

进一步的，所述注射井和观测井均采用聚氯乙烯材料；所述观测井的滤层采用土工滤网材料；所述螺旋钻钻头采用碳钢材料。

一种河道潜流带地下水溶质运移监测方法，所述方法采用河道潜流带地下水溶质运移监测系统实现；所述监测系统包括：注射井和若干排依次连接的观测井；每排观测井中的首端或末端观测井均与注射井连接，形成观测网络；所述注射井的底部侧壁为多孔结构；所述观测井的侧壁上设置有不同高度的细孔；

所述方法包括以下步骤：

根据河道水流条件确定潜流带溶质的扩散方向；

根据溶质的扩散方向选取溶质运移监测阵型；

根据监测阵型安装注射井和观测井至指定点位河床以下固定深度，形成观测网络；

向注射井中注入溶质溶液；

抽取观测井中不同时刻溶质溶液并测量其溶质浓度；

根据溶质浓度绘制溶质过程曲线；

根据溶质过程曲线分析溶质在潜流带的运移情况以及潜流交换强度。

进一步的，所述观测井与观测井之间、注射井与观测井之间均通过连接杆连接；所述注射井的上部外侧壁上设置有环状滑道；与注射井连接的连接杆一端设置有球形接头；所述球形接头安装在环状滑道内；所述连接杆与观测井连接的一端均设置有铰接接头；所述连接杆与观测井之间均通过铰接接头铰接。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：