專利名稱：鉆孔振蕩式滲透系數(shù)取值試驗(yàn)氣壓式水頭激發(fā)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是用于鉆孔振蕩式滲透系數(shù)取值試驗(yàn)系統(tǒng)中的氣壓式水 頭激發(fā)裝置。屬于儀器測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
滲透系數(shù)的確定是地下水資源評(píng)價(jià)、數(shù)值模擬、開發(fā)利用、環(huán)境保護(hù)以及 科學(xué)管理的基礎(chǔ)，通常通過現(xiàn)場(chǎng)抽水試驗(yàn)或壓水試驗(yàn)獲取?，F(xiàn)場(chǎng)抽水試驗(yàn)即利 用抽水設(shè)備(如量桶、空氣壓縮機(jī)和水泵)在井孔中產(chǎn)生一定水位降深，記錄 井孔中水位隨時(shí)間變化數(shù)據(jù)，根據(jù)地下水動(dòng)力學(xué)理論(如泰斯公式、裘布依公 式等)計(jì)算得到滲透系數(shù)。
抽水試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、所需設(shè)備及操作人員多、費(fèi)用高、對(duì)場(chǎng)地及井孔要 求苛刻且極易對(duì)含水層造成污染?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)，多采用測(cè)繩來測(cè)量動(dòng)水位，而 試驗(yàn)初始階段水位變化極快，人工測(cè)量不可避免的會(huì)造成誤差，從而降低了計(jì) 算結(jié)果的可靠性。壓水試驗(yàn)方法主要有單孔壓水試驗(yàn)法和三段壓水試驗(yàn)法。這 些試驗(yàn)方法都是通過觀測(cè)恒定壓力條件下壓入水量來評(píng)價(jià)裂隙巖體的透水性 能，不能直接計(jì)算滲透系數(shù)等水文地質(zhì)參數(shù)，信息利用率低。為改變這一狀況， 國(guó)內(nèi)外不少學(xué)者先后提出了一些基于穩(wěn)定流理論的求參公式，但是壓水試驗(yàn)試 段短、歷時(shí)短，只有在極少數(shù)情況下才是穩(wěn)定流，因而求出的滲透系數(shù)誤差較 大。此外，壓水試驗(yàn)對(duì)場(chǎng)地及設(shè)備的要求均較高，可操作性不強(qiáng)。
現(xiàn)有的水頭激發(fā)裝置，需要安裝永久監(jiān)測(cè)井。這就由鉆探、處置鉆探切割物、建設(shè)監(jiān)測(cè)井帶來的龐大費(fèi)用以及洗井水對(duì)環(huán)境的污染。測(cè)試無法在站點(diǎn)周
圍的不同深度和不同位置迅速實(shí)施，因此不能確定K值的垂直和水平變量。在
大部分松散地層中得不到不同深度高質(zhì)量滲透系數(shù)的離散數(shù)據(jù)。達(dá)不到最高的
數(shù)據(jù)質(zhì)量。在高AT值到中等AT值的地層中，對(duì)較低噪音或無噪音的高質(zhì)量數(shù)據(jù)
無法提供。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷，提出一種氣壓式水頭 激發(fā)裝置用于鉆孔振蕩式滲透系數(shù)取值試驗(yàn)系統(tǒng)，可確定其它方法不適用的高 滲透性含水層的滲透系數(shù)。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案其結(jié)構(gòu)是在進(jìn)氣管上裝有減壓閥、進(jìn)氣閥門，進(jìn) 氣閥門的出氣口接入密封腔體，密封腔體上裝有井內(nèi)壓力顯示表、電纜線密封 口，密封腔體的出氣管上裝有排氣閥門。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)快速測(cè)定水文地質(zhì)參數(shù)，可節(jié)省大量時(shí)間和經(jīng)費(fèi)。主 要表現(xiàn)在1)不需要安裝永久監(jiān)測(cè)井，這就消除了由鉆探、處置鉆探切割物、 建設(shè)監(jiān)測(cè)井帶來的龐大費(fèi)用以及洗井水對(duì)環(huán)境的污染。2)測(cè)試可以在含水層 的不同深度和不同位置迅速實(shí)施，從而確定尺值的垂直和水平變量。3)可以 在大部分松散地層中獲得不同深度高質(zhì)量滲透系數(shù)的離散數(shù)據(jù)。4)在高《值 到中等《值的地層中，可提供較低噪音或無噪音的高質(zhì)量數(shù)據(jù)。5)只有電纜 和傳感器與地下水接觸，對(duì)于測(cè)試設(shè)備只要求最低的凈化。6)氣壓振蕩試驗(yàn)
時(shí)，井內(nèi)不加水或抽出地下水，對(duì)含水層擾動(dòng)極小，數(shù)據(jù)精度高。7)可確定
其它方法不適用的高滲透性含水層的滲透系數(shù)。 通過在含水層布置的鉆孔中激發(fā)水頭變化，實(shí)時(shí)測(cè)量水頭隨時(shí)間的變化規(guī)律，利用地下水動(dòng)力學(xué)原理，現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算得到不同含水層介質(zhì)中滲透系數(shù)。

附圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
對(duì)照附圖l，其結(jié)構(gòu)是進(jìn)氣管1上裝有減壓閥2、迸氣閥門3，迸氣閥門3 的出氣口接入密封腔體，密封腔體上裝有井內(nèi)壓力顯示表5、電纜線密封口6， 密封腔體的出氣管上裝有排氣閥門4。
工作時(shí)，壓縮空氣通過進(jìn)氣管1進(jìn)入，通過減壓閥2調(diào)整進(jìn)氣壓力，當(dāng)密 封腔體內(nèi)的壓力達(dá)到預(yù)置壓力值時(shí)，關(guān)閉進(jìn)氣閥門3，同時(shí)開啟排氣閥門4激 發(fā)水頭變化，通過該水頭變化計(jì)算得到滲透系數(shù)。
該裝置是通過一定的激發(fā)方式，如可以瞬時(shí)抽取一定量的水，瞬時(shí)注入一 定量的水，使用一定體積的柱狀物體瞬時(shí)插入水中或提出水面，利用空氣壓縮 機(jī)產(chǎn)生氣壓在鉆孔中產(chǎn)生一定的壓力等，使鉆孔中水頭產(chǎn)生振蕩效應(yīng)，利用測(cè) 試系統(tǒng)記錄水頭隨時(shí)間變化所對(duì)應(yīng)的壓力值，以供計(jì)算滲透系數(shù)。
當(dāng)井內(nèi)空氣壓力增加，水平面下降直到水壓"上升"與氣壓"下降"壓力相等 時(shí)為止。 一旦水平面穩(wěn)定后，快速打開釋放閥門，瞬間釋放了井內(nèi)空氣壓力。 從而在沒有水花飛濺的的情況下，水平面恢復(fù)至原位，同時(shí)壓力傳感器和數(shù)據(jù) 記錄儀記錄了水平面的變化和時(shí)間。氣壓沖擊測(cè)試可以提供非常高質(zhì)量的數(shù) 據(jù)，該數(shù)據(jù)沒有"噪聲"或因機(jī)械沖擊方法而產(chǎn)生的水花飛濺的干擾。
權(quán)利要求1、鉆孔振蕩式滲透系數(shù)取值試驗(yàn)氣壓式水頭激發(fā)裝置，其特征是在進(jìn)氣管上裝有減壓閥、進(jìn)氣閥門；進(jìn)氣閥門的出氣口接入密封腔體；密封腔體上裝有 井內(nèi)壓力顯示表、電纜線密封口；密封腔體的出氣管上裝有排氣閥門。
專利摘要本實(shí)用新型是鉆孔振蕩式滲透系數(shù)取值試驗(yàn)氣壓式水頭激發(fā)裝置，其結(jié)構(gòu)是在進(jìn)氣管上裝有減壓閥、進(jìn)氣閥門，進(jìn)氣閥門的出氣口接入密封腔體，密封腔體上裝有井內(nèi)壓力顯示表、電纜線密封口，密封腔體的出氣管上裝有排氣閥門。優(yōu)點(diǎn)測(cè)定水文地質(zhì)參數(shù)成本低。不需要安裝永久監(jiān)測(cè)井。消除了由鉆探、處置鉆探切割物、建設(shè)監(jiān)測(cè)井帶來的龐大費(fèi)用以及洗井水對(duì)環(huán)境的污染。測(cè)試可以在含水層不同深度和不同位置迅速實(shí)施，從而確定K值的垂直和水平變量。在大部分松散地層中獲得不同深度高質(zhì)量滲透系數(shù)的離散數(shù)據(jù)。達(dá)到最高的數(shù)據(jù)質(zhì)量。在高K值到中等K值的地層中，可提供較低噪音或無噪音的高質(zhì)量數(shù)據(jù)?？纱_定其它方法不適用的高滲透性含水層的滲透系數(shù)。
文檔編號(hào)G01N7/10GK201156028SQ20082003098
公開日2008年11月26日 申請(qǐng)日期2008年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月17日
發(fā)明者余鐘波, 蓉 吳, 周志芳, 建 楊, 勇 黃 申請(qǐng)人:河海大學(xué)