專利名稱：鉆孔振蕩式滲透系數(shù)取值試驗氣壓式水頭激發(fā)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是用于鉆孔振蕩式滲透系數(shù)取值試驗系統(tǒng)中的氣壓式水 頭激發(fā)裝置。屬于儀器測試技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
滲透系數(shù)的確定是地下水資源評價、數(shù)值模擬、開發(fā)利用、環(huán)境保護以及 科學(xué)管理的基礎(chǔ)，通常通過現(xiàn)場抽水試驗或壓水試驗獲取?，F(xiàn)場抽水試驗即利 用抽水設(shè)備(如量桶、空氣壓縮機和水泵)在井孔中產(chǎn)生一定水位降深，記錄 井孔中水位隨時間變化數(shù)據(jù)，根據(jù)地下水動力學(xué)理論(如泰斯公式、裘布依公 式等)計算得到滲透系數(shù)。
抽水試驗持續(xù)時間長、所需設(shè)備及操作人員多、費用高、對場地及井孔要 求苛刻且極易對含水層造成污染?，F(xiàn)場試驗時，多采用測繩來測量動水位，而 試驗初始階段水位變化極快，人工測量不可避免的會造成誤差，從而降低了計 算結(jié)果的可靠性。壓水試驗方法主要有單孔壓水試驗法和三段壓水試驗法。這 些試驗方法都是通過觀測恒定壓力條件下壓入水量來評價裂隙巖體的透水性 能，不能直接計算滲透系數(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，但是壓水試驗試 段短、歷時短，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，壓水試驗對場地及設(shè)備的要求均較高，可操作性不強。
現(xiàn)有的水頭激發(fā)裝置，需要安裝永久監(jiān)測井。這就由鉆探、處置鉆探切割物、建設(shè)監(jiān)測井帶來的龐大費用以及洗井水對環(huán)境的污染。測試無法在站點周
圍的不同深度和不同位置迅速實施，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)是在進氣管上裝有減壓閥、進氣閥門，進 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。
本實用新型的優(yōu)點快速測定水文地質(zhì)參數(shù)，可節(jié)省大量時間和經(jīng)費。主 要表現(xiàn)在1)不需要安裝永久監(jiān)測井，這就消除了由鉆探、處置鉆探切割物、 建設(shè)監(jiān)測井帶來的龐大費用以及洗井水對環(huán)境的污染。2)測試可以在含水層 的不同深度和不同位置迅速實施，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，對于測試設(shè)備只要求最低的凈化。6)氣壓振蕩試驗
時，井內(nèi)不加水或抽出地下水，對含水層擾動極小，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，實時測量水頭隨時間的變化規(guī)律，利用地下水動力學(xué)原理，現(xiàn)場計算得到不同含水層介質(zhì)中滲透系數(shù)。

附圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖具體實施方式
對照附圖l，其結(jié)構(gòu)是進氣管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，壓縮空氣通過進氣管1進入，通過減壓閥2調(diào)整進氣壓力，當密 封腔體內(nèi)的壓力達到預(yù)置壓力值時，關(guān)閉進氣閥門3，同時開啟排氣閥門4激 發(fā)水頭變化，通過該水頭變化計算得到滲透系數(shù)。
該裝置是通過一定的激發(fā)方式，如可以瞬時抽取一定量的水，瞬時注入一 定量的水，使用一定體積的柱狀物體瞬時插入水中或提出水面，利用空氣壓縮 機產(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 試系統(tǒng)記錄水頭隨時間變化所對應(yīng)的壓力值，以供計算滲透系數(shù)。
當井內(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，同時壓力傳感器和數(shù)據(jù) 記錄儀記錄了水平面的變化和時間。氣壓沖擊測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)取值試驗氣壓式水頭激發(fā)裝置，其特征是在進氣管上裝有減壓閥、進氣閥門；進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。
專利摘要本實用新型是鉆孔振蕩式滲透系數(shù)取值試驗氣壓式水頭激發(fā)裝置，其結(jié)構(gòu)是在進氣管上裝有減壓閥、進氣閥門，進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)點測定水文地質(zhì)參數(shù)成本低。不需要安裝永久監(jiān)測井。消除了由鉆探、處置鉆探切割物、建設(shè)監(jiān)測井帶來的龐大費用以及洗井水對環(huán)境的污染。測試可以在含水層不同深度和不同位置迅速實施，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G01N7/10GK201156028SQ20082003098
公開日2008年11月26日 申請日期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 申請人:河海大學(xué)