一種用于三維滲透流場監(jiān)測的模擬實驗方法
【專利摘要】一種用于三維滲透流場監(jiān)測的模擬實驗方法，在模擬箱中設(shè)置抽水井，在抽水井中設(shè)置水位儀以監(jiān)測其水位；在抽水井周圍設(shè)置觀測井，觀測井中下入觀測管，觀測管上帶有多個沿其軸線分布的觀測孔；設(shè)置多根測壓管，每根測壓管連接一個觀測孔；抽水井抽水，四周水流向中心匯集形成滲透流場；通過水位儀監(jiān)測抽水井的水位，通過多根測壓管監(jiān)測觀測井中各觀測孔的水頭變化，實現(xiàn)對滲透流場的三維監(jiān)測；利用所獲得的數(shù)據(jù)，通過計算機和相應(yīng)的繪圖軟件，繪制三維流場圖。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，實施方便，可以實現(xiàn)抽水井周圍地下水滲透流場狀況的三維監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果的精度相比現(xiàn)有的觀測方式有很大提高。
【專利說明】 一種用于三維滲透流場監(jiān)測的模擬實驗方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種模擬實驗方法，尤其涉及一種用于三維滲透流場監(jiān)測的模擬實驗方法。
【背景技術(shù)】
[0002]重力是自然流體流動的原動力，其帶來的水頭差是滲透水流的驅(qū)動力源。以往理論與經(jīng)驗表明，抽水井四周地下水向井匯流，可形成以抽水井為中心的地下水水位降落漏斗，遠離抽水井的水位較高，從而使地下水由四周向井中匯流。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，對抽水井及其周邊水位的測量多采用觀測井，多個觀測井分別設(shè)置在抽水井的不同距離上，通過一次性觀測取得水位數(shù)據(jù)。當(dāng)試驗證明，抽水井周圍地下水無論是處于潛水、還是處于承壓水狀態(tài)，地下水不僅向井中匯流，也同時具有由上到下的運動，現(xiàn)有的觀測方式無法正確的反應(yīng)水位的垂直變動，造成觀測出現(xiàn)誤差，影響測量的精度。尤其是在實驗室驗證和試驗過程中，這種誤差可能會嚴(yán)重影響觀測結(jié)果的正確性，帶來結(jié)論錯誤。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問題，本發(fā)明提出一種用于三維滲透流場監(jiān)測的模擬實驗方法，其改變了前人對抽水井周圍不同距離上的觀測井進行一次性觀測平均水位的做法，實現(xiàn)了可同時對每個觀測井由上到下多個觀測點的水位變化的實時觀測，即實現(xiàn)了對抽水井周圍地下水滲透流場狀況的三維(3D)監(jiān)測。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]一種用于三維滲透流場監(jiān)測的模擬實驗方法，在模擬箱中設(shè)置抽水井，在抽水井中設(shè)置水位儀以監(jiān)測其水位；在抽水井周圍設(shè)置觀測井，觀測井中下入觀測管，觀測管上帶有多個沿其軸線分布的觀測孔；設(shè)置多根測壓管，每根測壓管連接一個觀測孔；抽水井抽水，四周水流向中心匯集形成滲透流場；通過水位儀監(jiān)測抽水井的水位，通過多根測壓管監(jiān)測觀測井中各觀測孔的水頭變化，實現(xiàn)對滲透流場的三維監(jiān)測；利用所獲得的數(shù)據(jù)，通過計算機和相應(yīng)的繪圖軟件，繪制三維流場圖。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點在于:結(jié)構(gòu)簡單，實施方便，可以實現(xiàn)抽水井周圍地下水滲透流場狀況的三維(3D)監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果的精度相比現(xiàn)有的觀測方式有很大提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]附圖1為本發(fā)明所述模擬實驗方法中抽水井和觀測井的布置俯視圖；
[0009]附圖2為附圖1中布置俯視圖的A — A向剖視圖。
[0010]附圖標(biāo)記如下:
[0011]附圖標(biāo)記如下:
[0012]I 一模擬箱；2 —抽水井；3 —觀測管(位于觀測井中)；4 一觀測孔；5 —排水閥?！揪唧w實施方式】
[0013]下面通過實施例的方式對本發(fā)明所述監(jiān)測方法做進一步的詳細(xì)描述。
[0014]抽水井三維滲透流場的模擬實驗方法，首先在模擬箱中設(shè)置抽水井，在抽水井中設(shè)置水位儀以監(jiān)測其水位；同時在抽水井周圍設(shè)置觀測井，觀測井共有24個，呈十字形均勻布置在抽水井的周圍，觀測井中下入觀測管，觀測管上帶有10個沿其軸線均勻分布的觀測孔；在地面設(shè)置多根測壓管，每根測壓管連接一個觀測孔，多根測壓管可以并聯(lián)在一起形成測壓排以更直觀的得到水頭變換的趨勢。
[0015]在抽水井抽水時，四周水流向中心匯集形成滲透流場；此時通過水位儀監(jiān)測抽水井的水位，通過多根測壓管監(jiān)測觀測井中各觀測孔的水頭變化，實現(xiàn)對滲透流場的三維監(jiān)測；利用所獲得的數(shù)據(jù)，通過計算機和相應(yīng)的繪圖軟件，繪制三維流場圖；實驗完畢后，通過排水閥排除模擬箱中的剩余水。
[0016]以上所述，僅為本發(fā)明專利較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明專利的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明專利揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明專利的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于三維滲透流場監(jiān)測的模擬實驗方法，其特征在于: 在模擬箱中設(shè)置抽水井，在抽水井中設(shè)置水位儀以監(jiān)測其水位； 在抽水井周圍設(shè)置觀測井，觀測井中下入觀測管，觀測管上帶有多個沿其軸線分布的觀測孔； 設(shè)置多根測壓管，每根測壓管連接一個觀測孔； 抽水井抽水，四周水流向中心匯集形成滲透流場； 通過水位儀監(jiān)測抽水井的水位，通過多根測壓管監(jiān)測觀測井中各觀測孔的水頭變化，實現(xiàn)對滲透流場的三維監(jiān)測； 利用所獲得的數(shù)據(jù)，通過計算機和相應(yīng)的繪圖軟件，繪制三維流場圖。
【文檔編號】G01N15/08GK103578341SQ201310470231
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月10日
【發(fā)明者】田紅, 高宗軍, 馮建國, 王敏, 張春榮 申請人:山東科技大學(xué)