一种低渗透性含水层渗透系数参量的虹吸测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种低渗透性含水层渗透系数参量的虹吸测量装置，包括虹吸管、水位测量元件和水量测量元件；所述虹吸管进水口端伸入待测量稳定水位，所述虹吸管出水口端的高程低于所述待测量的稳定水位标高，所述待测量的稳定水位包括初始的稳定水位、抽水测量中的稳定水位及测量后的稳定水位；所述水位测量元件配设在虹吸管的进水口端以测量虹吸管进水口端的稳定水位变化；所述水量测量元件配设在虹吸管出水口端以测量虹吸管出水量。本实用新型专利技术的一种低渗透性含水层渗透系数参量的虹吸测量装置,提供了一种操作简便、出水量稳定、数据精确可靠且实验周期短的低渗透性含水层渗透系数参量的测量装置。

【技术实现步骤摘要】
一种低渗透性含水层渗透系数参量的虹吸测量装置
本技术涉及水文地质环境参数的测量领域，具体涉及一种低渗透性含水层渗透系数参量的虹吸测量装置。
技术介绍
目前用于获取渗透系数参量的常规试验方法有抽水试验和注水试验，这两种试验方法基本上都是应用于渗透系数较大的含水层，如碎石土、砂等。常规抽水试验是在选定的钻孔中或竖井中，对选定含水层(组)抽取地下水，形成人工降深场，利用涌水量与水位下降的历时变化关系，测定含水层(组)富水程度和水文地质参数的试验。注水试验就是往钻孔中连续定量注水,使孔内保持一定水位,通过水位与注水量的函数关系,测定含水层渗透系数。由于粘土、粉土、含碎石粘土等低渗透性含水层过水能力小、富水性弱、钻孔单位涌水量不大，在这种低渗透性含水层中进行的野外试验效果都不太理想。常规抽水试验，出现“一抽就干”的现象，达不到稳定流的条件。注水试验水位下降非常缓慢或几乎不下降，试验周期很长。因此，在低渗透性含水层进行的试验一直是水文地质勘探中的难点。在低渗透性含水层中获取渗透系数参量的主要试验方法有：提水试验、室内实验和微水试验。提水试验就是用小提桶从钻孔里把水提上来，直到孔内没水，然后根据水位上升与时间的关系，计算出渗透系数。提水试验虽然设备简单、操作方便，但是受人为影响因素太大，出水量不易控制，动水位测量不准，导致求取的渗透系数可靠度不高。室内试验求取的渗透系数参量，因为破坏了含水层的原状结构，受尺度效应影响，与野外试验数据相差非常大，达到数量级的差别。现在国外针对低渗透性含水层主要采取的是微水试验，其实质是通过瞬时向钻孔注入一定水量(或其它方式)引起水位突然变化，观测钻孔水位随时间恢复规律，与标准曲线拟合确定钻孔附近渗透系数。微水试验对微水测试设备、钻孔成孔工艺、孔径要求较高，在国内还处起步阶段，相关仪器、操作规程等还处于研究阶段。就此，针对低渗透性含水层中如何精确、方便且真实地获取渗透系数参量成为当前对低渗透性含水层的亟待解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种操作简便、出水量稳定、数据精确可靠且实验周期短的低渗透性含水层渗透系数参量的虹吸测量装置及其方法。为实现上述目的，本技术的一种低渗透性含水层渗透系数参量的虹吸测量装置，包括虹吸管、水位测量元件和水量测量元件；所述虹吸管进水口端伸入待测量稳定水位，所述虹吸管出水口端的高程低于所述待测量的稳定水位标高，所述待测量的稳定水位包括初始的稳定水位、抽水测量中的稳定水位及测量后的稳定水位；所述水位测量元件配设在虹吸管的进水口端以测量虹吸管进水口端的稳定水位变化；所述水量测量元件配设在虹吸管出水口端以测量虹吸管出水量。优选方案为：所述虹吸管选用管道内径为4毫米的虹吸管；或，所述虹吸管选用PA软管。优选方案为：所述虹吸管并列设置四路；或者所述虹吸管并列设置六路。优选方案为：所述水位测量元件选用电测水位计。本技术的有益效果为：一，本技术与传统抽水试验相比，无需用抽水泵、空压机等设施，利用虹吸原理无动力抽水，减少电力损耗；二，本技术与传统抽水试验相比，无需用抽水泵、空压机等设施，利用虹吸原理无动力抽水，其出水量非常小，抽水试验孔内不会一抽即干，可以使钻孔内达到稳定流，从而获得出水量稳定的数值，存储的参数值更为可靠；三，与提水试验相比，本技术装置出水量稳定，一方面便于在虹吸管出水口准确计量抽水量，另一方面便于在抽水孔中准确测量不同时间的稳定水位，所获得的低渗透性含水层渗透系数参量精确可靠，计算的渗透系数更为可靠，受人为影响因素小；四，与注水试验相比，试验周期短、数据可靠，一天即可完成整个试验流程，无需等待十天半个月；五，与室内试验相比，本方法是野外实地测量试验方法，未破坏含水层的原位结构，针对的是整个含水层而言，而不仅仅是针对某种土体的性质，获得的参量更加真实、可靠。六，与微水试验相比，本方法试验装置简单，而与微水试验所需仪器，所需实验设备的成本更低，易于使用和推广；本技术是一种简便、可靠且快速获取渗透系数参量的野外实地试验方法，根据虹吸原理进行无动力虹吸抽水试验，出水量小而稳定，便于操作，试验数据处理遵照单孔稳定流的理论和处理方法，为低渗透性含水层渗透系数参量的水文地质勘探提供了一种新的测量装置和测量方法。附图说明图1实施例1的结构示意图；图2物探剖面图；图3为某滑坡水位埋深等值线图；图4为某滑坡地下水标高等值线图。具体实施方式下面结合说明书附图和实施例对本技术进行说明：实施例1：如图1所示，本技术的一种低渗透性含水层渗透系数参量的虹吸测量装置，该测量装置适用于虹吸抽水实验，包括虹吸管3、水位测量元件4和水量测量元件5。所述虹吸管3进水口端伸入抽水试验孔2中的待测量的稳定水位6，所述虹吸管3出水口端的高程低于所述待测量的稳定水位6的水面标高，所述待测定的稳定水位6包括抽水试验前的初始的稳定水位、抽水试验前时的动态稳定水位及抽水试验完成后的稳定水位。所述水位测量元件4配设在虹吸管3的进水口端以测量虹吸管3进水口端的待测量的稳定水位6变化，其中，所述水位测量元件4选用电测水位计。所述水量测量元件5配设在虹吸管3出水口端以测量虹吸管出水量。所述虹吸管3选用管道内径为4毫米的PA软管，所述虹吸管3并列设置四路或者六路。本技术的低渗透性含水层渗透系数参量的测量方法，包括如下步骤：步骤一，确定所述虹吸管3的安装位置；步骤二，安装所述测量装置；步骤三，引导虹吸管3的初始虹吸；步骤四，采集虹吸管3的位置信息、测量所得的过程参数值，以及时间参数；步骤五，存储所述测量装置的位置信息、过程参数值和时间参数的对应信息，及位置信息、过程参数值和时间参数；其中，步骤一中，虹吸管3的安装位置包括具体地理位置和虹吸管3的进水口端的安装深度，所述虹吸管3的安装位置根据初始的稳定水来确定，其中所述初始的稳定水位的埋深为L，其中L＜10米。步骤二中，根据测量所得的初始稳定水位，将虹吸管进水口端和配设的水位测量元件伸入初始的稳定水位，其中所述虹吸管的出水口端的高程低于待测量的稳定水位的标高。步骤二中，所述虹吸管根据下列情况安装四路或六路：当测量含水层时的土质为粘土、填土、淤泥、粉质粘土、含碎石＜15％的粉质粘土时，所述虹吸管3并列安装四路；当测量含水层时的土质为碎石含量15％至40％的粉质粘土、全风化岩、粉土时，所述虹吸管3并列设置六路；其中，所述虹吸管选用口径为4毫米的PA软管。步骤三中，所述引导初始虹吸包括：向虹吸测量装置的虹吸管内注满水，至虹吸管内没有空气且富有余压，引导初始虹吸。步骤四中，测量所得的参数值包括：待测量的稳定水位的水位值、所述虹吸管的出水量及其对应的时间参数，所述待测量的稳定水位的水位值包括波动数值和稳定数值；所述波动数值为一小时内的水位高程的波动为△S，所述△S大于0.1米；所述稳定数值为一小时内的稳定水位高程的波动为△S’，所述△S’小于0.1米，所述稳定数值时的测量时间为t,其中t＞1小时。选用上述低渗透性含水层渗透系数参量的虹吸测量装置和测量方法进行虹吸抽水实验，具体实验包括如下步骤：1.稳定水位初测。对抽水试验孔2中对的初始的稳定水位进行初测，选择的抽水实验孔2的初始的稳定水位的埋深在10米以内，保证抽水试验本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低渗透性含水层渗透系数参量的虹吸测量装置，其特征在于：包括虹吸管、水位测量元件和水量测量元件；所述虹吸管进水口端伸入待测量稳定水位，所述虹吸管出水口端的高程低于所述待测量的稳定水位标高，所述待测量的稳定水位包括初始的稳定水位、抽水测量中的稳定水位及测量后的稳定水位；所述水位测量元件配设在虹吸管的进水口端以测量虹吸管进水口端的稳定水位变化；所述水量测量元件配设在虹吸管出水口端以测量虹吸管出水量。

【技术特征摘要】
1.一种低渗透性含水层渗透系数参量的虹吸测量装置，其特征在于：包括虹吸管、水位测量元件和水量测量元件；所述虹吸管进水口端伸入待测量稳定水位，所述虹吸管出水口端的高程低于所述待测量的稳定水位标高，所述待测量的稳定水位包括初始的稳定水位、抽水测量中的稳定水位及测量后的稳定水位；所述水位测量元件配设在虹吸管的进水口端以测量虹吸管进水口端的稳定水位变化；所述水量测量元件配设在虹吸管出水口端以测量虹吸管...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗晓娟，王波，徐礼强，方俊，郑玲，韩小良，潘海潮，余勇利，
申请(专利权)人：罗晓娟，王波，
类型：新型
国别省市：浙江,33