【技术实现步骤摘要】
本专利技术一种钻孔地下水分层抽水多级密封试验装置及其使用方法涉及一种用于地下水分层抽水试验的多级密封装置，属于地质勘探，特别涉及一种在抽水时能够对抽水管进行加固支撑，防止封堵错位，同时能够对抽水层上下含水层的水位持续监测，防止抽水过程中发生混水的多级止水密封实验装置及其使用方法。
技术介绍
1、分层抽水试验通过对同一钻孔中不同深度的含水层进行分层抽水及取样，能够分析不同深度含水层的特性，包括富水性、水质以及水动力条件等，对于水文地质勘查、水资源评价、环境保护和水资源管理等方面具有显著意义，在进行分层抽水试验时，钻孔水位一般为混合水位，为了确定不同含水层水位以及不同含水层大致渗透性或者为了获取单层目标水样以及确定对地面沉降影响较大的层位等信息，需要使用封隔器隔离不同层级的地下水，现有的封隔器多为两头封堵，中间抽水的结构，进行试验时，抽水部到达指定层级后，通过向两头气囊内充气实现止水功能，再进行抽水，无法在抽水过程中监测是否存在混水的情况，且在抽水过程中，由于水向上的直冲力较大，很可能带动整个封隔器在钻孔内发生位移，导致封堵不严密，在抽水过程中造成混水，影响抽水试验结果的准确性。
2、公开号cn117684966公开了一种适用于地下水分层抽水试验的多级密封提水装置，包括抽水管套，所述抽水管套的顶端中部固定设置有顶部管帽，所述抽水管套的底端中部固定设置有抽水管头，所述抽水管头的底端中部固定设置有底部管帽，所述抽水管套的外圈底部固定设置有耐磨充气囊。本专利技术通过耐磨充气囊将水井分隔为多个不同的独立密封的层次，再通过动力泵对
技术实现思路
1、为了改善上述情况，本专利技术一种钻孔地下水分层抽水多级密封试验装置及其使用方法提供了一种通过固定钩抵撑钻孔内壁对抽水管进行加固支撑，通过上水位计和下水位计对抽水层上下含水层的水位持续监测，防止抽水过程中发生混水的多级止水密封实验装置及其使用方法。
2、本专利技术一种钻孔地下水分层抽水多级密封试验装置及其使用方法是这样实现的：本专利技术一种钻孔地下水分层抽水多级密封试验装置由抽水监测结构、稳定结构和监测结构组成，
3、所述抽水监测结构由抽水管、充气管、上段封堵气囊、上检测筒、连通管、抽水密封气囊、抽水筒、中水位计、下检测筒、下水位计、下段封堵气囊、抽水槽和上水位计组成，
4、上段封堵气囊套置于抽水管上，且靠近抽水管一端，下段封堵气囊套置于抽水管另一端，
5、优选的，所述抽水管另一端为闭合结构，
6、优选的，所述上段封堵气囊为双层结构，且外层为海绵防护层，内层为橡胶层，
7、优选的，所述上段封堵气囊内壁置有螺纹排列的加强筋，所述加强筋为橡胶材质，
8、所述上段封堵气囊和充气管相连接，且相连通，
9、优选的，所述下段封堵气囊为双层结构，且外层为海绵防护层，内层为橡胶层，
10、优选的，所述下段封堵气囊内壁置有螺纹排列的加强筋，所述加强筋为橡胶材质，
11、优选的，所述下段封堵气囊下端置有导向头，所述导向头的横截面直径从和下段封堵气囊相连接的一端至另一端逐渐减小，所述导向头另一端为弧形结构，
12、两个抽水密封气囊分别对应套置于抽水管上，且位于抽水管中段，两个所述抽水密封气囊之间存在距离，
13、优选的，所述抽水密封气囊为双层结构，且外层为海绵防护层，内层为橡胶层，
14、优选的，所述抽水密封气囊内壁置有螺纹排列的加强筋，所述加强筋为橡胶材质，
15、所述上段封堵气囊、抽水密封气囊和下段封堵气囊之间通过连通管相连通，
16、抽水筒置于抽水管上，且位于两个抽水密封气囊之间，所述抽水筒和抽水管相连通，
17、优选的，所述抽水筒为环形筒，所述抽水筒外环面和抽水管相连接，
18、中水位计置于抽水筒内环面上，抽水筒两平面上分别对应开有抽水槽，
19、优选的，所述抽水槽为弧形结构，所述抽水槽有多个，多个所述抽水槽沿抽水筒周向等距排列，
20、上检测筒置于抽水管上，且位于其中一个抽水密封气囊和上段封堵气囊之间，所述上检测筒和抽水管相连通，
21、优选的，所述上检测筒为环形筒，所述上检测筒外环面和抽水管相连接，
22、上水位计置于上检测筒内环面上，
23、下检测筒置于抽水管上，且位于另一个抽水密封气囊和下段封堵气囊之间，所述下检测筒和抽水管相连通，
24、优选的，所述下检测筒为环形筒，所述下检测筒外环面和抽水管相连接，
25、下水位计置于下检测筒内环面上，
26、所述稳定结构由安装座、固定钩和自动伸缩杆组成，
27、安装座置于抽水管侧面，
28、优选的，所述安装座有多组，多组所述安装座沿抽水管轴向非等距排列，一组所述安装座有多个，同一组内的多个所述安装座沿抽水管周向等距排列，
29、固定钩一端铰接置于安装座内，所述固定钩另一端先斜向下延伸一段距离后再呈弧形斜向上延伸，
30、优选的，所述固定钩另一端置有抵撑尖刺，
31、所述固定钩和抽水管之间置有自动伸缩杆，所述自动伸缩杆一端和抽水管侧面固定连接或者铰接，所述自动伸缩杆另一端和固定钩侧面相铰接；
32、所述监测结构由支撑柱、监测箱和报警器组成，
33、监测箱置于支撑柱上，报警器置于监测箱上，所述监测箱内置有信号转换器，所述监测箱内置有数据处理器，所述监测箱内置有控制器，
34、所述信号转换器通过数据线和数据处理器相连接，所述数据处理器通过数据线和控制器相连接，所述控制器通过数据线和报警器相连接，
35、所述信号转换器和中水位计建立信号交互，所述中水位计将采集的水位信号传递给信号转换器，所述信号转换器和上水位计建立信号交互，所述上水位计将采集的水位信号传递给信号转换器，所述信号转换器和下水位计之间建立信号交互，所述下水位计将采集的水位信号传递给信号转换器，...
【技术保护点】
1.一种钻孔地下水分层抽水多级密封试验装置的使用方法，其特征在于，具体包括以下步骤：（1）将多级密封试验装置放入混水钻孔内，抽水筒到达指定抽水层，在下放过程中，中水位计、上水位计和下水位计的水位数据是持续变化的；（2）通过充气管和连通管向上段封堵气囊、抽水密封气囊和下段封堵气囊充气，对钻孔内的不同含水层进行止水封堵隔离，封堵后，中水位计、上水位计和下水位计的水位数据趋于稳定；（3）控制自动伸缩杆伸长，自动伸缩杆推动固定钩伸展，固定钩抵撑在钻孔孔壁上，对抽水管进行进一步的限位；（4）抽水管连通抽水泵，对抽水筒所在含水层进行抽水，水经过抽水槽进入抽水筒，经上检测筒和抽水管流出，便于试验人员对目标含水层进行取样、观测目标含水层渗透性等操作；（5）在抽水过程中，上水位计和下水位计持续获取目标含水层的上层含水层和下层含水层的水位数据，并发送给信号转换器，所述信号转换器将所述上水位计和下水位计采集的水位数据的电信号转化为数字信号，并传输给数据处理器，所述数据处理器和所述信号转换器进行信息交互，所述数据处理器内存储有计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质被执行时实现以下步骤：对接收到的所述
2.根据权利要求1所述的一种钻孔地下水分层抽水多级密封试验装置的使用方法，其特征在于所述钻孔地下水分层抽水多级密封试验装置由抽水监测结构、稳定结构和监测结构组成，所述抽水监测结构由抽水管、充气管、上段封堵气囊、上检测筒、连通管、抽水密封气囊、抽水筒、中水位计、下检测筒、下水位计、下段封堵气囊、抽水槽和上水位计组成，上段封堵气囊套置于抽水管上，且靠近抽水管一端，下段封堵气囊套置于抽水管另一端，所述上段封堵气囊和充气管相连接，且相连通，两个抽水密封气囊分别对应套置于抽水管上，且位于抽水管中段，两个所述抽水密封气囊之间存在距离，所述上段封堵气囊、抽水密封气囊和下段封堵气囊之间通过连通管相连通，抽水筒置于抽水管上，且位于两个抽水密封气囊之间，所述抽水筒和抽水管相连通，中水位计置于抽水筒内环面上，抽水筒两平面上分别对应开有抽水槽，上检测筒置于抽水管上，且位于其中一个抽水密封气囊和上段封堵气囊之间，所述上检测筒和抽水管相连通，上水位计置于上检测筒内环面上，下检测筒置于抽水管上，且位于另一个抽水密封气囊和下段封堵气囊之间，所述下检测筒和抽水管相连通，下水位计置于下检测筒内环面上，所述稳定结构由安装座、固定钩和自动伸缩杆组成，安装座置于抽水管侧面，固定钩一端铰接置于安装座内，所述固定钩另一端先斜向下延伸一段距离后再呈弧形斜向上延伸，所述固定钩和抽水管之间置有自动伸缩杆，所述自动伸缩杆一端和抽水管侧面固定连接或者铰接，所述自动伸缩杆另一端和固定钩侧面相铰接；所述监测结构由支撑柱、监测箱和报警器组成，监测箱置于支撑柱上，报警器置于监测箱上，所述监测箱内置有信号转换器，所述监测箱内置有数据处理器，所述监测箱内置有控制器。
3.根据权利要求2所述的一种钻孔地下水分层抽水多级密封试验装置的使用方法，其特征在于进一步的，所述上段密封气囊外壁置有多个遇水膨胀橡胶条，所述抽水密封气囊外壁置有多个遇水膨胀橡胶条，所述下段密封气囊外壁置有多个遇水膨胀橡胶条。
4.根据权利要求2所述的一种钻孔地下水分层抽水多级密封试验装置的使用方法，其特征在于所述导向头外表面置有保护层，所述保护层包裹导向头，所述保护层由橡胶材料或者海绵材料制成。
5.根据权利要求2所述的一种钻孔地下水分层抽水多级密封试验装置的使用方法，其特征在于所述抽水管另一端为闭合结构，所述上段封堵气囊为双层结构，且外层为海绵防护层，内层为橡胶层，所述上段封堵气囊内壁置有螺纹排列的加强筋，所述加强筋为橡胶材质。
6.根据权利要求...
【技术特征摘要】
1.一种钻孔地下水分层抽水多级密封试验装置的使用方法，其特征在于，具体包括以下步骤：（1）将多级密封试验装置放入混水钻孔内，抽水筒到达指定抽水层，在下放过程中，中水位计、上水位计和下水位计的水位数据是持续变化的；（2）通过充气管和连通管向上段封堵气囊、抽水密封气囊和下段封堵气囊充气，对钻孔内的不同含水层进行止水封堵隔离，封堵后，中水位计、上水位计和下水位计的水位数据趋于稳定；（3）控制自动伸缩杆伸长，自动伸缩杆推动固定钩伸展，固定钩抵撑在钻孔孔壁上，对抽水管进行进一步的限位；（4）抽水管连通抽水泵，对抽水筒所在含水层进行抽水，水经过抽水槽进入抽水筒，经上检测筒和抽水管流出，便于试验人员对目标含水层进行取样、观测目标含水层渗透性等操作；（5）在抽水过程中，上水位计和下水位计持续获取目标含水层的上层含水层和下层含水层的水位数据，并发送给信号转换器，所述信号转换器将所述上水位计和下水位计采集的水位数据的电信号转化为数字信号，并传输给数据处理器，所述数据处理器和所述信号转换器进行信息交互，所述数据处理器内存储有计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质被执行时实现以下步骤：对接收到的所述中水位计、上水位计和下水位计的水位数据的数字信号进行处理，并对处理好的所述水位数据在单位时间内的变化情况进行监测，当上水位计或者下水位计的水位数据单位时间内变化过快，则说明在抽水过程中，目标含水层和上含水层或者下含水层之间存在封堵不严密的情况，存在混水，数据处理器给所述控制器发送执行指令，所述控制器控制报警器发出混水警报，以便试验人员能够及时采取措施防止混水；（6）在抽水过程中，中水位计持续获取目标含水层的水位数据，并发送给信号转换器，所述信号转换器将所述中水位计采集的水位数据的电信号转化为数字信号，并传输给数据处理器，所述数据处理器和所述信号转换器进行信息交互，所述数据处理器内存储有计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质被执行时实现以下步骤：当中水位计的水位数据在单位时间内的变化低于设定的阈值，或者不发生变化，则说明在抽水过程中存在堵塞风险，数据处理器给所述控制器发送执行指令，所述控制器控制报警器发出堵塞警报，试验人员需及时采取处理措施。
2.根据权利要求1所述的一种钻孔地下水分层抽水多级密封试验装置的使用方法，其特征在于所述钻孔地下水分层抽水多级密封试验装置由抽水监测结构、稳定结构和监测结构组成，所述抽水监测结构由抽水管、充气管、上段封堵气囊、上检测筒、连通管、抽水密封气囊、抽水筒、中水位计、下检测筒、下水位计、下段封堵气囊、抽水槽和上水位计组成，上段封堵气囊套置于抽水管上，且靠近抽水管一端，下段封堵气囊套置于抽水管另一端，所述上段封堵气囊和充气管相连接，且相连通，两个抽水密封气囊分别对应套置于抽水管上，且位于抽水管中段，两个所述抽水密封气囊之间存在距离，所述上段封堵气囊、抽水密封气囊和下段封堵气囊之间通过连通管相连通，抽水筒置于抽水管上，且位于两个抽水密封气囊之间，所述抽水筒和抽水管相连通，中水位计置于抽水筒内环面上，抽水筒两平面上分别对应开有抽水槽，上检测筒置于抽水管上，且位于其中一个抽水密封气囊和上段封堵气囊之间，所述上检测筒和抽水管相连通，上水位计置于上检测筒内环面上，下检测筒置于抽水管上，且位于另一个抽水密封气囊和下段封堵气囊之间，所述下检测筒和抽水管相连通，下水位计置于下检测筒内环面上，所述稳定结构由安装座、固定钩和自动伸缩杆组成，安装座置于抽水管侧面，固定钩一端铰接置于安装座内，所述固定钩另一端先斜向下延伸一段距离后再呈弧形斜向上延伸，所述固定钩和抽水管之间置有自动伸缩杆，所述自动伸缩杆一端和抽水管侧面固定连接或者铰接，所述自动伸缩杆另一端和固定钩侧面相铰接；所述监测结构由支撑柱、监测箱和报警器组成，监测箱置于支撑柱上，报警器置于监测箱上，所述监测箱内置有信号转换器，所述监测箱内置有数据处理器，所述监测箱...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪名鹏，杨俊松，刘礼峰，杨宸，杨勇，武雅洁，
申请(专利权)人：江苏省水文地质工程地质勘察院，
类型：发明
国别省市：
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