專(zhuān)利名稱(chēng)：一種人工流場(chǎng)下的野外地下水彌散試驗(yàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地下水彌散試驗(yàn)領(lǐng)域，特別是一種人工流場(chǎng)下的野外地下水彌散試驗(yàn)方法。
背景技術(shù)：
彌散試驗(yàn)是用以分析含水介質(zhì)中溶質(zhì)的遷移規(guī)律，求取含水介質(zhì)彌散度等參數(shù)的一種水文地質(zhì)試驗(yàn)，是地下水溶質(zhì)運(yùn)移理論研究和應(yīng)用中的一個(gè)重要的試驗(yàn)，它可以分為室內(nèi)試驗(yàn)和野外試驗(yàn)兩種。室內(nèi)彌散試驗(yàn)條件易于控制，試驗(yàn)數(shù)據(jù)較容易獲取，成功率高。然而，以往國(guó)內(nèi)外研究顯示，試驗(yàn)求彌散度存在尺度效應(yīng)，即室內(nèi)彌散試驗(yàn)和野外彌散試驗(yàn)所獲取的參數(shù)往往有兩到三個(gè)數(shù)量級(jí)的差距。目前比較被認(rèn)可的解釋是，野外實(shí)際地質(zhì)條件的復(fù)雜性和不均勻性使得溶質(zhì)的彌散程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其在容器里的均勻介質(zhì)中的彌散程度。因此，野外彌散試驗(yàn)的數(shù)據(jù)更能反映污染物在實(shí)際情況中的遷移擴(kuò)散特征，對(duì)于準(zhǔn)確度要求較高的一些具體問(wèn)題，往往需要進(jìn)行野外地下水彌散試驗(yàn)。傳統(tǒng)的野外地下水彌散試驗(yàn)主要應(yīng)用于理論研究和縱向科研項(xiàng)目，其試驗(yàn)周期非常長(zhǎng)(持續(xù)觀(guān)測(cè)數(shù)月甚至上十年)，成本高，應(yīng)用性不強(qiáng)，不宜大范圍開(kāi)展和推廣。天然和人工疊加流場(chǎng)下彌散試驗(yàn)研究(環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)第10卷第I期1990年3月，作者:呂賢弼劉兆昌王君連聶永豐王占生白慶中)一文中，公開(kāi)了在投放孔中注水以形成人工強(qiáng)加流場(chǎng)，加快地下水的流速，在投放孔中投入示蹤劑，然后在接收孔監(jiān)測(cè)水質(zhì)內(nèi)示蹤劑的變化，以提高室野外地下水彌散試驗(yàn)速度，但這種通過(guò)在投放孔中注水方法，地下水在壓力的作用下會(huì)向四周不特定方向流動(dòng)，投送的示蹤劑也會(huì)被分散，影響了最終試驗(yàn)的效果，特別是用于測(cè)定某一方向上野外地下水彌散數(shù)值時(shí)，極為不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供定向測(cè)定某一方向上野外地下水彌散數(shù)值的人工流場(chǎng)下的野外地下水彌散試驗(yàn)方法。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種人工流場(chǎng)下的野外地下水彌散試驗(yàn)方法，包括以下步驟:一、布置試驗(yàn)組，試驗(yàn)組包括沿地下水流向依次布置投放孔、接收孔、抽水孔，所述投放孔、接收孔、抽水孔的深度視試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)含水層深度而定；二、制造人工流場(chǎng)，布置完試驗(yàn)組后，在抽水孔中放入抽水設(shè)備抽水，當(dāng)投放孔、接收孔、抽水孔中的水位不在明顯下降，試驗(yàn)范圍內(nèi)的地下水降落漏斗已經(jīng)形成，即完成了人工流場(chǎng)的制造；三、測(cè)定流場(chǎng)數(shù)據(jù)，人工流場(chǎng)制造完成后，抽水孔內(nèi)的抽水設(shè)備繼續(xù)工作的狀態(tài)下，在投放孔中投放示蹤劑，用數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)儀監(jiān)測(cè)接收孔內(nèi)水質(zhì)示蹤劑的濃度由上漲至回落這個(gè)周期的數(shù)據(jù)變化，并把監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)記錄下來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算；
通過(guò)上述步驟實(shí)現(xiàn)野外地下水彌散試驗(yàn)。步驟一中布置完投放孔、接收孔、抽水孔后，先做抽水試驗(yàn)。步驟一中，投放孔、接收孔、抽水孔中心點(diǎn)在一條直線(xiàn)上。步驟一中，投放孔、接收孔、抽水孔之間孔邊緣間距為1-2米。步驟二中抽水孔中放入抽水設(shè)備抽水前，先用光普分析儀分析投放孔、接收孔、抽水孔中的水質(zhì)，以確認(rèn)投放孔、接收孔、抽水孔外于同一含水層。步驟三中，示蹤劑可選熒光劑或鹽，示蹤劑投放前先充分溶解，并在二至十秒內(nèi)把溶解的示蹤劑投入投放孔內(nèi)。步驟三中，數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)儀監(jiān)測(cè)時(shí)為三小時(shí)至三十小時(shí)，每隔十五分鐘人工記錄一次數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)儀數(shù)據(jù)。步驟三中，數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)儀把監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭苿?dòng)硬盤(pán)。步驟三中，數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)儀可選用GGUN-FL Fluorometer野外突光分光光度計(jì)或Solinst Levelogger三參數(shù)地下水自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀。使用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)記錄下來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算的方法為以下步驟:1、用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)記錄下數(shù)據(jù)制得彌散試驗(yàn)的濃度曲線(xiàn)，根據(jù)示蹤劑濃度歷時(shí)曲線(xiàn)，確定示蹤劑濃度峰值出現(xiàn)的時(shí)間(tm)和濃度峰值(Cm);2、依下式(I)計(jì)算X，Y;
權(quán)利要求
1.一種人工流場(chǎng)下的野外地下水彌散試驗(yàn)方法，其特征是包括以下步驟: 一、布置試驗(yàn)組，試驗(yàn)組包括沿地下水流向依次布置投放孔、接收孔、抽水孔，所述投放孔、接收孔、抽水孔的深度視試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)含水層深度而定； 二、制造人工流場(chǎng)，布置完試驗(yàn)組后，在抽水孔中放入抽水設(shè)備抽水，當(dāng)投放孔、接收孔、抽水孔中的水位不在明顯下降，試驗(yàn)范圍內(nèi)的地下水降落漏斗已經(jīng)形成，即完成了人工流場(chǎng)的制造； 三、測(cè)定流場(chǎng)數(shù)據(jù)，人工流場(chǎng)制造完成后，抽水孔內(nèi)的抽水設(shè)備繼續(xù)工作的狀態(tài)下，在投放孔中投放示蹤劑，用數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)儀監(jiān)測(cè)接收孔內(nèi)水質(zhì)示蹤劑的濃度由上漲至回落這個(gè)周期的數(shù)據(jù)變化，并把監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)記錄下來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算； 通過(guò)上述步驟實(shí)現(xiàn)野外地下水彌散試驗(yàn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人工流場(chǎng)下的野外地下水彌散試驗(yàn)方法，其特征是:步驟一中布置完投放孔、接收孔、抽水孔后，先做抽水試驗(yàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人工流場(chǎng)下的野外地下水彌散試驗(yàn)方法，其特征是:步驟一中投放孔、接收孔、抽水孔中心點(diǎn)在一條直線(xiàn)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述 的一種人工流場(chǎng)下的野外地下水彌散試驗(yàn)方法，其特征是:步驟一中投放孔、接收孔、抽水孔之間孔邊緣間距為I一2米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)中所述的一種人工流場(chǎng)下的野外地下水彌散試驗(yàn)方法，其特征是:步驟二中抽水孔中放入抽水設(shè)備抽水前，先用光普分析儀分析投放孔、接收孔、抽水孔中的水質(zhì)，以確認(rèn)投放孔、接收孔、抽水孔外于同一含水層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)中所述的一種人工流場(chǎng)下的野外地下水彌散試驗(yàn)，其特征是:步驟三中，示蹤劑可選熒光劑或鹽，示蹤劑投放前先充分溶解，并在二至十秒內(nèi)把溶解的示蹤劑投入投放孔內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)中所述的一種人工流場(chǎng)下的野外地下水彌散試驗(yàn)，其特征是:步驟三中，數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)儀監(jiān)測(cè)時(shí)為三小時(shí)至三十小時(shí)，每隔十五分鐘人工記錄一次數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)儀數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)中所述的一種人工流場(chǎng)下的野外地下水彌散試驗(yàn)，其特征是:步驟三中，數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)儀把監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭苿?dòng)硬盤(pán)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)中所述的一種人工流場(chǎng)下的野外地下水彌散試驗(yàn)，其特征是:步驟三中，數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)儀可選用GGUN-FL Fluorometer野外突光分光光度計(jì)或SolinstLevelogger三參數(shù)地下水自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)中所述的一種人工流場(chǎng)下的野外地下水彌散試驗(yàn)，其特征是監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)記錄下來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算的方法為以下步驟: (1)、用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)記錄下數(shù)據(jù)制得彌散試驗(yàn)的濃度曲線(xiàn)，根據(jù)示蹤劑濃度歷時(shí)曲線(xiàn)，確定示蹤劑濃度峰值出現(xiàn)的時(shí)間(tm)和濃度峰值(Cm); (2)、依下式(I)計(jì)算X，Y;I =I； F =(卜+ fI c-t J(3)、繪制X-Y散點(diǎn)圖，可由在峰值出現(xiàn)前和出現(xiàn)后的數(shù)據(jù)各擬合一條直線(xiàn)，確定平均直線(xiàn)斜率K ； (4)、依據(jù)下式(2)計(jì)算縱向彌散系數(shù)^；
全文摘要
一種人工流場(chǎng)下的野外地下水彌散試驗(yàn)方法，包括以下步驟一、布置試驗(yàn)組，試驗(yàn)組包括沿地下水流向依次布置投放孔、接收孔、抽水孔，所述投放孔、接收孔、抽水孔的深度視試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)含水層深度而定；二、制造人工流場(chǎng)，在抽水孔中放入抽水設(shè)備抽水，當(dāng)投放孔、接收孔、抽水孔中的水位不在明顯下降，即完成了人工流場(chǎng)的制造；三、測(cè)定流場(chǎng)數(shù)據(jù)，人工流場(chǎng)制造完成后，在投放孔中投放示蹤劑，用數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)儀監(jiān)測(cè)接收孔內(nèi)水質(zhì)示蹤劑的濃度由上漲至回落這個(gè)周期的數(shù)據(jù)變化，并把監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)記錄下來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算。本發(fā)明采用投放孔、接收孔、抽水孔測(cè)定，在抽水孔中抽水，在投放孔中投放示蹤劑，在接收孔中監(jiān)測(cè)水中示蹤劑含量?？梢远ㄏ驕y(cè)定野外地下水彌散值。
文檔編號(hào)G01N33/18GK103197039SQ201310083909
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月15日
發(fā)明者陳秋陽(yáng), 張慕遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:陳秋陽(yáng)