[实用新型]在线全孔连续检测的稳定流抽水试验设备

说明书

技术领域

本实用新型属于岩土工程勘察中岩土层的渗透系数室外试验技术领域，具体涉及一种在线全孔连续检测的稳定流抽水试验设备。 

背景技术

在工程勘探领域，地层的渗透系数是一项重要的水文地质参数，为了测得地层的渗透系数，主要采用室内试验和现场试验两种方法，室内试验一般有常水头法与变水头法，对于粗粒土或成层土，易受取样代表性、取样扰动和尺度效应等因素影响，试验结果一般误差较大；而现场试验通过对试验地层进行注水试验与抽水试验，注水试验适用于地下水缺乏的地层，抽水试验适用于地下水比较丰富的地层，具体是先在选定位置钻一个抽水井，然后在与地下水流向垂直的方向上钻几个水位观测井，与抽水井的距离以1～2倍含水层厚度为宜，用水泵在抽水井中进行抽水，同时记录抽水井的出水量和观测井的水位下降对应关系，然后利用计算公式，计算出渗流区域的平均渗透系数。该方法的缺点是： 

（1）虽可准确地计算出渗流区域地层的平均渗透系数，但不能得出岩土层渗透系数沿抽水井孔埋深的分布情况，致使无法根据抽水试验准确找出渗透系数大的微小区段埋深位置和渗流量，不能满足目前现场工程需要。

（2）当存在多个含水层而采用不同深度的钻孔进行分层抽水试验时，由于不同试段间有复杂的地下水连通网络而发生水力联系，抽水试验试段内的水量易受干扰而造成试验误差，有时试验误差甚大，失去了抽水试验的意义。 

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中存在的上述缺陷，提供一种操作简单、测量精度与灵敏度高的在线全孔连续检测的稳定流抽水试验设备。 

本实用新型目的是通过如下的技术方案来实现的：该在线全孔连续检测的稳定流抽水试验设备，用于岩土工程勘察中岩土层的渗透系数室外试验，它包括一个放置于试验用抽水井井底的流速仪探头，两个分别放置于试验用观测井Ⅰ和观测井Ⅱ中的水位监测仪；所述流速仪探头通过电缆线连接到伺服电机上，其信号输出端通过电缆线内的信号线与光电隔离器连接；所述两个水位监测仪的信号输出端也分别通过信号线与光电隔离器连接，光电隔离器的输出端与微型计算机系统的输入端连接；在所述抽水井上安装有抽水系统。 

更具体地说，所述流速仪探头采用超声波多普勒流速仪探头。 

本实用新型提供的在线全孔连续检测的稳定流抽水试验设备及其检测方法，其主要特点体现在：（1）不仅可计算出渗流区域岩土层的平均渗透系数，还可精确算出岩土层渗透系数沿抽水井孔埋深范围内的分布情况，绘制出二者相应的关系曲线，准确找出渗透系数大的微小区段埋深位置和渗流量，满足目前现场工程需要；（2）不论有几个含水层，都可采用全孔抽水试验检测方法，而非分层抽水试验，避免不同试段间的水力联系而造成试验误差，提高试验精度。因此，本实用新型技术成熟、原理可靠；试验操作方法简单、使用方便；采用在线检测方式，使试验过程无人为因素，测量精度与灵敏度高；试验费用低；目前还没有对稳定流抽水试验采用一种全孔连续检测的试验设备及检测方法，具有很好的推广使用价值。 

附图说明

图1 是本实用新型实施例的结构示意图。 

图2 是本实用新型微型计算机系统主程序流程图。 

图3 是本实用新型实施例的抽水量随抽水井孔深的分布曲线图。 

图4 是本实用新型实施例的渗流量随抽水井孔深的分布曲线图。 

图5 是本实用新型实施例的渗透系数随抽水井孔深的分布曲线图。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的描述。 

参见图1，本实施例中，试验用抽水井井底放置有流速仪探头1，流速仪探头1采用超声波多普勒流速仪探头；试验用观测井Ⅰ和观测井Ⅱ中分别放置有水位监测仪7和水位监测仪9；流速仪探头1通过电缆线2连接到伺服电机3上，其信号输出端通过电缆线2内的信号线与光电隔离器4连接；水位监测仪7和水位监测仪9的信号输出端也分别通过信号线8和信号线10与光电隔离器4连接，光电隔离器4的输出端与微型计算机系统5的输入端连接；在抽水井上安装有抽水系统6。其中，r₁是观测井Ⅰ距离抽水井的距离，r₂是观测井Ⅱ距离抽水井的距离，h₁是观测井Ⅰ的水位高度，h₂是观测井Ⅱ的水位高度。