[发明专利]一种深井跨孔地下水流速流向及地质参数测定装置与方法

权利要求书

1.一种深井跨孔地下水流速流向及地质参数测定装置，其特征在于：包括探测器和投源器，所述探测器用于放置于测试孔中；所述投源器用于放置于投源孔中；所述探测器连接有数据采集仪器，所述投源器连接有投源控制仪器。

2.根据权利要求1所述的深井跨孔地下水流速流向及地质参数测定装置，其特征在于：所述探测器和所述投源器分别设置在电缆上，且分别通过位于测试孔和投源孔外的定滑轮在所述测试孔和投源孔内上下移动。

3.根据权利要求2所述的深井跨孔地下水流速流向及地质参数测定装置，其特征在于：所述探测器具有两个探头，包括电阻率仪器探头及高精度温度传感单元。

4.根据权利要求3所述的深井跨孔地下水流速流向及地质参数测定装置，其特征在于：位于测试孔内的电缆上等间距的安装有三组探测器。

5.根据权利要求4所述的深井跨孔地下水流速流向及地质参数测定装置，其特征在于：位于测试孔和投源孔内的电缆收放长度不大于测试孔和投源孔中目标含水层段深度。

6.一种深井跨孔地下水流速流向及地质参数测定方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)实验室内测定电导率与示踪剂溶液浓度在不同温度下的对应关系；

(2)选择钻孔，钻孔数至少为两个；

(3)对钻孔岩性进行地质编录，选取目标含水层段；

(4)选取两个目标钻孔，将探测器下入孔中目标含水层段，测试电导率背景值及温度值；

(5)步骤(4)中两个目标钻孔，一个下入探测器，作为探测孔，一个下入投源器，作为投源孔；使用投源器在投源孔中投入示踪剂溶液，使用探测器在探测孔中测量孔中水电导率及温度，得到示踪剂溶液溶度随时间的分布曲线；

(6)测试完毕，探测孔和投源孔两个钻孔互换，进行交叉测试，测试前再测试一次电导率背景值；

(7)利用得到的示踪剂溶液溶度随时间的分布曲线，计算得到孔中地下水渗流流速、流向。

7.根据权利要求6所述的深井跨孔地下水流速流向及地质参数测定方法，其特征在于：步骤(7)其采用的计算公式为：

其中v_i表示一组探测器测得的地下水渗流流速，取1,2,3；ΔL表示测试孔和投源孔目标含水层间的直线距离；ΔT表示每次测试的时间；

测试孔中电缆上安装有三组探测器，每组探测器每次测试都会测得一个地下水渗流流速，将三组流速取平均值得到最终地下水渗流流速：

8.根据权利要求6所述的深井跨孔地下水流速流向及地质参数测定方法，其特征在于：所述示踪剂溶液采用食盐水溶液。

9.根据权利要求6所述的深井跨孔地下水流速流向及地质参数测定方法，其特征在于：每次测试以示踪剂溶液溶度达到最高值并保持稳定为结束时间点，测试时间以达到最高溶度值为结束时间点。

10.根据权利要求6所述的深井跨孔地下水流速流向及地质参数测定方法，其特征在于：在钻孔中测试得到地下水的电导率及温度，根据实验室内测定的电导率与示踪剂溶液浓度在不同温度下的对应关系，得到地下水中的示踪剂溶液浓度；数据采集仪器采集数据时，会同步记录时间，从而可以得到示踪剂溶液溶度随时间的分布曲线。