[发明专利]一种基于簇井的土壤透气率真空抽提分层测试方法

说明书

本发明涉及土壤环境治理修复领域，尤其是一种基于簇井的土壤透气率真空抽提分层测试方法。本发明提出一种基于簇井的土壤透气率真空抽提分层测试方法，包括如下步骤：分析测试地块的水文地质资料、建井、设备连接、气相抽提与气流监测、土壤透气率计算，通过该方法可以测量监测点不同深度、不同层位的气体压力，进而计算土壤透气率，结果精度高、代表性高，且能通过一次测量获取不同深度、不同土层土壤的透气率，一次测试可以获取不同土层的透气率，节省人力、物力和时间，有效用于土壤污染治理修复设计与施工。

技术领域

本发明涉及土壤环境治理修复领域，尤其是一种基于簇井的土壤透气率真空抽提分层测试方法。

背景技术

随着工业化、城市化的快速发展，我国面临严峻的土壤污染问题。土壤气相抽提、多相抽提、生物通风、空气喷射是目前国外最常用的原位土壤修复技术，这些技术通过在土壤层中布置抽提井、通风井，利用真空泵、通风泵驱使土壤-地下水中空气流动从而促进土壤地下水中污染物的解析、脱附、挥发、降解，从而使污染土壤得到净化，近几年在国内受到越来越多的研究和应用。

土壤透气率是指单位时间内单位面积、单位厚度土壤所通过的空气数量，表征土壤透过空气的能力，它影响着土壤的气体交换和自净能力，是土壤重要的性能指标，同时也是气相抽提、多相抽提、生物通风、空气喷射等土壤地下水修复技术最重要的参数之一，很大程度上决定技术的适用性，并直接影响抽提/通风影响半径、抽提/通风井数量以及井位布置。因此，土壤透气率的测试对于土壤环境治理具有重要意义。

土壤透气率目前主要通过相关参数估算、实验室测试、常压测试、变压测试、真空抽提测试等方法获取。相关参数估算法是在缺乏测试条件的情况下，利用土壤水力传导系数、气体粘滞系数、水粘滞系数等参数通过经验公式进行估算求得土壤透气率，该方法快捷简便，但误差大。实验室测试法通过在土体一端施加一定气压形成稳定气流后，然后测量一定时间内通过土体的空气体积，进而计算土壤透气率，由于土壤的非均质性，该方法仅能反映一些关于土壤孔隙几何特征和对流及传输过程之间相互作用的关系，用于评估天然土壤的透气性能作用有限。常压测试法利用连通器原理通过玻璃瓶、量筒、秒表等工具测量常压下土壤透气率，该法需要在常压下测量，由于大气压不稳定导致测量精度较低。变压测试法通过安装在包气带压力计来测量大气压力变化、依据计算土体的通气量来获取土壤透气率，该法仅可测试垂向透气率，且若包气带较深、透气性较强，大气压力波动会干扰测试结果。真空抽提测试法在土体中设置抽提井、气压监测井，通过真空抽提使土体形成压降，进而通过土体气压分布计算土壤透气率，该法是目前测量土壤透气率最准确的方法，但是该法得到的是土体的平均透气率，由于土壤空间异质性，结果代表性不高，同时，现有真空抽提法的气压监测井是单层井，一个监测点位仅能获取一个气压数据，影响了测试结果的代表性，而如果要获取不同深度土壤的透气率，则需要分层钻井、分层测试，额外耗费人力、物力和时间。

故，现有技术具有较大的改进空间。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提出一种基于簇井的土壤透气率真空抽提分层测试方法，通过该方法可以测量监测点不同深度、不同层位的气体压力，进而计算土壤透气率，结果精度高、代表性高，且能通过一次测量获取不同深度、不同土层土壤的透气率，一次测试可以获取不同土层的透气率，节省人力、物力和时间，有效用于土壤污染治理修复设计与施工。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

本发明提供一种基于簇井的土壤透气率真空抽提分层测试方法，包括如下步骤：

1)分析测试地块的水文地质资料：所述水文地质资料包括土层岩性特性、地下水文特性，确定目标测试土层及抽提土层深度；

2)建井：在土壤包气带建立抽提井和监测井，包括如下步骤：

a.定位：抽提井布设1口，在以抽提井为圆心的圆周方向上均匀布设若干口监测井，且各监测井距抽提井的径向距离不同；