专利名称：钻孔振荡式渗透系数取值试验气压式水头激发装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是用于钻孔振荡式渗透系数取值试验系统中的气压式水 头激发装置。属于仪器测试技术领域。
背景技术：
渗透系数的确定是地下水资源评价、数值模拟、开发利用、环境保护以及 科学管理的基础，通常通过现场抽水试验或压水试验获取。现场抽水试验即利 用抽水设备(如量桶、空气压縮机和水泵)在井孔中产生一定水位降深，记录 井孔中水位随时间变化数据，根据地下水动力学理论(如泰斯公式、裘布依公 式等)计算得到渗透系数。
抽水试验持续时间长、所需设备及操作人员多、费用高、对场地及井孔要 求苛刻且极易对含水层造成污染。现场试验时，多采用测绳来测量动水位，而 试验初始阶段水位变化极快，人工测量不可避免的会造成误差，从而降低了计 算结果的可靠性。压水试验方法主要有单孔压水试验法和三段压水试验法。这 些试验方法都是通过观测恒定压力条件下压入水量来评价裂隙岩体的透水性 能，不能直接计算渗透系数等水文地质参数，信息利用率低。为改变这一状况， 国内外不少学者先后提出了一些基于稳定流理论的求参公式，但是压水试验试 段短、历时短，只有在极少数情况下才是稳定流，因而求出的渗透系数误差较 大。此外，压水试验对场地及设备的要求均较高，可操作性不强。
现有的水头激发装置，需要安装永久监测井。这就由钻探、处置钻探切割物、建设监测井带来的庞大费用以及洗井水对环境的污染。测试无法在站点周
围的不同深度和不同位置迅速实施，因此不能确定K值的垂直和水平变量。在
大部分松散地层中得不到不同深度高质量渗透系数的离散数据。达不到最高的
数据质量。在高AT值到中等AT值的地层中，对较低噪音或无噪音的高质量数据
无法提供。
发明内容
本实用新型的目的旨在克服现有技术所存在的缺陷，提出一种气压式水头 激发装置用于钻孔振荡式渗透系数取值试验系统，可确定其它方法不适用的高 渗透性含水层的渗透系数。
本发明的技术解决方案其结构是在进气管上装有减压阀、进气阀门，进 气阀门的出气口接入密封腔体，密封腔体上装有井内压力显示表、电缆线密封 口，密封腔体的出气管上装有排气阀门。
本实用新型的优点快速测定水文地质参数，可节省大量时间和经费。主 要表现在1)不需要安装永久监测井，这就消除了由钻探、处置钻探切割物、 建设监测井带来的庞大费用以及洗井水对环境的污染。2)测试可以在含水层 的不同深度和不同位置迅速实施，从而确定尺值的垂直和水平变量。3)可以 在大部分松散地层中获得不同深度高质量渗透系数的离散数据。4)在高《值 到中等《值的地层中，可提供较低噪音或无噪音的高质量数据。5)只有电缆 和传感器与地下水接触，对于测试设备只要求最低的净化。6)气压振荡试验
时，井内不加水或抽出地下水，对含水层扰动极小，数据精度高。7)可确定
其它方法不适用的高渗透性含水层的渗透系数。 通过在含水层布置的钻孔中激发水头变化，实时测量水头随时间的变化规律，利用地下水动力学原理，现场计算得到不同含水层介质中渗透系数。
附图1是本实用新型的结构示意图具体实施方式
对照附图l，其结构是进气管1上装有减压阀2、迸气阀门3，迸气阀门3 的出气口接入密封腔体，密封腔体上装有井内压力显示表5、电缆线密封口6， 密封腔体的出气管上装有排气阀门4。
工作时，压縮空气通过进气管1进入，通过减压阀2调整进气压力，当密 封腔体内的压力达到预置压力值时，关闭进气阀门3，同时开启排气阀门4激 发水头变化，通过该水头变化计算得到渗透系数。
该装置是通过一定的激发方式，如可以瞬时抽取一定量的水，瞬时注入一 定量的水，使用一定体积的柱状物体瞬时插入水中或提出水面，利用空气压縮 机产生气压在钻孔中产生一定的压力等，使钻孔中水头产生振荡效应，利用测 试系统记录水头随时间变化所对应的压力值，以供计算渗透系数。
当井内空气压力增加，水平面下降直到水压"上升"与气压"下降"压力相等 时为止。 一旦水平面稳定后，快速打开释放阀门，瞬间释放了井内空气压力。 从而在没有水花飞溅的的情况下，水平面恢复至原位，同时压力传感器和数据 记录仪记录了水平面的变化和时间。气压冲击测试可以提供非常高质量的数 据，该数据没有"噪声"或因机械冲击方法而产生的水花飞溅的干扰。
权利要求1、钻孔振荡式渗透系数取值试验气压式水头激发装置，其特征是在进气管上装有减压阀、进气阀门；进气阀门的出气口接入密封腔体；密封腔体上装有 井内压力显示表、电缆线密封口；密封腔体的出气管上装有排气阀门。
专利摘要本实用新型是钻孔振荡式渗透系数取值试验气压式水头激发装置，其结构是在进气管上装有减压阀、进气阀门，进气阀门的出气口接入密封腔体，密封腔体上装有井内压力显示表、电缆线密封口，密封腔体的出气管上装有排气阀门。优点测定水文地质参数成本低。不需要安装永久监测井。消除了由钻探、处置钻探切割物、建设监测井带来的庞大费用以及洗井水对环境的污染。测试可以在含水层不同深度和不同位置迅速实施，从而确定K值的垂直和水平变量。在大部分松散地层中获得不同深度高质量渗透系数的离散数据。达到最高的数据质量。在高K值到中等K值的地层中，可提供较低噪音或无噪音的高质量数据。可确定其它方法不适用的高渗透性含水层的渗透系数。
文档编号G01N7/10GK201156028SQ20082003098
公开日2008年11月26日 申请日期2008年1月17日 优先权日2008年1月17日
发明者余钟波, 蓉 吴, 周志芳, 建 杨, 勇 黄 申请人:河海大学