专利名称：一种人工流场下的野外地下水弥散试验方法
技术领域：
本发明涉及地下水弥散试验领域，特别是一种人工流场下的野外地下水弥散试验方法。
背景技术：
弥散试验是用以分析含水介质中溶质的迁移规律，求取含水介质弥散度等参数的一种水文地质试验，是地下水溶质运移理论研究和应用中的一个重要的试验，它可以分为室内试验和野外试验两种。室内弥散试验条件易于控制，试验数据较容易获取，成功率高。然而，以往国内外研究显示，试验求弥散度存在尺度效应，即室内弥散试验和野外弥散试验所获取的参数往往有两到三个数量级的差距。目前比较被认可的解释是，野外实际地质条件的复杂性和不均匀性使得溶质的弥散程度远远大于其在容器里的均匀介质中的弥散程度。因此，野外弥散试验的数据更能反映污染物在实际情况中的迁移扩散特征，对于准确度要求较高的一些具体问题，往往需要进行野外地下水弥散试验。传统的野外地下水弥散试验主要应用于理论研究和纵向科研项目，其试验周期非常长(持续观测数月甚至上十年)，成本高，应用性不强，不宜大范围开展和推广。天然和人工叠加流场下弥散试验研究(环境科学学报第10卷第I期1990年3月，作者:吕贤弼刘兆昌王君连聂永丰王占生白庆中)一文中，公开了在投放孔中注水以形成人工强加流场，加快地下水的流速，在投放孔中投入示踪剂，然后在接收孔监测水质内示踪剂的变化，以提高室野外地下水弥散试验速度，但这种通过在投放孔中注水方法，地下水在压力的作用下会向四周不特定方向流动，投送的示踪剂也会被分散，影响了最终试验的效果，特别是用于测定某一方向上野外地下水弥散数值时，极为不便。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供定向测定某一方向上野外地下水弥散数值的人工流场下的野外地下水弥散试验方法。为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:一种人工流场下的野外地下水弥散试验方法，包括以下步骤:一、布置试验组，试验组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、抽水孔的深度视试验目标含水层深度而定；二、制造人工流场，布置完试验组后，在抽水孔中放入抽水设备抽水，当投放孔、接收孔、抽水孔中的水位不在明显下降，试验范围内的地下水降落漏斗已经形成，即完成了人工流场的制造；三、测定流场数据，人工流场制造完成后，抽水孔内的抽水设备继续工作的状态下，在投放孔中投放示踪剂，用数据监测仪监测接收孔内水质示踪剂的浓度由上涨至回落这个周期的数据变化，并把监测数据记录下来进行数据运算；
通过上述步骤实现野外地下水弥散试验。步骤一中布置完投放孔、接收孔、抽水孔后，先做抽水试验。步骤一中，投放孔、接收孔、抽水孔中心点在一条直线上。步骤一中，投放孔、接收孔、抽水孔之间孔边缘间距为1-2米。步骤二中抽水孔中放入抽水设备抽水前，先用光普分析仪分析投放孔、接收孔、抽水孔中的水质，以确认投放孔、接收孔、抽水孔外于同一含水层。步骤三中，示踪剂可选荧光剂或盐，示踪剂投放前先充分溶解，并在二至十秒内把溶解的示踪剂投入投放孔内。步骤三中，数据监测仪监测时为三小时至三十小时，每隔十五分钟人工记录一次数据监测仪数据。步骤三中，数据监测仪把监测数据传输到移动硬盘。步骤三中，数据监测仪可选用GGUN-FL Fluorometer野外突光分光光度计或Solinst Levelogger三参数地下水自动监测仪。使用监测数据记录下来进行数据运算的方法为以下步骤:1、用监测数据记录下数据制得弥散试验的浓度曲线，根据示踪剂浓度历时曲线，确定示踪剂浓度峰值出现的时间(tm)和浓度峰值(Cm);2、依下式(I)计算X，Y;
权利要求
1.一种人工流场下的野外地下水弥散试验方法，其特征是包括以下步骤: 一、布置试验组，试验组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、抽水孔的深度视试验目标含水层深度而定； 二、制造人工流场，布置完试验组后，在抽水孔中放入抽水设备抽水，当投放孔、接收孔、抽水孔中的水位不在明显下降，试验范围内的地下水降落漏斗已经形成，即完成了人工流场的制造； 三、测定流场数据，人工流场制造完成后，抽水孔内的抽水设备继续工作的状态下，在投放孔中投放示踪剂，用数据监测仪监测接收孔内水质示踪剂的浓度由上涨至回落这个周期的数据变化，并把监测数据记录下来进行数据运算； 通过上述步骤实现野外地下水弥散试验。
2.根据权利要求1所述的一种人工流场下的野外地下水弥散试验方法，其特征是:步骤一中布置完投放孔、接收孔、抽水孔后，先做抽水试验。
3.根据权利要求1所述的一种人工流场下的野外地下水弥散试验方法，其特征是:步骤一中投放孔、接收孔、抽水孔中心点在一条直线上。
4.根据权利要求1所述 的一种人工流场下的野外地下水弥散试验方法，其特征是:步骤一中投放孔、接收孔、抽水孔之间孔边缘间距为I一2米。
5.根据权利要求1-3任一项中所述的一种人工流场下的野外地下水弥散试验方法，其特征是:步骤二中抽水孔中放入抽水设备抽水前，先用光普分析仪分析投放孔、接收孔、抽水孔中的水质，以确认投放孔、接收孔、抽水孔外于同一含水层。
6.根据权利要求1-3任一项中所述的一种人工流场下的野外地下水弥散试验，其特征是:步骤三中，示踪剂可选荧光剂或盐，示踪剂投放前先充分溶解，并在二至十秒内把溶解的示踪剂投入投放孔内。
7.根据权利要求1-3任一项中所述的一种人工流场下的野外地下水弥散试验，其特征是:步骤三中，数据监测仪监测时为三小时至三十小时，每隔十五分钟人工记录一次数据监测仪数据。
8.根据权利要求1-3任一项中所述的一种人工流场下的野外地下水弥散试验，其特征是:步骤三中，数据监测仪把监测数据传输到移动硬盘。
9.根据权利要求1-3任一项中所述的一种人工流场下的野外地下水弥散试验，其特征是:步骤三中，数据监测仪可选用GGUN-FL Fluorometer野外突光分光光度计或SolinstLevelogger三参数地下水自动监测仪。
10.根据权利要求1-3任一项中所述的一种人工流场下的野外地下水弥散试验，其特征是监测数据记录下来进行数据运算的方法为以下步骤: (1)、用监测数据记录下数据制得弥散试验的浓度曲线，根据示踪剂浓度历时曲线，确定示踪剂浓度峰值出现的时间(tm)和浓度峰值(Cm); (2)、依下式(I)计算X，Y;I =I； F =(卜+ fI c-t J(3)、绘制X-Y散点图，可由在峰值出现前和出现后的数据各拟合一条直线，确定平均直线斜率K ； (4)、依据下式(2)计算纵向弥散系数^；
全文摘要
一种人工流场下的野外地下水弥散试验方法，包括以下步骤一、布置试验组，试验组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、抽水孔的深度视试验目标含水层深度而定；二、制造人工流场，在抽水孔中放入抽水设备抽水，当投放孔、接收孔、抽水孔中的水位不在明显下降，即完成了人工流场的制造；三、测定流场数据，人工流场制造完成后，在投放孔中投放示踪剂，用数据监测仪监测接收孔内水质示踪剂的浓度由上涨至回落这个周期的数据变化，并把监测数据记录下来进行数据运算。本发明采用投放孔、接收孔、抽水孔测定，在抽水孔中抽水，在投放孔中投放示踪剂，在接收孔中监测水中示踪剂含量。可以定向测定野外地下水弥散值。
文档编号G01N33/18GK103197039SQ201310083909
公开日2013年7月10日 申请日期2013年3月15日 优先权日2013年3月15日
发明者陈秋阳, 张慕远 申请人:陈秋阳