水文地质参数测定装置的制作方法

本实用新型属于水文地质研究技术领域，具体涉及水文地质参数测定装置。

背景技术：

水文地质学（hydrogeology）是研究地下水的数量和质量随空间和时间变化的规律，以及合理利用地下水或防治其危害的学科。它研究在与岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作用下地下水水量和水质的时空变化规律以及如何运用这些规律兴利除害。

人们早在远古时代就已打井取水。中国已知最古老的水井是距今约5700年的浙江余姚河姆渡古文化遗址水井。古波斯时期在德黑兰附近修建了坎儿井，最长达26公里，最深达150米。约公元前250年，在中国四川，为采地下卤水开凿了深达百米以上的自流井。中国汉代凿龙首渠，是一种井、渠结合的取水建筑物。在利用井泉的过程中，人们也探索了地下水的来源。法国帕利西、中国徐光启和法国马略特，先后指出了井泉水来源于大气降水或河水入渗。马略特还提出了含水层与隔水层的概念。

1855年，法国水力工程师达西，进行了水通过砂的渗透试验，得出线性渗透定律，即著名的达西定律，奠定了水文地质学的基础。1863年，法国裘布依以达西定律为基础，提出计算潜水流的假设和地下水流向井的稳定流公式。1885年，英国的张伯伦确定了自流井出现的地质条件。奥地利福希海默在1885年制出了流网图并开始应用映射法。

19世纪末20世纪初，对地下水起源又提出了一些新的学说。奥地利修斯于1902年提出了初生说。美国莱恩、戈登和俄国安德鲁索夫在1908年分别提出在自然界中存在与沉积岩同时生成的沉积水。1912年德国凯尔哈克提出地下水和泉的分类，总结了地下水的埋藏特征和排泄条件。美国迈因策尔于1928年提出了承压含水层的压缩性和弹性。他们为水文地质学的形成作出了重要贡献。

泰斯于1935年利用地下水非稳定流与热传导的相似性，得出了地下水流向水井的非稳定流公式即泰斯公式，把地下水定量计算推进到了一个新阶段。20世纪中叶，苏联奥弗琴尼科夫和美国的怀特在水文地球化学方面作出了许多贡献。到第二次世界大战结束时，在地下水的赋存、运动、补给、排泄、起源以至化学成分变化、水量评价等方面，均有了较为系统的理论和研究方法。水文地质学已经发展成为一门成熟的学科了。

20世纪中叶以来，合理开发、科学管理与保护地下水资源的迫切性和有关的环境问题，越来越引起人们的重视。同时，人们对某些地下水运动过程有了新的认识。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种水文地质参数测定装置, 用于测定介于隔水顶板和隔水底板之间的承压含水层的物理数据，以便供水文地质研究者或工作者计算出对应的承压含水层的水文地质参数，研究地下水的性能参数和规律，为决策者提供依据，合理利用地下水或防治其危害。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：

一种水文地质参数测定装置，包括连接于钻孔孔口上的截止阀，截止阀上方连接立管，立管上安装测量水压的装置，立管的顶端管口连接位于三通接头下端的进口，位于三通接头右端的出口通过管道连接安全阀的进流口，位于三通接头左端的出口连接水平管段，水平管段上安装有测量水温的装置，水平管段左端管口连接位于三通接头右端的进口，位于三通接头左端的出口连接气动截止阀的进口，气动截止阀的出口连接水平管段，水平管段上安装有液体流量计，水平管段的左端管口连接气动截止阀的进口，气动截止阀的出口连接位于三通接头右端的进口，旁通管的两端分别对应连接位于三通接头下端的出口和位于三通接头下端的进口，旁通管上设置旁通阀，位于三通接头左端的出口连接有水平管段。

上述水文地质参数测定装置，安全阀包括阀体和阀盖，阀体上具有进流口和溢流口，进流口的顶端固定有阀座，阀瓣与阀座配合以启闭阀座的流道，阀体和阀盖共同夹持固定导向套，导向套中心设置为导向杆升降导向的导向孔，导向杆的下端连接阀瓣，导向杆的上段外套有调整螺杆，调整螺杆外周面上设置外螺纹，阀盖顶板的中心设置螺纹孔，螺纹孔的内螺纹与调整螺杆的外螺纹配合，阀杆外套有压簧，压簧下端坐置于下弹簧座，压簧上端顶靠于上弹簧座，下弹簧座位于导向套上方，下弹簧座与阀杆固定连接，下弹簧座与导向套的垂直距离应当满足：当阀瓣关闭阀座的流道时下弹簧座与导向套仍保持间隙；调整螺杆下端坐置于上弹簧座上。

上述水文地质参数测定装置，阀瓣的外缘设置有去顶圆锥筒构成的裙边，裙边的顶口与阀瓣的外缘密封连接，裙边的顶口面积小于裙边的底口。

上述水文地质参数测定装置，安全阀还包括将阀瓣从阀座上略微提起的扳手，扳手的一端铰接于保护罩上，扳手的另一端为握持部，阀杆的顶端固定有当扳手上移时阻挡扳手上移的阻挡件。

上述水文地质参数测定装置，截止阀包括阀体和阀盖，阀座固定于阀体上，阀瓣与阀座配合以启闭阀座的流道，阀杆从阀盖内孔中穿出，阀杆的下端固定阀瓣，阀杆与阀盖内孔螺纹配合，阀杆的外端连接手柄。

上述水文地质参数测定装置，测量水压的装置包括安装在立管管壁上并与立管管腔连通的管接头，导压管的一端通过手动截止阀与管接头连接，导压管的另一端连接压力传感器。

上述水文地质参数测定装置，压力传感器固定于支架上。

上述水文地质参数测定装置，测量水温的装置包括安装在水平管段管壁上并与水平管段管腔连通的凸台，凸台设置有用于插装热电偶的中心孔，热电偶通过螺栓紧固于凸台上。

上述水文地质参数测定装置，热电偶与水平管段中心线呈45°夹角，热电偶斜向上布置。

上述水文地质参数测定装置，液体流量计为液体流量传感器。

截止阀处于开启状态，旁通阀、气动截止阀和气动截止阀处于关闭状态，测量水压的装置测量水压，获取水压数值。开启旁通阀，获取水压实时变化数据，当所测水压稳定后一段时间，关闭旁通阀，获取水压实时变化数据，当所测水压稳定后一段时间，开启气动截止阀和气动截止阀，液体流量计测量流量，获取流量数据，测量水温的装置测量温度，获取温度数据。安全阀起到保护作用，当压力达到起跳压力时应当开启，自动开启降压，以保证人员和设备的安全，当压力降至回座压力时阀门应当及时关闭并在关闭状态下保持严密。本实用新型能够获得水压数据、水温数据、流量数据以及相应的变化规律，以便供水文地质研究者或工作者计算出对应的承压含水层的水文地质参数，研究地下水的性能参数和规律，为决策者提供依据，合理利用地下水或防治其危害。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步详细的说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为安全阀的结构示意图。

图3为截止阀的结构示意图。

图4为测量水压的装置的结构示意图。

图中：1截止阀,2立管,3安全阀,4凸台,5热电偶,6气动截止阀,7旁通管,8旁通阀,9液体流量计,10气动截止阀,11进流口,12溢流口,13裙边,14阀瓣,15导向套,16下弹簧座,17导向杆,18压簧,19阀盖,20上弹簧座，21,22调整螺杆,23扳手,24阀座,25阀体,26阀体,27阀座,28进流口,29阀杆,30阀盖,31手柄, 33阀瓣,34溢流口,35管接头,36导压管,37压力传感器,38支架,39手动截止阀。

具体实施方式

如图1至图4所示，一种水文地质参数测定装置，包括连接于钻孔孔口上的截止阀1，截止阀上方连接立管2，立管上安装测量水压的装置。立管的顶端管口连接位于三通接头下端的进口，位于三通接头右端的出口通过管道连接安全阀3的进流口，位于三通接头左端的出口连接水平管段，水平管段上安装有测量水温的装置。水平管段左端管口连接位于三通接头右端的进口，位于三通接头左端的出口连接气动截止阀 6的进口，气动截止阀的出口连接水平管段，水平管段上安装有液体流量计9。水平管段的左端管口连接气动截止阀 10的进口，气动截止阀的出口连接位于三通接头右端的进口。旁通管7的两端分别对应连接位于三通接头下端的出口和位于三通接头下端的进口，旁通管上设置旁通阀8，位于三通接头左端的出口连接有水平管段。钻孔深入介于隔水顶板和隔水底板之间的承压含水层。

安全阀包括阀体25和阀盖19，阀体上具有进流口11和溢流口12，进流口的顶端固定有阀座24，阀瓣14与阀座配合以启闭阀座的流道，阀体和阀盖共同夹持固定导向套15，导向套中心设置为导向杆17升降导向的导向孔，导向杆的下端连接阀瓣，导向杆的上段外套有调整螺杆22，调整螺杆外周面上设置外螺纹，阀盖顶板的中心设置螺纹孔，螺纹孔的内螺纹与调整螺杆的外螺纹配合，阀杆外套有压簧18，压簧下端坐置于下弹簧座16，压簧上端顶靠于上弹簧座20，下弹簧座位于导向套上方，下弹簧座与阀杆固定连接，下弹簧座与导向套的垂直距离应当满足：当阀瓣关闭阀座的流道时下弹簧座与导向套仍保持间隙；调整螺杆下端坐置于上弹簧座上。通过调整螺杆的旋转能够调节压簧的预紧力，也就能够调整起跳压力。

阀瓣的外缘设置有去顶圆锥筒构成的裙边13，裙边的顶口与阀瓣的外缘密封连接，裙边的顶口面积小于裙边的底口。裙边的设置实现了安全阀的快速响应。

安全阀还包括将阀瓣从阀座上略微提起的扳手23，扳手的一端铰接于保护罩上，扳手的另一端为握持部，阀杆的顶端固定有当扳手上移时阻挡扳手上移的阻挡件。带扳手的安全阀适用于安全阀的定期试验，即当介质压力达到开启压力（整定压力）的75%以上时，可用提升扳手将阀瓣从阀座上略微提起，以检查安全阀开启的灵活性；同时也可作为人工紧急卸压使用。

截止阀包括阀体26和阀盖30，阀座27固定于阀体上，阀瓣与阀座配合以启闭阀座的流道，阀杆29从阀盖内孔中穿出，阀杆的下端固定阀瓣33，阀杆与阀盖内孔螺纹配合，阀杆的外端连接手柄31。阀体上具有进流口28和溢流口34。

测量水压的装置包括安装在立管2管壁上并与立管管腔连通的管接头35，导压管36的一端通过手动截止阀39与管接头连接，导压管的另一端连接压力传感器37。

具体地，压力传感器固定于支架38上，以保持压力传感器的稳定，避免因震动影响测量的精确性。

测量水温的装置包括安装在水平管段管壁上并与水平管段管腔连通的凸台4，凸台设置有用于插装热电偶5的中心孔，热电偶通过螺栓紧固于凸台上。

具体地，热电偶与水平管段中心线呈45°夹角，热电偶斜向上布置。

具体地，液体流量计为液体流量传感器。

截止阀处于开启状态，旁通阀、气动截止阀和气动截止阀处于关闭状态，测量水压的装置测量水压，获取水压数值。开启旁通阀，获取水压实时变化数据，当所测水压稳定后一段时间，关闭旁通阀，获取水压实时变化数据，当所测水压稳定后一段时间，开启气动截止阀和气动截止阀，液体流量计测量流量，获取流量数据，测量水温的装置测量温度，获取温度数据。安全阀起到保护作用，当压力达到起跳压力时应当开启，自动开启降压，以保证人员和设备的安全，当压力降至回座压力时阀门应当及时关闭并在关闭状态下保持严密。本实用新型能够获得水压数据、水温数据、流量数据以及相应的变化规律，以便供水文地质研究者或工作者计算出对应的承压含水层的水文地质参数，研究地下水的性能参数和规律，为决策者提供依据，合理利用地下水或防治其危害。