本发明涉及沉降监测技术领域，尤其是涉及一种水溶开采盐井地质沉降监控的方法及系统。
背景技术：
钻井水溶开采岩盐，往往都会经历采空——地应力变化——顶板变形——顶板及上覆地层垮塌——地面沉降的过程。由于岩盐矿床特征、埋藏深度、矿区地质条件、采矿方法及生产管理水平等多种因素的综合作用，采区或盐井井组从开采到地面沉降发生时间也各不相同，少则5年多，长则70余年，均有可能发生地质沉降。但一旦监测到地质沉降发生的前兆，可以采取一系列的技术措施，防止灾害事故的发生和扩大，减少损失。
现有盐井地质沉降监测手段落后，主要通过人工观察地面变形情况和基准点定期高程检测，有效性不强，一旦发现异常，往往已经发生了沉降，沉降事故也可能已经发生，来不及采取有效的补救措施。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种水溶开采盐井地质沉降监控的方法及系统，解决现有技术中的上述技术问题。
为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种水溶开采盐井地质沉降监控的方法，包括：
s1、每间隔第一监测周期进行第一监测操作并获取第一监测结果，每间隔第二监测周期进行第二监测操作并获取第二监测结果，每间隔第三监测周期进行第三监测操作并获取第三监测结果；第一监测操作为测量盐井附近的浅层水质的氯离子浓度，第二监测操作为测量该盐井出卤量与注水量的比值，第三监测操作为测量预设监测点的高程数据和巡查该盐井附近的地面建筑设施；
s2、当第一监测结果的氯离子浓度大于预设阈值时，第一监测结果为异常，进行第一级预警；当第二监测结果的出卤量与注水量的比值超过预设比值范围时，第二监测结果为异常，进行第二级预警；当第三监测结果的高程数据与预设高程数据的差值超过预设差值范围时，或第三监测操作巡查到盐井附近的地面建筑设施发生异常情况时，第三监测结果为异常，进行第三级预警；
s3、发生第一级预警和第二级预警之后，缩短第一监测操作、第二监测操作、第三监测操作的监测周期，根据各监测操作的监测结果升高或降低预警级别或解除预警。
本发明还提供一种水溶开采盐井地质沉降监控的系统，包括：
监测模块：每间隔第一监测周期进行第一监测操作并获取第一监测结果，每间隔第二监测周期进行第二监测操作并获取第二监测结果，每间隔第三监测周期进行第三监测操作并获取第三监测结果；第一监测操作为测量盐井附近的浅层水质的氯离子浓度，第二监测操作为测量该盐井出卤量与注水量的比值，第三监测操作为测量预设监测点的高程数据和巡查该盐井附近的地面建筑设施；
预警模块：当第一监测结果的氯离子浓度大于预设阈值时，第一监测结果为异常，进行第一级预警；当第二监测结果的出卤量与注水量的比值超过预设比值范围时，第二监测结果为异常，进行第二级预警；当第三监测结果的高程数据与预设高程数据的差值超过预设差值范围时，或第三监测操作巡查到盐井附近的地面建筑设施发生异常情况时，第三监测结果为异常，进行第三级预警；
预警调整模块：发生第一级预警和第二级预警之后，缩短第一监测操作、第二监测操作、第三监测操作的监测周期，根据各监测操作的监测结果升高或降低预警级别或解除预警。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：通过第一监测操作、第二监测操作、第三监测操作分别监测盐井附近的浅层水质的氯离子浓度、盐井采注比、预设监测点的高程数据和盐井附近的地面建筑设施情况，当监测结果异常时，分别进行第一级预警、第二级预警、第三级预警，第二级预警对应的盐井沉降发生可能性大于第一级预警，第三级预警代表已经发生了盐井地质沉降；通过三级预警体系，形成完整有效的监控方法，能准确可靠地监测到盐井发生地质沉降的前兆，根据预警等级，可采取相应的防护措施，防止灾害事故的发生和扩大，减少损失；可以随着后续监测结果动态调整预警级别，对盐井地质沉降预警更加实时、准确；本发明可实现自动监测盐井沉降，自动分级预警，可靠性高，可实现早期预警、无人值守。
附图说明
图1是本发明提供的一种水溶开采盐井地质沉降监控的方法流程图；
图2是本发明提供的一种水溶开采盐井地质沉降监控的系统结构框图。
附图中：1、水溶开采盐井地质沉降监控的系统，11、监测模块，12、预警模块，13、预警调整模块。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种水溶开采盐井地质沉降监控的方法，包括：
s1、每间隔第一监测周期进行第一监测操作并获取第一监测结果，每间隔第二监测周期进行第二监测操作并获取第二监测结果，每间隔第三监测周期进行第三监测操作并获取第三监测结果；第一监测操作为测量盐井附近的浅层水质的氯离子浓度，第二监测操作为测量该盐井出卤量与注水量的比值，第三监测操作为测量预设监测点的高程数据和巡查该盐井附近的地面建筑设施；
s2、当第一监测结果的氯离子浓度大于预设阈值时，第一监测结果为异常，进行第一级预警；当第二监测结果的出卤量与注水量的比值超过预设比值范围时，第二监测结果为异常，进行第二级预警；当第三监测结果的高程数据与预设高程数据的差值超过预设差值范围时，或第三监测操作巡查到盐井附近的地面建筑设施发生异常情况时，第三监测结果为异常，进行第三级预警；
s3、发生第一级预警和第二级预警之后，缩短第一监测操作、第二监测操作、第三监测操作的监测周期，根据各监测操作的监测结果升高或降低预警级别或解除预警。
本发明所述的水溶开采盐井地质沉降监控的方法，步骤s1中盐井附近的浅层水质为：
盐井附近的生活水井和盐井附近的低洼处地面渗水。
本发明所述的水溶开采盐井地质沉降监控的方法，步骤s1中测量盐井附近的浅层水质的氯离子浓度的步骤为：
获取浅层水质的水样，将水样汇聚到容器中，通过一台柱塞泵将水样送至电导率仪中，通过电导率仪测量水样的电导率，并将水样的电导率测量结果传送到dcs系统，dcs系统将电导率换算成水样的氯离子浓度，如果水样的氯离子浓度大于预设阈值，盐井的第一监测结果为异常，dcs系统发出第一级预警，实现盐井地质沉降的早期预警。
本发明所述的水溶开采盐井地质沉降监控的方法，步骤s1中测量该盐井出卤量与注水量的比值的步骤具体为：
通过在盐井进出水管道上加装电磁流量计，检测出该盐井的注水量(简称为注)与出卤量(简称为采)，并将监测数据传送到dcs系统。dcs系统通过比较出卤量与注水量之比，来确定盐井运行是否正常，正常情况下采注比在0.7—1之间(即预设比值范围为0.7—1)，不在该范围内，说明盐井的第二监测结果为异常，存在发生地质沉降事故的隐患，dcs系统进行第二级预警，第二级预警对应的盐井地质沉降发生的可能性大于第一级预警对应的沉降发生可能性，可实现盐井地质沉降的中期预警。
本发明所述的水溶开采盐井地质沉降监控的方法，步骤s1中测量预设监测点的高程数据和巡查该盐井附近的地面建筑设施的步骤具体为：
在盐井周边建立观测点，建立的观测点为预设监测点，用高精度电子水准仪测量预设监测点的高程数据，初次测量的预设监测点的高程数据为预设高程数据，一旦发现后续测量的预设监测点的高程数据与预设高程数据的差值超过预设差值范围时，则代表第三监测结果为异常，进行第三级预警；预设差值范围为电子水准仪合理的测量误差范围，后续测量的高程数据应与预设高程数据相同，允许在预设差值范围内波动，一旦超过预设差值范围，进行第三级预警，第三级预警代表盐井已经发生了地质沉降；
巡查盐井周边的地面建筑设施，如果巡查到盐井附近的地面建筑设施发生异常情况，则代表第三监测结果为异常，进行第三级预警，地面建筑设施发生的异常情况具体为地面建筑设施出现异常裂纹或地面建筑设施与土壤有分层翘起。
本发明所述的水溶开采盐井地质沉降监控的方法，步骤s3中：
由于监测结果出现异常可能是监测操作的误差或其他非地质沉降的原因导致，在后续的监测操作中，某些监测结果可能会恢复正常，此时，需要降低预警级别或解除预警，具体的：
发生第一级预警后，如果后续的第一监测结果、第二监测结果、第三监测结果均正常，则解除第一级预警；
发生第二级预警后，如果后续的第一监测结果、第二监测结果、第三监测结果均正常，则解除第二级预警；
发生第二级预警后，如果后续的第一监测结果异常，第二监测结果、第三监测结果正常，则将第二级预警降低为第一级预警。
本发明所述的水溶开采盐井地质沉降监控的方法，步骤s3中：
在发生第一级预警和第二级预警之后，盐井的地质沉降情况可能进一步恶化，那么需要升高预警级别，具体的：
发生第一级预警后，如果后续的第二监测结果出现异常，则将第一级预警升高为第二级预警；
发生第二级预警后，如果后续的第三监测结果出现异常，则将第二级预警升高为第三级预警。
本发明还提供一种水溶开采盐井地质沉降监控的系统1，包括：
监测模块11：每间隔第一监测周期进行第一监测操作并获取第一监测结果，每间隔第二监测周期进行第二监测操作并获取第二监测结果，每间隔第三监测周期进行第三监测操作并获取第三监测结果；第一监测操作为测量盐井附近的浅层水质的氯离子浓度，第二监测操作为测量该盐井出卤量与注水量的比值，第三监测操作为测量预设监测点的高程数据和巡查该盐井附近的地面建筑设施；
预警模块12：当第一监测结果的氯离子浓度大于预设阈值时，第一监测结果为异常，进行第一级预警；当第二监测结果的出卤量与注水量的比值超过预设比值范围时，第二监测结果为异常，进行第二级预警；当第三监测结果的高程数据与预设高程数据的差值超过预设差值范围时，或第三监测操作巡查到盐井附近的地面建筑设施发生异常情况时，第三监测结果为异常，进行第三级预警；
预警调整模块13：发生第一级预警和第二级预警之后，缩短第一监测操作、第二监测操作、第三监测操作的监测周期，根据各监测操作的监测结果升高或降低预警级别或解除预警。
本发明所述的水溶开采盐井地质沉降监控的系统1，监测模块11中：
盐井附近的生活水井和盐井附近的低洼处地面渗水。
本发明所述的水溶开采盐井地质沉降监控的系统1，监测模块11中：
获取浅层水质的水样，通过电导率仪测量水样的电导率，将电导率换算成水样的氯离子浓度。
本发明所述的水溶开采盐井地质沉降监控的系统1，预警调整模块13中：
发生第一级预警后，如果后续的第二监测结果出现异常，则将第一级预警升高为第二级预警；
发生第二级预警后，如果后续的第三监测结果出现异常，则将第二级预警升高为第三级预警。
本发明所述的水溶开采盐井地质沉降监控的系统1，预警调整模块13中：
发生第一级预警后，如果后续的第一监测结果、第二监测结果、第三监测结果均正常，则解除第一级预警；
发生第二级预警后，如果后续的第一监测结果、第二监测结果、第三监测结果均正常，则解除第二级预警；
发生第二级预警后，如果后续的第一监测结果异常，第二监测结果、第三监测结果正常，则将第二级预警降低为第一级预警。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：通过第一监测操作、第二监测操作、第三监测操作分别监测盐井附近的浅层水质的氯离子浓度、盐井采注比、预设监测点的高程数据和盐井附近的地面建筑设施情况，当监测结果异常时，分别进行第一级预警、第二级预警、第三级预警，第二级预警对应的盐井沉降发生可能性大于第一级预警，第三级预警代表已经发生了盐井地质沉降；通过三级预警体系，形成完整有效的监控方法，能准确可靠地监测到盐井发生地质沉降的前兆，根据预警等级，可采取相应的防护措施，防止灾害事故的发生和扩大，减少损失；可以随着后续监测结果动态调整预警级别，对盐井地质沉降预警更加实时、准确；本发明可实现自动监测盐井沉降，自动分级预警，可靠性高，可实现早期预警、无人值守。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。