地下水监测技术与方法

地下水作为人类生存空间的重要组成部分,为人类提供了优质的淡水资源。近年来,国家对地下水监测给予了高度重视,为适应调查评价需要,《地下水质量标准》(GB/T 148482017)于2

地下水作为人类生存空间的重要组成部分,为人类提供了优质的淡水资源。近年来,国家对地下水监测给予了高度重视,为适应调查评价需要,《地下水质量标准》(GB/T 14848—2017)于2017年5月1日正式实施。地下水监测技术和方法在地下水基础状况调查中占有非常重要的地位,对分析测试结果有着重要影响,如何规范地采集到有代表性的地下水样品,并获得真、准、全的监测数据尤为重要。

 

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1.地下水监测技术和方法

地下水多层监测井具有以下5种结构形式。

 

1.1 单管多层监测井

单管多层监测井是在一个钻孔内安装一根井管以获取不同目的层地下水样品的井。

 

1.2 丛式监测井

丛式监测井是在一个监测点附近分别钻多个不同深度的监测井,每个监测井分别监测不同的深度。

 

1.3巢式监测井

巢式监测井是在一个钻孔中将多根不同长度的监测管分别下至选定的监测层位,经分层填砾与止水,使几个监测井完成在一个钻孔中。

 

1.4连续多通道管监测井

采用具有多个通道(7个) 的连续多通道管、经分层填砾与分层止水而建成的地下水多层监测井

 

1.5 WestbayMP 采样系统监测井

WestbayMP 采样系统是一种有阀门窗口的模块化多级系统。系统特点是消除套管内的多通道。模块化设计允许一个钻孔中建立众多监测区域。可进行水压力测量、地下水采样和水力传导性试验。

 

2 地下水采样器具

 

地下水采样器具

 

2.1 Bailer 采样器

Bailer 采样器属敞口式采样器。采样器底部设止回阀,用绳索放入井内,入水阀门打开,上提阀门关闭,取出预定深度的水样。

 

Bailer 采样器

 

 

操作示意图

(操作示意图)

 

2.2惯性采样泵

惯性采样泵由驱动装置、管线和泵头( 止回阀) 组成。管线下降时,阀门打开,地下水进入管线中,管线上升时底阀关闭,通过连续不断的上下往复运动,抽取地下水。惯性泵有机械驱动式和人工驱动式。

 

2.3 地下水定深采样器

气控式地下水定深采样器属于闭口式采样器。由不锈钢采样容器、尼龙管线、管线卷轴、供气装置、进/排气阀门组成。采样器入井前,给采样器腔内充满一定压力的气体,防止在未达到预定采样深度进水。达到预定深度放气,在水柱压力作用下,采样区域的水充满采样器,底阀自动关闭,提出采样器获取预定采样深度的水样。

电控式地下水定深采样器属于闭口式采样器。它是利用电磁阀控制采样器进水口启闭来实现地下水定深采样。由不锈钢采样容器、不锈钢采样容器、电缆、电缆卷轴、电磁阀、控制箱组成。

 

2.4气囊泵

气囊泵是在设有进、排水止回阀的腔体内安装气囊形成气囊泵体,泵下入水位以下后,在水压力作用下,水经底部进水口进入气囊腔,腔内充满水后进水口止回阀关闭,在泵体与气囊间注入压缩气体挤压气囊,水沿出水管线从排水口排出。释放气体,气囊腔再次充水。

 

2.5 地下水分层采样系统

地下水分层采样系统是通过封隔器将采样目的层段两端的非目的层段隔离,然后采用抽水器具抽取目的层段的水,以获得目的层段水样或者目的层段抽水的有关参数。

 

2.6 U 型管采样系统

U 型管采样器是一种靠高压气体驱动的容积泵。U型管采样系统由地面控制系统和井下取样系统组成。

 

2.7 充气封隔器

充气封隔器( packer) 以金属骨架增强型胶筒或帘子布型胶筒作为密封元件,利用高压气体作为胶筒的膨胀动力,将高压气体注入密封腔内,使胶筒纵向扩张紧贴孔壁,实现不同目的和用途的孔下封隔与桥堵。适用于地层渗透性试验、压水试验、分段注水试验、分层抽水试验、分层采样等。

 

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3 地下水现场监测设备

3.1 多参数水质现场快速检测仪

该多参数水质快速检测仪采用离子选择电极实现对地表水、地下水的 pH 值、电导率、氨氮、硝酸根、六价铬等参数的现场快速检测。其结构简单、使用方便,可现场取水样进行检测,也可直接将传感器垂入河流、池塘中得到测量结果,检测结果通过转接线快速方便地采集到笔记本电脑或掌上电脑中,工作方式灵活、便捷,适应野外快速检测的要求。为水文地质调查提供了新技术、新手段。