地下水取样方法转让专利

申请号 : CN201910170822.7

文献号 : CN111665093B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 侯德义王轶冬李广贺张旭张芳

申请人 : 清华大学

摘要 :

本申请提供地下水取样方法,该方法包括:利用抽水泵以第一流速从监测井中抽取地下水,实时获取所述地下水液面高度,并通过所述地下水液面高度确定所述地下水液面下降的高度值,当所述地下水液面下降的高度值等于第一高度值时,利用所述抽水泵以第二流速从所述监测井中抽取所述地下水,当所述地下水液面为平衡状态时,利用所述抽水泵抽取所述地下水,并将此时抽取的所述地下水作为所述地下水样本,该方法能够以改变流速的方式抽取监测井中具有代表性的地下水,从而节省了地下水的取样时间,提高了地下水的取样效率。

权利要求 :

1.一种地下水取样方法,其特征在于,所述方法包括:S1,利用抽水泵以第二流速从监测井中抽取地下水;

S2,当地下水液面平衡状态时,获取所述地下水液面下降的第二高度值;

S3,利用所述抽水泵以第一流速从所述监测井中抽取所述地下水;

S4,实时获取所述地下水液面高度,并通过所述地下水液面高度确定所述地下水液面下降的高度值;

S5,当所述地下水液面下降的高度值等于第一高度值时,利用所述抽水泵以第二流速从所述监测井中抽取所述地下水;

S6,当所述地下水液面为平衡状态时,利用所述抽水泵抽取所述地下水,并将此时抽取的所述地下水作为所述地下水样本。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S1,利用所述抽水泵以所述第二流速从所述监测井中抽取所述地下水,包括:利用所述抽水泵以所述第二流速从同一地域的第一口监测井中抽取所述地下水。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,利用水位计实时获取所述地下水液面高度,并通过所述地下水液面高度确定所述地下水液面下降的高度值。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一高度值与所述第二高度值成正比。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一流速大于所述第二流速。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一流速与所述第二流速成正比。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述二高度值包括0.2~0.4m之间的任意值。

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述监测井的内径包括5cm~10cm之间任意值。

9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二流速包括0.3~0.6L/min之间的任意值。

10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一流速等于第二流速的5~10倍。

说明书 :

地下水取样方法

技术领域

[0001] 本申请涉及环境监测技术领域,特别是涉及一种地下水取样方法。

背景技术

[0002] 随着经济的发展和社会的进步,城市的规模越来越大,在地下水检测治理中,准确监测地下水水质对于污染场地调查、环境风险管理以及修复系统性能评估至关重要。地下
水质量可能会受到钻井过程中引入的局部土壤基质和符合因素的影响,因此,需要对具有
代表性的地下水样本进行监测,实时监测地下水水质以治理地下水污染。
[0003] 传统技术中,通常采用低流量法对每个监测井中具有代表性的地下水进行取样。但是,低流量法可能需要较长的时间来对每个监测井进行取样,从而导致地下水取样的效
率较低。

发明内容

[0004] 基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种高效的地下水取样方法。
[0005] 本申请实施例提供一种地下水取样方法,包括:
[0006] 利用抽水泵以第一流速从监测井中抽取地下水;
[0007] 实时获取所述地下水液面高度,并通过所述地下水液面高度确定所述地下水液面下降的高度值;
[0008] 当所述地下水液面下降的高度值等于第一高度值时,利用所述抽水泵以第二流速从所述监测井中抽取所述地下水;
[0009] 当所述地下水液面为平衡状态时,利用所述抽水泵抽取所述地下水,并将此时抽取的所述地下水作为所述地下水样本。
[0010] 在其中一个实施例中,在利用抽水泵以第一流速从监测井中抽取地下水之前,所述方法还包括:
[0011] 利用所述抽水泵以所述第二流速从所述监测井中抽取所述地下水;
[0012] 当所述地下水液面平衡状态时,获取所述地下水液面下降的第二高度值。
[0013] 在其中一个实施例中,所述利用所述抽水泵以所述第二流速从所述监测井中抽取所述地下水,包括:利用所述抽水泵以所述第二流速从同一地域的第一口监测井中抽取所
述地下水。
[0014] 在其中一个实施例中,利用水位计实时获取所述地下水液面高度,并通过所述地下水液面高度确定所述地下水液面下降的高度值。
[0015] 在其中一个实施例中,所述第一高度值与所述第二高度值成正比。
[0016] 在其中一个实施例中,所述第一流速大于所述第二流速。
[0017] 在其中一个实施例中,所述第一流速与所述第二流速成正比。
[0018] 上述地下水取样方法与现有技术相比较,可以实现以下有益效果:
[0019] (1)本申请能够大大节省取样时间,提高取样效率。
[0020] (2)本申请无需提前判断不同的土壤情况,还能够提高地下水取样效率。

附图说明

[0021] 图1为地下水取样系统结构图;
[0022] 图2为一实施例提供的地下水取样的方法流程示意图;
[0023] 图3为另一实施例提供的地下水取样方法的具体流程示意图。

具体实施方式

[0024] 为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是
本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员
在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
[0025] 本实施例提供的地下水取样方法,可以适用于图1所示的地下水取样系统的应用场景,该地下水取样系统由监测井110、水位计111以及抽水泵112组成。其中,监测井110的
外壁可以由水泥灌浆、膨胀土、砾料、筛网构成,水位计111可以实时监测地下水的液面高
度,抽水泵112可以连续调节抽水的流速。需要说明的是,抽水泵112可以从监测井110中变
速抽取地下水,并通过水位计111监测地下水的液面高度,根据地下水液面下降的高度值以
改变抽取地下水的流速,本实施例对水位计111以及抽水泵112的具体形式不做限定。可选
的,监测井110可以为待取样地下水所处位置的监测井。
[0026] 在抽水泵112从监测井110中抽取地下水的过程中,开始利用大流量抽水时,地下水液面可以迅速下降,同时,监测井110外部具有代表性的地下水可以通过筛管进入监测井
110中,当地下水液面下降到一定高度时,可以迅速将抽水速度由大流量改为小流量,此时,
通过筛管进入监测井110的地下水流速会大于抽水的小流量,导致监测井110中地下水液面
上升。另外,抽水泵112此时从监测井110中抽取的地下水,大多来自于通过筛管进入监测井
110中具有代表性的地下水,从而减少抽取地下水的取样时间,提高取样效率。所述地下水
取样系统执行本实施例提供的地下水取样方法,在下述实施例中将具体介绍地下水取样方
法的具体过程。
[0027] 为了使本公开的目的、技术方案及优点更加清楚明白,通过下述实施例并结合附图,对本公开实施例中的技术方案的进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例
仅用以解释本公开,并不用于限定发明。
[0028] 图2为一实施例提供的地下水取样方法的流程示意图。本实施例涉及的是抽取具有代表性地下水的过程。如图2所示,该方法包括:
[0029] S101、利用抽水泵以第一流速从监测井中抽取地下水。
[0030] 具体的,地下水取样系统可以利用抽水泵以第一流速抽取同一地域多口监测井中的地下水。可选的,不同监测井的直径可以不相同,监测井的内径可以为5cm~10cm之间任
意值,另外,每口监测井周边土壤的水力传导率也可以不相同。其中,土壤的水力传导率可
以表征土壤中地下水流动的难易程度。
[0031] 需要说明的是,地下水可以通过监测井外壁的筛管进入监测井,然后地下水取样系统再抽取监测井中的地下水。
[0032] S102、实时获取所述地下水液面高度,并通过所述地下水液面高度确定所述地下水液面下降的高度值。
[0033] 可选的,利用水位计可以实时获取所述地下水液面高度,并通过所述地下水液面高度确定所述地下水液面下降的高度值。
[0034] 具体的,地下水取样系统可以通过水位计实时获取地下水液面的高度,并且通过实时获取的地下水液面高度确定地下水液面下降的高度值,其中,以第一流速抽取地下水
前的液面高度可以通过水位计测出,该高度为固定值。
[0035] 需要说明的是,抽取地下水的过程中,监测井中地下水液面在不断下降,地下水液面下降的高度值可以等于第一流速抽取地下水前的液面高度,减去当前水位计测得的地下
水液面高度。
[0036] S103、当所述地下水液面下降的高度值等于第一高度值时,利用所述抽水泵以第二流速从所述监测井中抽取所述地下水。
[0037] 可选的,所述第一流速大于所述第二流速。同时,所述第一流速与所述第二流速成正比。
[0038] 具体的,获取得到的地下水液面下降的高度值等于第一高度值时,地下水取样系统可以采用抽水泵以第二流速从监测井中继续抽取地下水。其中,转换为第二流速抽取地
下水前的液面高度可以为,以第一流速抽取地下水后液面的高度。可选的,上述第一高度值
可以为通过第一流速需要抽取监测井中地下水的液面高度值,也可以理解为,预设的高度
值。
[0039] 需要说明的是,第二流速可以在0.3~0.6L/min之间任意取值,第一流速可以等于第二流速的5~10倍。其中,第二流速可以与监测井的直径,以及监测井周边土壤的水力传
导率有关系。
[0040] S104、当所述地下水液面为平衡状态时,利用所述抽水泵抽取所述地下水,并将此时抽取的所述地下水作为所述地下水样本。
[0041] 具体的,地下水取样系统转换为第二流速抽取地下水后,当监测井中地下水液面达到平衡状态时,可以利用抽水泵抽取监测井中的地下水,并将此时抽取得到的地下水作
为地下水样本,以对该地下水样本进行检测。可选的,当地下水液面下降的高度值变化非常
小时,说明地下水液面达到了平衡状态,并且地下水液面达到平衡状态后,抽水泵抽取的地
下水可以为具有代表性的地下水样本。
[0042] 本实施例提供的地下水取样方法,利用抽水泵以第一流速从监测井中抽取地下水,实时获取所述地下水液面高度,并通过所述地下水液面高度确定所述地下水液面下降
的高度值,当所述地下水液面下降的高度值等于第一高度值时,利用所述抽水泵以第二流
速从所述监测井中抽取所述地下水,当所述地下水液面为平衡状态时,利用所述抽水泵抽
取所述地下水,并将此时抽取的所述地下水作为所述地下水样本,该方法能够以改变流速
的方式快速抽取监测井中具有代表性的地下水,减少废水产生量,节约处理废水的成本,从
而节省地下水的取样时间,提高地下水的取样效率;另外,该方法适用于不同的土壤情况,
无需提前判断土壤的情况,还能够提升取样效率。同时,该方法所采用的取样系统简单,并
且便于操作,成本低。
[0043] 图3为另一个实施例提供的地下水取样方法的流程示意图,在图2所示方法的基础上,如图3所示,上述S101在利用抽水泵以第一流速从监测井中抽取地下水的步骤之前,所
述方法还包括:
[0044] S105、利用所述抽水泵以所述第二流速从所述监测井中抽取所述地下水。
[0045] 可选的,上述S105中利用所述抽水泵以所述第二流速从所述监测井中抽取所述地下水包括:利用所述抽水泵以所述第二流速从同一地域的第一口监测井中抽取所述地下
水。
[0046] 具体的,地下水取样系统采用抽水泵以第一流速抽取监测井中的地下水之前,可以以第二流速抽取同一地域第一口监测井中的地下水,且不需要以第二流速对同一地域其
它监测井中的地下水进行抽取。其中,地下水取样系统抽取同一地域第一口监测井中的地
下水是为了确定第二高度。
[0047] S106、当所述地下水液面平衡状态时,获取所述地下水液面下降的第二高度值。
[0048] 可选的,所述第一高度值与所述第二高度值成正比。
[0049] 具体的,地下水取样系统先以第二流速抽取监测井中的地下水,监测井中的地下水液面平衡状态时,通过计算可以获取以第二流速抽取对应监测井中的地下水下降的高度
值,即第二高度值。其中,第二高度值可以等于地下水取样系统以第二流速抽取同一地域第
一口监测井中地下水前的液面高度,与通过第二流速抽取同一地域第一口监测井中地下水
达到平衡状态时的液面高度之差。
[0050] 需要说明的是,第二高度值可以为0.2~0.4m之间的任意值,同时,上述第一高度值可以为第二高度值的3~4倍。
[0051] 本实施例提供的地下水取样方法,利用所述抽水泵以所述第二流速从所述监测井中抽取所述地下水,当所述地下水液面平衡状态时,获取所述地下水液面下降的第二高度
值,该方法能够确定第二流速,以便为后续转换小流量流速提供依据,通过改变流速的方式
以抽取监测井中具有代表性的地下水,从而节省了地下水的取样时间,提高了地下水的取
样效率;另外,该方法适用于不同的土壤情况,无需提前判断土壤的情况,还能够提升取样
效率。同时,该方法所采用的取样系统简单,并且便于操作,成本低。
[0052] 以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员
来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保
护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。