本實用新型涉及一種弱透水層抽水試驗裝置，該裝置適用于平原地區(qū)弱透水層(潛水含水層)，黏性土地層孔深小于10m的鉆孔定流量下潛水非完整井穩(wěn)定流抽水測試。

背景技術：

弱透水層的抽水試驗是為了確定弱透水層參數(shù)，了解水文地質條件的主要方法。目前常采用的主孔抽水、帶有多個觀測孔的群孔抽水試驗方法，包括非穩(wěn)定流和穩(wěn)定流的抽水實驗，要求觀測抽水期間和水位恢復期間的水位、流量、等內容。目前的一些抽水試驗裝置由于結構設計不合理，不能夠有效的對弱透水層進行數(shù)據(jù)采集，無法保證數(shù)據(jù)采集的精準性，影響了抽水試驗裝置的應用。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述技術問題，本實用新型的目的在于提供一種結構設計合理、能夠對若透水層數(shù)據(jù)進行精準采集的弱透水層抽水試驗裝置。

本實用新型的技術方案如下：

一種弱透水層抽水試驗裝置，包括測量容器、緩沖容器、壓力泵，以及連通地表下方弱透水層的鉆孔通道，所述鉆孔通道為內徑一致的圓形通道，所述測量容器為截面圓形或正方形的容器，測量容器內設置有對測量容器內水位高度進行檢測的水位傳感器；

所述測量容器與鉆孔通道中的弱透水層之間連通有抽水管道，抽水管道的一端伸入鉆孔通道中且處于弱透水層中，抽水管道的另一端與測量容器內部形成連通，在緩沖容器與測量容器之間連通氣壓管；

所述壓力泵對緩沖容器內形成負壓抽吸并通過氣壓管使測量容器內形成負壓，促使弱透水層中的水通過抽水管道進入測量容器內；

還包括用于對鉆孔通道中弱透水層水位進行監(jiān)測的水位監(jiān)測儀；及用于接收水位傳感器、水位監(jiān)測儀所采集數(shù)據(jù)的控制處理器，所述控制處理器連接有顯示器。

采用了上述技術方案，抽水試驗時在壓力泵產(chǎn)生的負壓作用下，鉆孔通道中弱透水層的水進入測量容器，測量容器內負壓隨之減小，通過及時調節(jié)壓力泵的工作參數(shù)來保證測量容器內的恒定負壓(當負壓發(fā)生微小變化可以忽略)；通過水位監(jiān)測儀能夠實時獲得鉆孔通道中弱透水層的水位變化大小，且通過測量容器內的水位傳感器獲得測量容器內的水液位，由于測量容器為規(guī)則形狀，通過控制處理器能夠計算出測量容器內水的體積；顯示器能夠顯示出弱透水層的水位降升曲線圖，也可以顯示出試驗過程中各個階段的參數(shù)。當鉆孔通道內的出水量和動水位與時間的關系在一定范圍波動較小且沒有出現(xiàn)持續(xù)上升和下降的趨勢，即抽水試驗已經(jīng)達到穩(wěn)定狀態(tài)，此時結束第一次水位降深試驗；待水位恢復后可進行多次降深試驗，以最終獲取弱透水層滲透系數(shù)的平均值，提升試驗數(shù)據(jù)的精準性。同時，在保持鉆孔通道抽水流量較小且恒定的條件下，保證弱透水層不會發(fā)生疏干或水位波動性跳躍，以此來實現(xiàn)定流量抽水試驗水位降深與流量的準確控制。本實用新型能夠實現(xiàn)定流量抽水，流量實現(xiàn)準確控制，試驗數(shù)據(jù)精準度高，為弱透水層求取滲透系數(shù)(K值)提供了精準保障；同時，本實用新型僅需要兩個容器、一個壓力泵、控制處理器、顯示器等相應的檢測儀器便可以實現(xiàn)，設備使用少，便于攜帶，且裝置使用簡單。

進一步地，為了實現(xiàn)自動調整測量容器內恒定的負壓，所述測量容器內設置有對測量容器內壓力進行監(jiān)測的壓力測量儀，該壓力測量儀將采集到的測量容器內壓力信息傳輸給控制處理器，該控制處理器接收測量容器內壓力信息并與設定壓力信息值進行比較且根據(jù)比較的結果來控制所述壓力泵的工作狀態(tài)。

進一步地，為了可以實現(xiàn)手動調節(jié)控制測量容器內的負壓值以及獲得測量容器內的水量；所述測量容器上標配體積刻度，所述壓力泵為手動壓力泵。

進一步地，為了便于觀察出水情況，所述抽水管道為透明管道。

進一步地，為了便于觀察緩沖容器內是否有進水，所述緩沖容器為透明容器。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為本實用新型的控制原理示意圖；

附圖中，1為測量容器，2為緩沖容器，3為壓力泵，4為鉆孔通道，5為水位傳感器，6為抽水管道，7為氣壓管，8為溢流管，9為溢流閥，10為水位監(jiān)測儀，11為控制處理器，12為顯示器，13為壓力測量儀，14為重力錘。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面對本實用新型實施例的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例?；谒枋龅谋緦嵱眯滦偷膶嵤├绢I域普通技術人員在無需創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

參見圖1、2，一種弱透水層抽水試驗裝置，包括測量容器1、緩沖容器2、壓力泵3，以及連通地表下方弱透水層的鉆孔通道4，測量容器、緩沖容器為完全封閉的容器，且兩個容器均可以采用透明材料制成，如透明的玻璃或透明的塑料。為了便于鉆孔及對地表下層起到一定的保護作用，鉆孔通道為內徑一致的圓形通道，為了便于測得容器內的水位，測量容器為截面圓形或正方形的容器，測量容器內設置有對測量容器內水位高度進行檢測的水位傳感器5；通過水位傳感器獲得測量容器內的水位高度且容器的底面積已知，這樣可以獲得測量容器內水的體積。在測量容器1上開設有排水出口，便于試驗后將測量容器內的水排出。

測量容器與鉆孔通道中的弱透水層之間連通有透明的抽水管道6，抽水管道的一端伸入鉆孔通道中且處于弱透水層中，抽水管道的另一端與測量容器內部形成連通，抽水管道為軟質水管，便于收放，在軟質水管底部設置有重力錘14，便于軟質水管垂直下放到鉆孔通道中，以及在軟質水管底部設置有對進入水管中的水進行過濾的防堵塞濾口裝置，其可以采用紗布包裹著軟質水管來實現(xiàn)或者采用與軟質水管連通內部具有濾網(wǎng)的過濾接頭來實現(xiàn)。

在緩沖容器與測量容器之間連通氣壓管7，氣壓管用來調節(jié)測量容器內負壓水平，控制抽水管道的出水量；壓力泵對緩沖容器內形成負壓抽吸并通過氣壓管使測量容器內形成負壓，促使弱透水層中的水通過抽水管道進入測量容器內；這樣壓力泵對緩沖容器抽吸負壓時，通過氣壓管也能夠將測量容器內形成負壓，從而形成弱透水層中水抽吸到測量容器中的力。緩沖容器的設置是用來防止測量容器中的水吸到壓力泵中，為了便于將緩沖容器內的水排出，在緩沖容器上開設有溢流口，當緩沖容器內的水位達到溢流口時，與溢流口連通有溢流管8，在溢流管上裝有溢流閥9，溢流時，溢流閥便會自動打開，將緩沖容器中的水通過溢流管排出，溢流管可以與鉆孔通道連通，排出的水可以直接回流到地表下，同樣，在測量容器上也可以設置溢流管與溢流閥，當一次試驗結束后，將測量容器內的水排放出去。實施中，抽水管道的一端連通測量容器內的頂部，遠遠高出測量容器內的水面，氣壓管的一端也延伸到測量容器內的上部，不會浸入到測量容器內的水面下，這樣能夠保證產(chǎn)生的負壓始終對抽水管道內的水形成吸附力。

還包括用于對鉆孔通道中弱透水層水位進行監(jiān)測的水位監(jiān)測儀10，水位監(jiān)測儀可以選用目前市場上銷售的任何款式，可以記錄水位降深的數(shù)值并傳輸給控制處理器；及用于接收水位傳感器、水位監(jiān)測儀所采集數(shù)據(jù)的控制處理器11，控制處理器采集水位傳感器和水位監(jiān)測儀的數(shù)據(jù)達到設定范圍內時，則停止壓力泵的工作，完成一次實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集，數(shù)據(jù)的采集時間可以人為現(xiàn)場控制或設定；控制處理器連接有顯示器12，控制處理器可采用可編程PLC或電腦終端來實現(xiàn)，與各個儀器之間可以采用有線或WIFI和藍牙等無線的方式進行數(shù)據(jù)傳輸；控制處理器處理出的數(shù)據(jù)也可以通過顯示器顯示出來；在測量容器內設置有對測量容器內壓力進行監(jiān)測的壓力測量儀13，該壓力測量儀將采集到的測量容器內壓力信息傳輸給控制處理器，該控制處理器接收測量容器內壓力信息并與設定壓力信息值進行比較且根據(jù)比較的結果來控制所述壓力泵的工作狀態(tài)。另一種實施方式，可以在測量容器上標配體積刻度，所述壓力泵為手動壓力泵。在測量容器內設置有水位浮標便于精準識別體積刻度及進行校正。