各类水质监测、气象监测等相关的仪器
概述
SRK咨询公司的艾德里安·莱切尔提出了一种全新的方法,用于测定含水层的渗透性和水力传导系数。该方法几乎无需成本,能够快速获得与抽水试验结果相当的可靠数据,并且借助坚固耐用的TROLL 100数据记录仪在所有新井钻探完成后进行气举(清井)作业的末端阶段完成测量。
查明拟用于建筑、采矿或其他开挖工程的场地的水力特性至关重要,往往决定着项目能否继续推进。这些特性是水文地质学家预测产水量、降水排水以及环境影响的基础。然而,获取这些信息既耗时又成本高昂,需要钻探更多生产井,并开展抽水试验,以确定场地的弥散系数和水力传导率。这些参数决定了地下水在含水层中的运移速度。
澳大利亚珀斯SRK咨询公司的水文地质学家艾德里安·莱切尔深知,找到一种更快速、更简便的方法来测定场地的弥散度和水力传导系数,将带来颠覆性的变革。
莱切尔意识到,客户已经在对新建的监测井开展一项名为“空中吊运开发”的常规作业,而这项作业还可兼用于测定含水层的导水系数。
莱切尔解释了空中输送系统的运作原理:“当井被钻开后,**清除钻井过程中掉落的岩屑和钻井液。为此,他们使用一根长管和一台压缩机,向井内注入空气。这会使井内的水喷涌而出并溢出,同时将岩屑一并带出。”“这就像往一根长长的水瓶里的吸管上吹气一样。水会涌上来,从瓶子的两侧溢出来。”
空中吊运的实施通常需要数小时,而电导率、温度和pH值的测量则可帮助水文地质学家判断冲洗是否已完成,以及流出的水是否为未受污染的原生地下水。
在莱切尔看来,这一过程不仅能够用于冲洗监测井,还提供了更多可能性。莱切尔表示,气举开发显然“带来了一些问题”。他意识到,这种做法会造成一种类似于压降测试或抽水测试的非稳态状态。“于是我说,既然我们是为了清理井眼而进行泵送,那为什么不测量一下水对气举的响应速度呢?”因为这个井既不知道是在进行抽水试验而被抽水,还是在进行清洗而被抽水。
莱切尔的方法既采用了一些低技术手段(用一只水桶和一块秒表来测量气举过程中的流量),也借助了高技术设备来测定压力(即原位坚固型TROLL 100数据记录仪)。在气举结束时,他关停压缩机,拔出输气管,将数据记录仪放入井内,并在井内水体逐渐恢复至气举前状态的过程中,持续进行约20至30分钟的压力测量。
莱切尔从他所负责的各个矿区新钻探的监测井的抽水试验数据中收集了相关信息,共计约30口。他能够运用水力学公式计算这些井所揭露含水层的导水系数和渗透系数。但他深知,自己**证明这一新方法的有效性。他希望将自己的研究结果与他所称的“水力方法的金标准”——抽水试验——进行对比。
为此,还需在监测井旁再钻设若干口生产井。由于大型生产井造价高昂,只能选取少量井位。至于具体选址,尚未作出决定。于是,他便静候其变。
数月之后,到了检验莱切尔新型气举工艺与抽水试验结果的时刻。他在监测井旁钻了六口生产井,以便获取气举试验的相关数据。
“我原本希望自己的方法能指明正确的方向。大多数情况下,它都能准确预测抽水试验的结果。我手头已经有了确凿的证据,”莱谢尔说道。
不仅与抽水试验的结果相当,而且在进一步的对比中,他证明了新方法的实际性能甚至优于瞬态法。在Lechel的研究之前,瞬态法一直是**一种无需邻近生产井即可开展的单个监测井水力测试方法。
采用气举法进行透水性测定的成本较低,这使得在矿区新钻探的每一口监测井上都能获取水力参数数据。此举增加了数据点的数量,有助于水文地质学家更深入地认识项目区内含水层的非均质性。 正如莱切尔所指出的,“这往往比仅在少数几个地点通过黄金标准抽水试验所获得的透水性数据的质量更为重要。”
莱切尔指出,他的这一设想之所以能够取得成功,是因为从根本上讲,所有这些方法测量的都是同一项指标——即水体受到扰动后的恢复过程(“压降”)。正是基于这一共同的理论基础,莱切尔才意识到:如果在新建监测井施工过程中例行开展的抽水作业期间同步采集机会性恢复数据,那么他便能比采用瞬态法更可靠地确定水力参数,而且无需承受抽水试验所带来的延误与成本。
而且他也发现,这能带来满意的客户! 关于TROLL 100数据记录仪的详细参数请移步: http://qdzxyq.com/Products/Show/?id=12
