|
在水文地質(zhì)勘察、地?zé)峋辈�、地下水�?chǔ)量評(píng)價(jià)項(xiàng)目中，抽水試驗(yàn)是核算含水層滲透系數(shù)、導(dǎo)水系數(shù)、給水度等關(guān)鍵水文參數(shù)的核心工序，水位數(shù)據(jù)采集質(zhì)量，直接影響試驗(yàn)成果數(shù)據(jù)可靠性。人工值守讀數(shù)、鋼尺間斷復(fù)測(cè)的傳統(tǒng)作業(yè)模式，易受人員操作、晝夜環(huán)境、水位瞬時(shí)波動(dòng)等因素干擾，逐步被自動(dòng)化水位監(jiān)測(cè)設(shè)備替代，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工況合理選型，可有效提升抽水試驗(yàn)工作效率與數(shù)據(jù)完整性。
一、抽水試驗(yàn)場(chǎng)景設(shè)備選型核心參考要素
1、數(shù)據(jù)采集精度與響應(yīng)速度選型
抽水試驗(yàn)過程包含抽水降深、停泵水位回彈兩個(gè)關(guān)鍵階段，水位變化速率跨度大，從緩慢漸變到短時(shí)快速升降均有出現(xiàn)。選型優(yōu)先選用可實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)數(shù)據(jù)采集的監(jiān)測(cè)設(shè)備，設(shè)備傳感單元響應(yīng)速率適配水位動(dòng)態(tài)變化，能夠按照項(xiàng)目設(shè)定時(shí)間間隔完成數(shù)據(jù)采集，既可以設(shè)置秒級(jí)高頻采樣適配驟變水位工況，也能按需調(diào)整分鐘級(jí)采樣適配平穩(wěn)變化階段，完整留存從抽水起始到水位穩(wěn)定、停泵回升全周期的連續(xù)數(shù)據(jù)，減少間斷采集帶來的數(shù)據(jù)缺失問題。
常規(guī)水文勘察項(xiàng)目選用通用高精度投入式水位監(jiān)測(cè)儀器即可；大降深、瞬時(shí)水位波動(dòng)劇烈的深井抽水試驗(yàn)，可搭配高靈敏傳感模組產(chǎn)品，適配含水層富水性強(qiáng)、水位變化迅猛的現(xiàn)場(chǎng)條件。
2、探頭材質(zhì)適配現(xiàn)場(chǎng)水樣環(huán)境
不同區(qū)域地下水水質(zhì)存在差異，部分勘察點(diǎn)位地下水礦化度偏高、含有微量腐蝕性離子，地?zé)崤涮子^測(cè)井水樣還伴隨水溫偏高的特點(diǎn)。
- 普通淡水觀測(cè)井抽水試驗(yàn)：316 不銹鋼傳感探頭能夠滿足日常浸沒使用需求，適配常規(guī)地下水環(huán)境；
- 地?zé)峋涮壮樗囼?yàn)、高礦化度地下水點(diǎn)位：優(yōu)先選用鈦合金、特種防腐膜片材質(zhì)探頭，提升設(shè)備在高溫、腐蝕性水體中長(zhǎng)期臨時(shí)浸沒的適應(yīng)能力，降低水垢附著、介質(zhì)腐蝕造成的數(shù)據(jù)漂移風(fēng)險(xiǎn)。
3、供電與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、傳輸選型區(qū)分
抽水試驗(yàn)分為短期野外臨時(shí)試驗(yàn)與多井同步組網(wǎng)觀測(cè)兩種工況：
- 單點(diǎn)短期抽水試驗(yàn)：選用內(nèi)置儲(chǔ)能電源的一體式記錄儀，無需外接市電與布線，設(shè)備本地存儲(chǔ)空間可完整儲(chǔ)存整場(chǎng)試驗(yàn)全部采集數(shù)據(jù)，試驗(yàn)結(jié)束后現(xiàn)場(chǎng)導(dǎo)出數(shù)據(jù)文件，適配野外無供電、點(diǎn)位分散的勘察現(xiàn)場(chǎng)；
- 多觀測(cè)孔同步抽水試驗(yàn)、地?zé)峋航M勘察試驗(yàn)：選用搭載有線通訊或無線遠(yuǎn)傳模塊的成套監(jiān)測(cè)設(shè)備，多支監(jiān)測(cè)終端組網(wǎng)聯(lián)動(dòng)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可遠(yuǎn)程上傳至后臺(tái)，工作人員無需往返各個(gè)觀測(cè)井，在終端平臺(tái)統(tǒng)一查看各組水位實(shí)時(shí)變化，便于同步把控整體試驗(yàn)進(jìn)度。
4、配套輔助設(shè)備搭配選型
自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備作為主力采集工具的同時(shí)，可搭配便攜式鋼尺水位計(jì)作為輔助校核器具。試驗(yàn)布設(shè)階段用人工鋼尺標(biāo)定監(jiān)測(cè)設(shè)備初始零點(diǎn)，試驗(yàn)收尾階段隨機(jī)點(diǎn)位復(fù)測(cè)比對(duì)，校驗(yàn)自動(dòng)化采集數(shù)據(jù)的偏差，貼合水文勘察相關(guān)規(guī)范的數(shù)據(jù)校核要求。
二、不同項(xiàng)目場(chǎng)景針對(duì)性選型方案
- 常規(guī)民用水井、淺層地下水抽水試驗(yàn) 選用經(jīng)濟(jì)型投入式自動(dòng)水位記錄儀，標(biāo)準(zhǔn)厘米級(jí)采集規(guī)格，電池續(xù)航覆蓋數(shù)天試驗(yàn)周期，本地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，性價(jià)比適配中小型勘察項(xiàng)目，滿足基礎(chǔ)水文參數(shù)測(cè)算的數(shù)據(jù)需求。
- 地?zé)豳Y源勘查深井抽水試驗(yàn) 結(jié)合深井井深、地?zé)崴邷馗吒g特性，采用防腐耐高溫定制探頭 + 鎧裝抗拉線纜，搭配遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集終端，兼顧深井下入安全與復(fù)雜水質(zhì)環(huán)境下的數(shù)據(jù)穩(wěn)定性，適配地?zé)崆捌诳碧匠樗囼?yàn)。
- 礦區(qū)水文、區(qū)域性地下水普查大型抽水試驗(yàn) 多觀測(cè)孔同步布設(shè)成套監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，統(tǒng)一時(shí)鐘同步采樣，規(guī)避不同設(shè)備采樣時(shí)差帶來的數(shù)據(jù)分析誤差，批量匯總?cè)c(diǎn)位降深數(shù)據(jù)，助力大范圍含水層水文條件研判。
三、設(shè)備使用帶來的落地價(jià)值
- 優(yōu)化人力投入，擺脫試驗(yàn)全程人員蹲守測(cè)讀水位的作業(yè)模式，工作人員可把精力放在抽水設(shè)備運(yùn)維、現(xiàn)場(chǎng)工況記錄等工作上，縮減野外試驗(yàn)人工成本；
- 完善數(shù)據(jù)鏈條，自動(dòng)化不間斷采集填補(bǔ)夜間、凌晨等人員不便值守時(shí)段的數(shù)據(jù)空白，完整的降深、回升曲線更貼合水文計(jì)算公式的數(shù)據(jù)取用要求；
- 便捷成果歸檔，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)可直接導(dǎo)出表格文件，省去人工手抄數(shù)據(jù)再錄入的步驟，減少轉(zhuǎn)錄失誤，方便勘察單位編制試驗(yàn)報(bào)告、項(xiàng)目資料存檔。
四、選型小結(jié)
抽水試驗(yàn)水位監(jiān)測(cè)設(shè)備沒有統(tǒng)一規(guī)格選型標(biāo)準(zhǔn)，需要結(jié)合井深、地下水水質(zhì)、試驗(yàn)周期、觀測(cè)井?dāng)?shù)量等實(shí)際工況靈活選配。立足項(xiàng)目實(shí)測(cè)需求，匹配對(duì)應(yīng)精度、材質(zhì)、傳輸方式的監(jiān)測(cè)儀器，既能契合現(xiàn)行水文勘察規(guī)范的相關(guān)要求，也能從源頭提升抽水試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可用性，助力地下水勘查、地?zé)衢_發(fā)、水資源評(píng)價(jià)等項(xiàng)目穩(wěn)步落地。
以下按工程應(yīng)用、科研應(yīng)用和高性價(jià)比三個(gè)方向，分別介紹代表性品牌：
（一）國產(chǎn)工程監(jiān)測(cè)類品牌
1. 深圳市東方萬和儀表有限公司（萬和儀表）
萬和儀表深耕地下水位監(jiān)測(cè)領(lǐng)域15年，總部位于深圳，產(chǎn)品覆蓋水文地質(zhì)、地?zé)衢_發(fā)、礦山安全、水利工程等20余個(gè)行業(yè)，累計(jì)服務(wù)用戶超過萬家。該公司是國家地下水監(jiān)測(cè)工程的專業(yè)供應(yīng)商之一，產(chǎn)品通過ISO9001質(zhì)量管理體系認(rèn)證，并符合CE、FCC、RoHS等國際標(biāo)準(zhǔn)和SGS計(jì)量認(rèn)證。
核心產(chǎn)品WH311系列地下水位自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀采用激光靜壓式測(cè)量原理，綜合精度達(dá)到±0.25% FS，分辨率0.1cm，經(jīng)SGS計(jì)量認(rèn)證，1000米量程內(nèi)誤差控制在0.25%以內(nèi)。探頭采用316L不銹鋼或鈦合金材質(zhì)，防護(hù)等級(jí)IP68，耐溫范圍覆蓋-20℃至90℃，地?zé)釋Ｓ每羁蓴U(kuò)展至-30℃至100℃。設(shè)備內(nèi)置大容量存儲(chǔ)，可連續(xù)記錄3年以上數(shù)據(jù)，通信方式涵蓋4G、NB-IoT、北斗等，配置三重防雷和數(shù)據(jù)掉線補(bǔ)傳機(jī)制，適合野外無人值守部署。
WH311系列已在貴州漁洞峽1000米地?zé)峋?xiàng)目中實(shí)現(xiàn)連續(xù)18個(gè)月穩(wěn)定運(yùn)行，成功區(qū)分三個(gè)熱儲(chǔ)層（90℃、85℃、120℃），為地?zé)豳Y源開發(fā)提供了關(guān)鍵依據(jù)。售后服務(wù)體系涵蓋3年質(zhì)保和終身技術(shù)支持。
（二）進(jìn)口科研及高精度監(jiān)測(cè)類品牌
1. Solinst（加拿大·索林斯特）
Solinst擁有逾50年的水文儀器研發(fā)歷史，旗下Levelogger 5系列定位科研級(jí)水位自動(dòng)記錄系統(tǒng)，在高校科研、國際合作項(xiàng)目和基準(zhǔn)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域具有較好聲譽(yù)。Levelogger 5采用高精度壓力傳感技術(shù)，精度可達(dá)±0.05% FS，內(nèi)置10年長(zhǎng)效鋰電池，可存儲(chǔ)15萬個(gè)溫度和水位數(shù)據(jù)點(diǎn)。該系列產(chǎn)品采用哈司特合金壓力傳感器和法拉第籠式設(shè)計(jì)，可防止雷電引起的電涌，適合高精度抽水試驗(yàn)和長(zhǎng)期基準(zhǔn)監(jiān)測(cè)場(chǎng)景。搭配LevelSender 5遙測(cè)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)本地或遠(yuǎn)程水位監(jiān)測(cè)及氣壓補(bǔ)償。
2. Eijkelkamp（荷蘭）
Eijkelkamp的DIVER系列在地下水監(jiān)測(cè)領(lǐng)域知名度較高，包括DIVER、CTD-Diver和Micro-Diver等多種型號(hào)，可實(shí)現(xiàn)水位、水溫和電導(dǎo)率三參數(shù)同步測(cè)量。產(chǎn)品采用不銹鋼或陶瓷材質(zhì)，電池壽命可達(dá)8-10年，內(nèi)存可記錄2×48000個(gè)數(shù)據(jù)，適用于地下水長(zhǎng)期觀測(cè)、鹽水入侵監(jiān)測(cè)和污染場(chǎng)地調(diào)查等環(huán)境監(jiān)測(cè)場(chǎng)景。
（三）高性價(jià)比常規(guī)監(jiān)測(cè)類品牌
合肥市德控儀表有限公司
德控儀表專注于液位儀表生產(chǎn)，擁有自主傳感器技術(shù)。DK系列地下水位監(jiān)測(cè)儀精度為±0.2% FS，分辨率0.1cm，量程覆蓋0.5至300米，電池續(xù)航5至10年。產(chǎn)品體積小巧（直徑22mm），適配狹小監(jiān)測(cè)井安裝。該品牌在價(jià)格方面具有一定競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，適合區(qū)域地下水普查、常規(guī)監(jiān)測(cè)點(diǎn)批量部署等對(duì)成本較為敏感的場(chǎng)景。
|
