高靈敏度地下水流速流向觀測(cè)系統(tǒng)在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警領(lǐng)域的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-10-25 00:02
陜西煤業(yè)化工技術(shù)研究院"礦井地質(zhì)保障技術(shù)研發(fā)室"成功研制了基于顯微成像技術(shù)的地下水流速和流向觀測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用圖像粒子跟蹤測(cè)速(PTV)算法分析水中顆粒物質(zhì)的運(yùn)移速度,通過(guò)概率統(tǒng)計(jì)分析判別得到地下水最終的流速和流向信息,測(cè)量靈敏度高,無(wú)測(cè)量下限,該系統(tǒng)分為單孔測(cè)量版和群孔監(jiān)測(cè)版?梢詰(yīng)用于水文地質(zhì)勘查、開(kāi)采活動(dòng)中重大水體監(jiān)測(cè)、突水潰沙災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警、滑坡災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警等多個(gè)跟地下水體相關(guān)的測(cè)量、監(jiān)測(cè)、預(yù)警領(lǐng)域。
【文章來(lái)源】:陜西煤炭. 2020,39(S1)
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
高靈敏度地下水流速流向單孔觀測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
無(wú)線遙傳監(jiān)測(cè)版地下水流速流向測(cè)試系統(tǒng),是將在計(jì)算機(jī)電腦上運(yùn)行的圖像處理軟件移植到帶有圖像處理的芯片的嵌入式系統(tǒng),通過(guò)太陽(yáng)能供電系統(tǒng)為系統(tǒng)供電。圖片處理結(jié)果可以存儲(chǔ)在圖像處理系統(tǒng)中,將處理結(jié)果通過(guò)4G通訊模塊發(fā)送到監(jiān)測(cè)總站,如圖2所示。該系統(tǒng)較常規(guī)遙測(cè)水位儀系統(tǒng)的區(qū)別在于,該系統(tǒng)不僅可以采集水位、水溫信號(hào),更重要的是其可以實(shí)時(shí)測(cè)量地下水流速流向,實(shí)時(shí)展現(xiàn)地下水流場(chǎng)演化特征。2 應(yīng)用場(chǎng)景
水文地質(zhì)勘查任務(wù):為各種專門目的而進(jìn)行的比較詳細(xì)的水文地質(zhì)勘察工作,一般在水文地質(zhì)普查的基礎(chǔ)上進(jìn)行,采用較大的比例尺。如供水水文地質(zhì)勘探、礦床水文地質(zhì)勘探、地?zé)崴牡刭|(zhì)勘探等。在工作中一般要投入較多的勘探工程量。水文地質(zhì)勘查任務(wù)之一便為測(cè)定地下水流速、流向,分析地下水的補(bǔ)給、排泄和徑流條件,圈出可能的富水地段或強(qiáng)徑流帶,研究地下水運(yùn)動(dòng)特征,如圖3所示。高靈敏度地下水流速流向觀測(cè)系統(tǒng)既可應(yīng)用在單孔含水層流速流向測(cè)量中,亦可以在群孔抽水試驗(yàn)中采用群孔無(wú)線遙傳方式對(duì)地下水的補(bǔ)給、徑排條件進(jìn)行監(jiān)測(cè)。方法步驟:(1)在進(jìn)行既定的煤田勘探過(guò)程中,測(cè)量每個(gè)鉆孔的大地坐標(biāo)和孔口標(biāo)高,鉆孔至目標(biāo)含水層后,對(duì)每個(gè)鉆孔中目標(biāo)含水層進(jìn)行靜水位標(biāo)高測(cè)量,然后獲取含水層的厚度和水頭高度;(2)測(cè)量每個(gè)鉆孔中目標(biāo)含水層的流速和流向,根據(jù)所有鉆孔目標(biāo)含水層的流向確定含水層的分水嶺;(3)獲取每個(gè)鉆孔目標(biāo)含水層的滲透系數(shù);(4)確定礦區(qū)內(nèi)目標(biāo)含水層的富水區(qū),先開(kāi)采非富水區(qū)煤炭資源,再開(kāi)采富水區(qū)煤炭資源[6],如圖4所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國(guó)西部礦區(qū)厚松散層的潰沙臨界流速與水沙流動(dòng)特征[J]. 楊斌,楊天鴻,徐曾和,楊鑫. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(11)
[2]西部典型礦區(qū)風(fēng)積沙含水層突水潰沙的起動(dòng)條件與運(yùn)移特征[J]. 楊鑫,徐曾和,楊天鴻,楊斌,師文豪. 巖土力學(xué). 2018(01)
[3]淺埋煤層礦井突水潰沙災(zāi)害研究進(jìn)展[J]. 范立民,馬雄德. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2016(01)
[4]水沙涌入工作面頂板結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析[J]. 王家臣,楊敬虎. 煤炭學(xué)報(bào). 2015(02)
[5]滑坡地下水流速流向測(cè)定[J]. 張玲玲,吳勇,高東東. 人民珠江. 2014(05)
[6]煤系含水層地下水流速與流向測(cè)定方法研究[J]. 任虎俊,段儉君,王長(zhǎng)申. 中國(guó)煤炭地質(zhì). 2012(11)
[7]韓家灣煤礦三盤區(qū)開(kāi)采突水潰砂可能性分析[J]. 劉洋. 煤炭工程. 2011(11)
[8]基于同位素測(cè)井技術(shù)的地下水流速流向測(cè)量系統(tǒng)研制[J]. 趙新華,王永敏,潘國(guó)鋒,李艷潔. 科技信息. 2011(10)
[9]利用高密度電法儀探測(cè)地下水流速流向[J]. 谷現(xiàn)平,聶新恕,周江,王建民. 中國(guó)煤炭地質(zhì). 2010(S1)
[10]基于GIS的礦井潰水潰沙預(yù)警方法[J]. 劉宏源,毛善君,王振榮,盧本陶,王恒. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2010(04)
本文編號(hào):3456258
【文章來(lái)源】:陜西煤炭. 2020,39(S1)
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
高靈敏度地下水流速流向單孔觀測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
無(wú)線遙傳監(jiān)測(cè)版地下水流速流向測(cè)試系統(tǒng),是將在計(jì)算機(jī)電腦上運(yùn)行的圖像處理軟件移植到帶有圖像處理的芯片的嵌入式系統(tǒng),通過(guò)太陽(yáng)能供電系統(tǒng)為系統(tǒng)供電。圖片處理結(jié)果可以存儲(chǔ)在圖像處理系統(tǒng)中,將處理結(jié)果通過(guò)4G通訊模塊發(fā)送到監(jiān)測(cè)總站,如圖2所示。該系統(tǒng)較常規(guī)遙測(cè)水位儀系統(tǒng)的區(qū)別在于,該系統(tǒng)不僅可以采集水位、水溫信號(hào),更重要的是其可以實(shí)時(shí)測(cè)量地下水流速流向,實(shí)時(shí)展現(xiàn)地下水流場(chǎng)演化特征。2 應(yīng)用場(chǎng)景
水文地質(zhì)勘查任務(wù):為各種專門目的而進(jìn)行的比較詳細(xì)的水文地質(zhì)勘察工作,一般在水文地質(zhì)普查的基礎(chǔ)上進(jìn)行,采用較大的比例尺。如供水水文地質(zhì)勘探、礦床水文地質(zhì)勘探、地?zé)崴牡刭|(zhì)勘探等。在工作中一般要投入較多的勘探工程量。水文地質(zhì)勘查任務(wù)之一便為測(cè)定地下水流速、流向,分析地下水的補(bǔ)給、排泄和徑流條件,圈出可能的富水地段或強(qiáng)徑流帶,研究地下水運(yùn)動(dòng)特征,如圖3所示。高靈敏度地下水流速流向觀測(cè)系統(tǒng)既可應(yīng)用在單孔含水層流速流向測(cè)量中,亦可以在群孔抽水試驗(yàn)中采用群孔無(wú)線遙傳方式對(duì)地下水的補(bǔ)給、徑排條件進(jìn)行監(jiān)測(cè)。方法步驟:(1)在進(jìn)行既定的煤田勘探過(guò)程中,測(cè)量每個(gè)鉆孔的大地坐標(biāo)和孔口標(biāo)高,鉆孔至目標(biāo)含水層后,對(duì)每個(gè)鉆孔中目標(biāo)含水層進(jìn)行靜水位標(biāo)高測(cè)量,然后獲取含水層的厚度和水頭高度;(2)測(cè)量每個(gè)鉆孔中目標(biāo)含水層的流速和流向,根據(jù)所有鉆孔目標(biāo)含水層的流向確定含水層的分水嶺;(3)獲取每個(gè)鉆孔目標(biāo)含水層的滲透系數(shù);(4)確定礦區(qū)內(nèi)目標(biāo)含水層的富水區(qū),先開(kāi)采非富水區(qū)煤炭資源,再開(kāi)采富水區(qū)煤炭資源[6],如圖4所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國(guó)西部礦區(qū)厚松散層的潰沙臨界流速與水沙流動(dòng)特征[J]. 楊斌,楊天鴻,徐曾和,楊鑫. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(11)
[2]西部典型礦區(qū)風(fēng)積沙含水層突水潰沙的起動(dòng)條件與運(yùn)移特征[J]. 楊鑫,徐曾和,楊天鴻,楊斌,師文豪. 巖土力學(xué). 2018(01)
[3]淺埋煤層礦井突水潰沙災(zāi)害研究進(jìn)展[J]. 范立民,馬雄德. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2016(01)
[4]水沙涌入工作面頂板結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析[J]. 王家臣,楊敬虎. 煤炭學(xué)報(bào). 2015(02)
[5]滑坡地下水流速流向測(cè)定[J]. 張玲玲,吳勇,高東東. 人民珠江. 2014(05)
[6]煤系含水層地下水流速與流向測(cè)定方法研究[J]. 任虎俊,段儉君,王長(zhǎng)申. 中國(guó)煤炭地質(zhì). 2012(11)
[7]韓家灣煤礦三盤區(qū)開(kāi)采突水潰砂可能性分析[J]. 劉洋. 煤炭工程. 2011(11)
[8]基于同位素測(cè)井技術(shù)的地下水流速流向測(cè)量系統(tǒng)研制[J]. 趙新華,王永敏,潘國(guó)鋒,李艷潔. 科技信息. 2011(10)
[9]利用高密度電法儀探測(cè)地下水流速流向[J]. 谷現(xiàn)平,聶新恕,周江,王建民. 中國(guó)煤炭地質(zhì). 2010(S1)
[10]基于GIS的礦井潰水潰沙預(yù)警方法[J]. 劉宏源,毛善君,王振榮,盧本陶,王恒. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2010(04)
本文編號(hào):3456258
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