地下水流向流速仪
水文地质物探
第四章水文地质物探§1 水文地质物探方法的基本原理水文地质物探––––是根据地下岩层在物理性质上的差异，借助于专门的物探仪器，通过测量、分析其物理场的分布、变化规律来进行水文地质调查的一种勘探手段。
1．物探方法的特点成本低、速度快、用途广泛，是当前水文地质调查中不可缺少的勘查手段。
2．物探方法的基本原理物探方法之所以能够探明某些地质、水文地质条件，主要是因为不同类型或不同含水量的岩石之间存在着物理性质上的差异（包括导电性、导热性，热容量、温度、密度、磁性、弹性波传播速度及放射性等）。
因此，我们可以借助各种物探测试仪器，测定出岩石或水体的某些物理特征值的变化，从而分析、推断出岩性、构造和岩层含水性能的变化。
例如，许多岩浆岩和石灰岩的视电阻率（ρs）常常可达n×（102—103）欧姆·米；而泥岩、粘土的视电阻率值只有十到几十Ω·m。
（1）在含水量方面：水是一种良导体，因此岩石的含水量及水本身的矿化度，对岩石的视电阻率值有很大的影响。
厚层石灰岩的无水地段的ρs值常常大于500Ω·m，比有水地段高很多。
（2）在磁性方面：不同种类的岩石之间也有较大差别，如许多岩浆岩中的金属元素含量相对较丰富，磁性较强；多数沉积岩的磁性均较弱。
因此，当磁法剖面跨过这两种岩石时，便会有显著的磁力差异。
（3）在放射性强度和热辐射强度方面：不同类型的岩石，以及岩石中富水和贫水地段之间，也常有较大的差异。
从图4—l所示的热行为剖面上可清楚地显示出断裂富水带的平均辐射温度（地面下0.8m）要比断裂两侧贫水地带低7一11℃。
§2物探方法在水文地质调查中的作用在水文地质调查中使用的物探方法有两大类：（1）地面物探方法，（2）地球物理测井。
现将各种物探方法在水文地质调查中的作用，即能解决的水文地质问题简介于下。
一、采用地面物探方法寻找地下水地面物探方法，已被证明是探测地下岩性、划分地层和确定构造的有效手段之一，几乎所有地面物探方法均可用于寻找地下水和判定某些水文地质特征。
流速仪说明书
便携式流速测算仪便携式流速流量仪（简称便携式流速仪）是专门为水文站、厂矿、环保监测站、农田排灌、水文地质调查等部门在野外进行明渠流速流量测量而研制的。
便携式流速仪主要由LS1206B型旋桨式流速传感器(或其它型号的旋杯旋桨流速仪)、MT-B型流速流量仪、0.4m×4Ф16测杆组成。
全套仪器置于高级铝合金密码箱内。
使用时，按图1所示组装成一体，接通信号线，即可进行各明渠中流速的测量，并自动显示流速。
图1. 便携式流速仪安装图该仪器结构简易、轻巧方便、耗电省、功能齐全、自动化程度高、稳定可靠，符合国家明渠流量测量标准，是国内目前新型的便携式流速测量仪器。
一．仪器的技术要求：(K/b)N测速公式：V ＝—————＋ C/a(m/s)(自动计算) K/b 、C/a均为常数T仪器编号：＿＿＿＿＿、K或b＿＿＿＿＿、C或a＿＿＿＿＿＿测速范围：0.05-7.00 m/s (可到7.00m/s)测流误差：≤1.5%显示屏：2×16位液晶显示测量方式：测杆定位测量（亦可缆绳悬挂定位测量）温度范围：－20℃- 50℃电源：DC5V（四节5号镍氢充电电池）,充满后可连续工作40小时以上.二．测量原理：本仪器依据明渠测流的流速面积法原理设计，测出流速即可得流量 Q＝V·S（S为断面面积）1.流速测定：测流速时，由水力推动旋桨式转子流速仪旋转，内置信号装置产生转数信号，由下面公式计算流速：(K/b)NV＝—————- ＋ C/a（m/s）T式中：V：测流时段内平均流速（m/s）b/K：桨叶水力螺距a/C：流速仪常数T：测流历时（单位为S）N：T时段内信号数S：断面面积Q：流量本仪器使用时，K/b 、C/a均为常数，测流时，设置T测出N，还可设置S，即可自动算出流速，和流量。
2. 流量的计算：流量测定根据明渠流量测量的流速面积法，先测出流速再乘以断面面积即得流量，本仪器会自动计算流量。
三．仪器的操作使用：正常时，插上插头，仪器电源即可通电显示上次关机时所选用流速仪参数。
地下水流速测定在水库堤坝渗漏检测中的应用
34ZHIHUAI 2019.1地下水流速测定在水库堤坝渗漏检测中的应用顾 梅渗漏是水库堤坝常见危害，若不及时处理，轻则导致水库水量损失，水位无法到达正常蓄水位，影响水库发挥正常的使用功能。
严重渗漏问题会威胁水库堤坝安全稳定，突发的溃坝更会给下游居民的生产生活带来灾难。
在处理水库堤坝渗漏问题之前，需对存在渗漏现象的堤坝进行渗漏检测，查明渗漏区域、渗漏规模和渗漏通道，合理选择防渗措施。
水库蓄水运行期间，由于坝区水压力的变化、地质条件的复杂、荷载组合多变等因素致使渗漏检测存在一定难度。
因此探索一个有效的检测方法对于水库渗漏检测具有重要的指导意义。
本文以某水利枢纽工程为例，探讨地下水流速测定在水库渗漏检测中的应用。
一、工程基本情况某水利枢纽工程由主坝、副坝、溢洪道等建筑物组成，主坝坝型为沥青混凝土心墙堆石坝，主坝坝顶高程为730.80m。
该工程正常蓄水位724.0m，死水位707.0m，防洪限制水位724.0m，设计洪水位729.09m，校核洪水位731.18m，总库容3.04亿m 3。
在蓄水过程中，水位升至692.0m 时，水库左、右坝肩出现渗漏现象。
二、地下水流速测定原理选取放射性同位素单孔稀释示踪法测定地下水流速，其原理是将投源孔中的水体与投放的示踪剂均匀混合，钻孔内流动的地下水会稀释孔内示踪剂，使得示踪剂浓度降低。
由于孔内不同深度的地下水流速具有差异，所以示踪剂浓度变化有快慢之分，根据这种关系，通过计算示踪剂浓度变化快慢，即可求出孔内地下水渗透流速，根据流速大小划分出各钻孔不同深度地下水的渗漏程度等级。
该种方法能高效、快捷地测定地下水渗流速度、渗透流向等参数，有利于准确分析地下水渗流场的动态过程。
三、地下水流速测定试验实施及检测结果分析与评价1.试验孔布设渗漏检测过程中，通过对左、右坝肩出现渗漏及异常现象的分析，沿坝轴线在防渗心墙下游侧坝顶布置检测孔5个，坝体心墙上游侧布置检测孔3个，采用地下水流速流向仪进行孔内地下水流速测定。
基于同位素测井技术的地下水流速流向测量系统研制
专题 论述
基 于 同 位 素 测 井 技 术 的 地 下水 流速 流 向测 量系 统 研 制
西北核 技 术研 究所 赵 新 华 王永敏 潘 国锋 李艳 洁
［ 摘 要 ］ 文 介 绍 了采 用 同位 素 测 井技 术 进 行 地 下水 流速 流 向 测 量 系统 研 制 的过 程 ， 测 试 原 理 、 本 对 系统 结 构 、 单 元 设 计 方 法 、 各 数 据 处理与分析 方法等几 方面进行 了简要分析 。现场应用结果表 明， 系统操作 简单 ， 该 工作可靠 ， 可满足 实际需要 。 ［ 关键词 ］ 同位素 地 下水 流速 流 向
０ 引言 ．
测试 系 统 分 为 井 上 测 试 系 统 和井 中探 头 两 部 分 ，井 中 探 头 完 成 放 射 性 同 位 素 示踪 剂 浓度 的计 数 ， 上 系统 提 供 电源 和 进 行 数 据 处 理 。系 井 统结构 如图 １ 示 。 所
在水 利工程 、 文地质勘查 、 程勘查 、 境保护 、 资源调查 、 水 工 环 水 采 矿 等 应 用 领 域 ， 查 区 域 的 地 下 水 的流 速 流 向 是 一个 重 要 的技 术 指 标 。 勘 地 下 水 的流 速 流 向 测 量 通 常 采 用 以下 几 种物 探 方 法 １ 行 ： Ｉ 自然 电 ２ 进 （）
地 下 水 的流 同 位 素 测 试 含 水 层 的 水 文 地 质 参 数 ， 究 地 下 水 的运 动 规律 ， 研 是 一 种 新 兴 的 测 井 方 法 。同 自然 电场 法 和充 电 法相 比 ， 这种 方 法不 受 地 表地形的影响 ， 不受钻孑内井液温度 、 力 、 也 Ｌ 压 矿化 度 的影 响 。 同位 素 将 示踪剂投入到钻孑 中一定深度的含水层后 ，就 可以利用探测器测定该 Ｌ
流速仪测流方法简述
流速仪测流方法简述流速仪是用来测量流体在管道或河流中的流速的设备。
它通过测量速度来确定流体的流速。
流速的准确测量对于河流管理、水利工程、环境保护和科学研究具有重要意义。
在本文中，将简要描述流速仪的工作原理和常见的测流方法。
流速仪的工作原理基于动量守恒定律和质量守恒定律。
根据流速仪的类型，它可以使用不同的原理来测量流速。
以下是几种常见的流速测量方法：1.浮标法：浮标法是一种简单且常用的测流方法。
它通过观察标记物（如浮球或漂流物）在水流中的移动来确定流速。
浮标的移动速度与流速成正比。
在测量过程中，需要在一段固定距离上放置多个浮标，并记录它们通过的时间。
通过计算平均速度，可以得到流速。
2.电磁流量计：电磁流量计使用法拉第电磁感应定律来测量流速。
它通过测量流体通过磁场时引起的电势差来确定流速。
电磁流量计通常由电磁传感器和信号处理单元组成。
当流体通过感应器时，感应器中的线圈会感应到电磁感应电势，并将其转化为电信号。
电信号随后进行处理，以获得流速的读数。
3.超声波流量计：超声波流量计使用超声波传感器来测量流速。
它通过向流体中发射和接收超声波信号来确定流速。
超声波的传播速度与流体的速度有关。
测量过程中，超声波传感器将超声波信号发送到流体中，并接收反射的信号。
通过分析发送和接收信号之间的时间差，可以计算出流速。
4.热敏电阻法：热敏电阻法通过测量流体对加热线圈的冷却效应来确定流速。
加热线圈被放置在管道或河流中，然后通电加热。
当流体流过加热线圈时，它会带走热量，使线圈冷却。
测量线圈的温度变化，可以计算出流速。
5.压力法：压力法是一种基于流体静力学原理的测流方法。
它通过测量流体静压或动压来确定流速。
测量过程中，需要将压力传感器放置在流体中，并记录压力变化。
通过压力和流速之间的关系，可以得到流速的读数。
以上描述的是一些常见的测流方法，具体的测量方法和仪器设备的选择应根据实际的应用需求和条件进行选取。
在进行测速前，还需要注意校正仪器、控制环境条件和选择适当的测量位置，以确保测量结果的准确性和可靠性。
【CN109959802A】一种水下探测器、地下水流速流向测量仪及方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910195089.4(22)申请日 2019.03.14(71)申请人 山东大学地址 250061 山东省济南市历下区经十路17923号(72)发明人 杜毓超 张一驰 潘东东 许振浩 高斌 刘彤晖 王文扬 刘杰 (74)专利代理机构 济南圣达知识产权代理有限公司 37221代理人 张庆骞(51)Int.Cl.G01P 5/18(2006.01)G01P 13/02(2006.01)(54)发明名称一种水下探测器、地下水流速流向测量仪及方法(57)摘要本公开提供了一种水下探测器、地下水流速流向测量仪及方法。
其中，水下探测器，包括密封外壳，其内设有红外传感模块，红外传感模块可绕主轴以固定角速度沿水平面转动；红外传感模块上设有电子罗盘；密封外壳的底部通过转轴与指示器相连，指示器可在水流作用下沿转轴在水平面上自由转动；所述指示器包括头部和尾翼，尾翼上设有光源，光源用于垂直向上发射光束，光束可被红外传感模块接收；外传感模块用于当接收到光束时触发电子罗盘记录其自身相对于主轴的实时方向并经处理器模块处理后得到水流流向；头部与尾翼之间连接有弹簧；红外传感模块还用于将接收光束的时刻直接传送至处理器模块；处理器模块用于计算出水流流速。
权利要求书2页 说明书4页 附图2页CN 109959802 A 2019.07.02C N 109959802A权 利 要 求 书1/2页CN 109959802 A1.一种水下探测器，其特征在于，包括：密封外壳，其内设有主轴、红外传感模块和处理器模块；红外传感模块可绕主轴以固定角速度沿水平面转动；红外传感模块上设有电子罗盘；密封外壳的底部通过转轴与指示器相连，指示器可在水流作用下沿转轴在水平面上自由转动；所述指示器包括头部和尾翼，尾翼上设有光源，光源用于垂直向上发射光束，光束可被红外传感模块接收；所述红外传感模块用于当接收到光束时触发电子罗盘工作，电子罗盘用于记录其自身相对于主轴的实时方向并经处理器模块处理后得到水流流向；所述头部与尾翼之间连接有弹簧；所述红外传感模块还用于将接收光束的时刻直接传送至处理器模块；处理器模块用于根据弹簧应变与光束信号出现时间及水流流速之间的已知关系式，计算出水流流速。
地下水流速流向仪安全操作及保养规程
地下水流速流向仪安全操作及保养规程地下水流速流向仪是一种用于测量地下水流动状态的工具，通常应用于地下水资源评价、地下水原位监测等领域。
使用地下水流速流向仪需要遵守相应的安全规程，以免发生安全事故，保护仪器的使用寿命。
本文将针对地下水流速流向仪的安全操作及保养规程进行介绍。
一、安全操作规程1.1 仪器使用前准备使用地下水流速流向仪前，需要检查仪器各部位是否安装牢固，线路是否有异常情况，核对检测传感器是否在零位。
1.2 使用期间在使用期间，需要根据条件逐渐调整灵敏度，确保检测结果准确性。
使用中应避免儿童、动物等干扰检测区域，并注意防止高温、低温、高湿度、强电磁环境等因素对检测结果的影响。
1.3 使用后维护使用地下水流速流向仪后，需要进行仪器的及时散热和维护。
对于传感器，应注意及时清理杂物、泥土和植物物质等。
二、保养规程2.1 定期检查清洁电线仪器的电线应保持外观干净，线路不可皮外裸露，平时应定期进行检查和清洁，避免线路老化、腐烂、发热等现象，保障仪器的使用寿命。
2.2 定期进行仪器校验为保证检测结果的准确性，需要定期进行仪器校验，发现异常结果应及时查找原因，更换损坏零部件。
2.3 正确储存仪器在长时间放置仪器时，应选用合适的储存环境，避免在高温或低温环境下直接暴晒，或者放置潮湿、易腐蚀的环境等，以免影响仪器的寿命和检测结果的准确性。
三、使用场景注意事项3.1 空气温度和湿度的影响在环境温度较高、湿度较低的情况下，需要适当调整仪器的灵敏度，避免因环境原因对检测结果的影响。
3.2 检测区域选择在进行地下水流速流向检测时，需注意选择合适的检测区域，避免与电磁场、阳光直射、攀爬抽水等因素造成影响。
此外，还需注意观察仪器的响应条件是否稳定，并保持仪器的水平调整。
3.3 仪器传感器细心操作仪器传感器为工作核心部件，操作时需特别小心，避免损坏，使用时应注意保护。
四、结语地下水流速流向仪是一项十分重要的地下水监测工具，使用时需要严格遵守安全规程，保护仪器的使用寿命，有效保证测量结果的准确性和实用性。
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CS901地下水动态参数测量仪
（地下水流速流向仪）
产品介绍：
随着国家发展，越来越多的工程需要建设和维修。
但人们面对地下水渗流引起的潜在事故却一直没什么好办法。
如江河堤坝的管涌渗漏，矿山的涌水，公路铁路地基坍塌，地下铁路、隧道、涵洞、人防工程、地下建筑等的渗漏，目前通常只能消极面对，被动地应付，而这些问题的发生，都和地下水流动渗漏有关。
由于地下的土壤及基岩存在缝隙和空洞，在水的压力作用下，水会从高压区域流向低压区域，在流动的过程中，首先是那些细小的土壤颗粒随水流走，如果水压进一步变大并足以带动较粗颗粒时，渗流将进一步变成大，带走更多更粗的砂砾，结果事故就可能形成，当然实际过程要复杂的多。
地下水流的流速、流向、渗透系数、水力坡度等都是重要的地质参数，通过它们，我们就能对地质状况有一个总体的了解，对事态的发展趋势有一个总体的估计，但是地下几十米数百米，我们怎么能知道水的运动状况并测量出这些参数呢？传统的方法是打井，通过对取出的岩芯和抽水灌水，对地下水情况有一个粗略的估计，要想了解的稍微细致一点，就要打多口探测井，费钱费时，结果还不很准确，随着事故的影响和损失越来越大，对潜在事故的预测和治理越来越迫
切，对地下水测量提出了更高更新的要求。
我们致力于这项研究多年，研制出这款智能地下水参数测量仪，它能在单孔内就测出水的流速，流向等参数，结合其它测量手段和计算公式，能较准确地测出大部分重要的地下水参数。
智能地下水参数测量仪的测量是一个复杂的过程，为了让其它专业的人员能对这些技术有个粗略的了解和认识，我们在这里做一下通俗的介绍。
该仪器的核心技术之一是地下水流速和流向的定量测量，经许多次的挑选和试验，我们选定了放射性同位素示踪作为我们的测量方法，示踪测量犹如动物学家观测候鸟，先给标记鸟带上小型无线发报机，然后放回鸟群，装有发报机的鸟随鸟群迁飞，我们就能够知道鸟群的飞行路线，飞行速度，在何处停留等系列问题，这里先让我们解释一下什么是同位素？我们知道物质是由原子组成的，不同的原子是由于它的外层电子数和质子数不同。
那些质子数相同（在元素周期表中处在同一位置）但中子数不同的元素我们称它们为同位素，会发射出射线的同位素被称作放射性同位素。
选择同位素作为示踪剂，是因为采用同位素测量的灵敏度特别高，它甚至可以探测到单个同位素原子的存在，因此所使用的同位素的浓度可以很低，能很好示踪水的流动，在地下数百米的水下，存在很大的水压，并且可能存在泥浆，工作条件苛刻，探头必须完全密封，
因为同位素发出的射线能穿过探头的金属壁被探测到，能适应这种工作条件。
能精确可信地直接测量出地下水的运动参数，结合抽压水实验等现有的测量手段和地质数学模型，就能计算出地下水的流速，流向，渗透系数，导水系数，等效水力隙宽等多种地质参数，优越性是其他测量方法无法比拟的。
产品应用：
智能化地下水流向流速仪可在不小于50mm井孔中测量到地下水渗流场的水平与垂直的运动速度和方向、各含水层的涌水量和吸水量、地下水的动储量和静储量、基坑的总排水量；每米含水层的渗透系数、静水头、水力梯度，各地下水体之间的水力联系、渗透特性；农田地下水的溶质运移速度，弥散度和弥散系数等。
该技术将高科技的航空定向技术与同位素稀释测井技术相结合，研制出一种智能化的地下水动态参数测量仪。
在天然流场下的单井中测量了地下渗透流速、流向；垂向流速、流向，并对仪器的结构、原理、工作过程作了详细的讨论，该测量仪可广泛地应用于堤坝渗漏路径的探测、水源地的地下水勘察、煤矿涌水预测、环境保护、农田地下水溶质运移等，适用于孔隙、裂隙、溶隙地下水测量，已测量过深度700米。
地下水流向流速仪系统配置单。