System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种检测水力渗透系数确定注射区域的方法及钻头技术_技高网

一种检测水力渗透系数确定注射区域的方法及钻头技术

技术编号:43804615 阅读:3 留言:0更新日期:2024-12-27 13:22
本发明专利技术属于环境修复技术领域,具体涉及一种药剂注射区域确定方法。本发明专利技术在检测钻头上集成渗透率检测模块,通过测量恒定流量向土壤内泵水在不同深度形成的压力得到相对渗透系数,反映土壤渗透能力,并且将相对渗透系数与污染物分布浓度综合考量,通过K‑Means算法聚类,划分出K类污染物场地污染特征,从中选取污染物浓度高且渗透率良好的一类特征获取深度坐标,为注射修复或阻隔药剂提供科学准确的位置参考,最快时间遏制污染物扩散。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环境修复,具体涉及一种检测水力渗透系数确定注射区域的方法及钻头


技术介绍

1、突发事故和工业集聚区场地的污染均呈现出点状分布,针对这类污染场地的处置,最关键的是需要高效快速,防止污染物扩散,然而,传统的注射区域确定方法往往基于经验或粗略的土壤污染分析,缺乏科学性和准确性,且修复工艺粗放。水力渗透系数是指在各向同性介质中,单位水力梯度下的单位流量,表示流体通过孔隙的难易程度,是综合反映土体渗透能力的一个指标,通常通过试验方法,包括实验室测定法和现场测定法或经验估算法来确定。


技术实现思路

1、为解决上述技术问题,本专利技术第一方面提供一种检测水力渗透系数确定注射区域的检测钻头,检测钻头包括污染物检测模块和渗透率检测模块,渗透率检测模块包括注水口和测量注水压力的压力传感器;注水口通过水管连接水泵;水管上设有流量传感器;压力传感器测量注水压力,用于反映向土壤内注射水的难易程度。

2、在一种可选的实施方式中,水管上安装压力传感器,用于测量土壤水平方向上的注水压力。

3、在一种可选的实施方式中,注水口正下方安装压力传感器,用于测量土壤竖直方向上的注水压力。

4、在一种可选的实施方式中,污染物检测模块包括激光诱导荧光组件和膜界面组件。

5、本专利技术第二方面提供一种检测水力渗透系数确定注射区域的方法,应用于检测钻头,检测钻头包括污染物检测模块和渗透率检测模块,方法包括下述步骤:

6、步骤1:以2厘米每秒的速度将检测钻头推入土壤h米,同时,污染物检测模块获取关于深度h的污染值c(h);渗透率检测模块以恒定流量q通过注水口向土壤内泵水,压力传感器测得关于深度h的注水压力pm(h);

7、步骤2:将pm(h)带入p*(h)=pm(h)-patm-ph中得到修正压力p*(h),其中patm是当地大气压,ph是静水压力;

8、步骤3:令相对渗透率

9、步骤4:对相对渗透率a(h)进行指数加权平均平滑处理得到a*(h);

10、步骤5:对污染值c(h)和相对渗透率a*(h)进行归一化处理后得到归一污染值c'(h)和归一相对渗透率a'(h);

11、步骤6:选取聚类个数k,k≥3,使用k-means算法对数据集合d=[a'(h),c'(h)]进行聚类,得到k个簇心坐标和k个簇;

12、步骤7:绘制聚类结果并分析,对簇心坐标模值降序排列,选取前三个簇心坐标,其中污染值最高簇心坐标所划分出的簇即为所求簇;

13、步骤8:获取所求簇内数据对应的深度h={h1,h2,…}为预估的最佳注射位置。

14、本申请实施例的有益效果是:在检测钻头上集成渗透率检测模块,通过相对渗透系数综合反映土壤渗透能力,将渗透系数与污染物分布浓度结合考量,通过k-means算法聚类,划分出k类污染物场地污染特征,从中选取污染物浓度高且渗透率良好的一类特征获取深度信息,为注射修复或阻隔药剂提供科学准确的位置参考,例如可以采用带有封隔器的注射钻杆分层精细化注射。

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【技术保护点】

1.一种检测水力渗透系数确定注射区域的方法,其特征在于,应用于检测钻头,检测钻头包括污染物检测模块和渗透率检测模块,方法包括下述步骤:

2.根据权利要求1所述的一种检测水力渗透系数确定注射区域的方法,其特征在于,所述步骤7中绘制聚类结果并分析具体包括,

3.根据权利要求1所述的一种检测水力渗透系数确定注射区域的方法,其特征在于,所述匀速将检测钻头推入土壤的速度是2厘米每秒。

4.一种检测水力渗透系数确定注射区域的检测钻头,其特征在于,适用如权利要求1-3中任一项所述的一种检测水力渗透系数确定注射区域的方法,所述检测钻头集成污染物检测模块和渗透率检测模块;所述渗透率检测模块包括所述注水口和测量所述注水压力的压力传感器;所述注水口通过水管连接水泵;所述所述水管上设有流量传感器。

5.根据权利要求4所述的一种检测水力渗透系数确定注射区域的检测钻头,其特征在于,所述水管上安装所述压力传感器,用于测量土壤水平方向上的所述注水压力Pm(h)。

6.根据权利要求4所述的一种检测水力渗透系数确定注射区域的检测钻头,其特征在于,所述注水口正下方安装所述压力传感器,用于测量土壤竖直方向上的所述注水压力Pm(h)。

7.根据权利要求4所述的一种检测水力渗透系数确定注射区域的检测钻头,其特征在于,所述污染物检测模块包括激光诱导荧光组件和膜界面组件。

...

【技术特征摘要】

1.一种检测水力渗透系数确定注射区域的方法,其特征在于,应用于检测钻头,检测钻头包括污染物检测模块和渗透率检测模块,方法包括下述步骤:

2.根据权利要求1所述的一种检测水力渗透系数确定注射区域的方法,其特征在于,所述步骤7中绘制聚类结果并分析具体包括,

3.根据权利要求1所述的一种检测水力渗透系数确定注射区域的方法,其特征在于,所述匀速将检测钻头推入土壤的速度是2厘米每秒。

4.一种检测水力渗透系数确定注射区域的检测钻头,其特征在于,适用如权利要求1-3中任一项所述的一种检测水力渗透系数确定注射区域的方法,所述检测钻头集成污染物检测模块和渗透率检测模块;所述渗透率检...

【专利技术属性】
技术研发人员:尹业新夏蓬菁张璐伟蔡洁季玲莉
申请(专利权)人:南京贻润环境科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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