本發(fā)明涉及環(huán)境監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種電阻率檢測lnapls三維運移的方法。

背景技術(shù)：

地下水是水資源的重要組成部分，由于水量穩(wěn)定、水質(zhì)好，是農(nóng)業(yè)灌溉、工礦和城市的重要水源之一，然而隨著工業(yè)的持續(xù)蓬勃發(fā)展，地下水正遭遇著嚴重的污染危機。

在現(xiàn)有環(huán)境監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域中，例如地下輕非水相液態(tài)污染物擴散的實時自動監(jiān)測方法及系統(tǒng)，cn103033540a，地下輕非水相液體污染物擴散的實時自動監(jiān)測方法及系統(tǒng)，包括取監(jiān)測點位；獲取特征lnapls污染物及特征lnapls污染在該監(jiān)測點位發(fā)生后的電阻率變化范圍e；確定電阻率探桿的長度；確定電極環(huán)的間距；根據(jù)地下水流方向，監(jiān)測井中懸掛一套電阻率監(jiān)測裝置，在地下水上游和下游的監(jiān)測點位分別至少貫入一套電阻率監(jiān)測裝置；設(shè)置采集參數(shù)；實時傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù)，若電阻率達到e的下限時，則自動報警。該發(fā)明的監(jiān)測方法操作簡單，測量準確、運行可靠、能夠?qū)崿F(xiàn)實時監(jiān)測并且無線傳輸數(shù)據(jù)，可實時動態(tài)監(jiān)測lnapls泄漏后擴散過程，也可監(jiān)測降雨或地下水抽取時lnapls重新分布過程，可廣泛應用于大型石化企業(yè)、加油站等lnapls泄露后的地下污染動態(tài)監(jiān)測。

該發(fā)明的這種輕非水相液態(tài)污染物的監(jiān)測方法，無法全方位的檢測lnapls污染物的三維運移情況。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種通過高密度的電阻率以及與電阻率探桿配合的自動檢測，防腐防污，可全方面的三維檢測，數(shù)據(jù)精準，電阻率檢測lnapls三維運移的方法。

為解決上述現(xiàn)有的技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下方案：一種電阻率檢測lnapls三維運移的方法，包括以下步驟：

1）裝置的建立：在水槽內(nèi)按層次的填入不同土壤，在土壤上部按一定的流速加水后穩(wěn)定18-22天，打開馬氏瓶注入柴油，并進行一次模擬降雨，制備成泄漏lnapls后的土壤結(jié)構(gòu)；

2）背景電阻率的建立：在水槽中的土壤上建立電場，在電廠上任選兩點m、n，根據(jù)公式pa=k（mn/i）×jmn×pmn=(jmn/jo)×pmn,得m、n所在介質(zhì)的真電阻率，

pa為視電阻率，k為裝置系數(shù)，mn為m與n的間距，i為供電電流強度，jmn為mn處的電流密度，pmn為m、n所在介質(zhì)的真電阻率；

3）三維高密度電阻率的建立：在水槽土壤中設(shè)立測線，測線上均勻分布若干電極，所設(shè)有的電極均連入電阻率儀，得多種極距間的視電阻率；

4）電阻率探桿自動檢測：在泄漏點范圍為16-18cm的范圍外均勻分布若干監(jiān)測點，檢測點內(nèi)設(shè)有電阻率探桿，電阻率探桿上的銅環(huán)電極循環(huán)檢測水槽內(nèi)不同深度的電阻率的變化，并將數(shù)據(jù)傳輸至采集控制模板中；

5）取樣對比：取樣時采用細長的不銹鋼針頭抽取水樣，取樣次數(shù)為每天1次，取樣時間為高密度電阻率測量完成后，取樣水進行多項檢測，得取樣水檢測數(shù)據(jù)；

6）數(shù)據(jù)處理：收集多種極距間的視電阻率、采集控制模板中的檢測數(shù)據(jù)和取樣水檢測數(shù)據(jù)，繪制三維視電阻率剖面圖。

作為優(yōu)選，步驟1）中水槽內(nèi)填入的土壤分別為最上層為粉土與粉質(zhì)亞粘土以質(zhì)量比1:1混合后的混合土，第二層為砂土層，第三層為粉土與砂土以質(zhì)量比1:3的亞砂土，最底層為粉質(zhì)亞粘土層，通過有層次的土壤覆蓋，并每層采用不同的土壤，更加接近了實際地面土壤的結(jié)構(gòu)，對lnapls的滲透三維運移更加精準。

作為優(yōu)選，步驟1）中柴油的注入方式為內(nèi)部與淺層同時注入，內(nèi)部采用勻速注入流速為0.14ml/s，淺層為直接注入流速為0.33ml/s。

作為優(yōu)選，步驟3）中測線上的電極間距為4-6cm，每條測線上均勻分布16-20個電極，均勻分布各個電極，在高密度電阻率在檢測時能對土壤全方位的視電阻率檢測，且檢測精準，通過電阻率準確檢測lnapls三維運移的情況。

作為優(yōu)選，步驟3）中電極表面設(shè)有一層耐腐防污涂層，耐腐防污涂層由以下成分及其重量份組成：氟碳樹脂20-42份、含氟聚合物改性微米電氣石粉25-46份、樹脂酸鈣0.5-0.8份、含氟聚合物改性納米二氧化鈦粉15-44份、聚醚酮20-34份、納米二氧化鈦10-23份、丙烯酸氟烴酯0.4-0.6份、環(huán)氧樹脂15-31份、催化劑0.1-0.5份，增強電極表面的強度，防止電極插入土壤中檢測過程中遭到lnapls污染物的腐蝕影響電極對電阻的檢測，其中丙烯酸氟烴酯和樹脂酸鈣通過聚醚酮能防止lnapls污染物粘附以及腐蝕電極外，還提高了電極的表面耐磨性，以及防水防油的能力，減少影響電阻檢測的因數(shù)。

作為優(yōu)選，步驟3）三維高密度電阻率檢測方法為：電阻率儀通過測線上的各個電極測量各電極的電阻率，并將數(shù)據(jù)輸送至電阻率儀上，通過電極的均勻分布全方位檢測lnapls三維運移的狀態(tài)，并將從檢測出的視電阻率通過電阻率儀供操作人員分析，使lnapls三維運移的狀態(tài)更加精準。

作為優(yōu)選，步驟4）中電阻率探桿的檢測方式為：以電阻率探桿上的銅環(huán)電極3-5個一組，每次往上移動一個電極，直至電阻率探桿頂部完成一次檢測，實現(xiàn)自動化檢測，且通過電阻率探桿上的銅環(huán)電極能精準的檢測所在位置的電阻率，且可進行不同深度的檢測，使lnapls三維運移情況更加明顯。

作為優(yōu)選，步驟4）中電阻率探桿中間通過螺紋連接，電阻率探桿上設(shè)有的銅電極環(huán)均通過導線連接，電阻率探桿中間通過螺紋連接可旋轉(zhuǎn)螺紋調(diào)節(jié)電阻率探桿的長短，當調(diào)節(jié)電阻率探桿時，導線的可隨電阻率探桿的伸縮而延長。

作為優(yōu)選，步驟5）中取樣檢測項目為ec檢測、tds檢測、油水比，通過對取樣水多項指標的檢測，與電阻率所測結(jié)論對比，使檢測所得信息更加精準，更加準確的了解lnapls三維運移的情況。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提供的這種電阻率檢測lnapls三維運移的方法，檢測精準，通過電阻率探桿實現(xiàn)自動化檢測，三維高密度電阻率檢測與電阻率探桿的配合檢測，實現(xiàn)對lnapls三維運移全方位的檢測。

本發(fā)明采用了上述技術(shù)方案提供一種電阻率檢測lnapls三維運移的方法，彌補了現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計合理，操作方便。

附圖說明

圖1為本發(fā)明土壤層的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明試驗點分布結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明降雨區(qū)結(jié)構(gòu)示意；

圖4為本發(fā)明探桿的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標記說明：1混合土；2砂土；3亞砂土；4粉質(zhì)亞粘土；5測線；6測點；7淺層注入點；8取樣點；9電阻率探桿；10深層注入點。

具體實施方式

以下實施例和附圖作進一步詳細描述：

實施例1：

如圖1-4所示，一種電阻率檢測lnapls三維運移的方法，包括以下步驟：

1）裝置的建立：在水槽內(nèi)按層次的填入不同土壤，在土壤上部按一定的流速加水后穩(wěn)定18-22天，打開馬氏瓶注入柴油，并進行一次模擬降雨，制備成泄漏lnapls后的土壤結(jié)構(gòu)；

2）背景電阻率的建立：在水槽中的土壤上建立電場，在電廠上任選兩點m、n，根據(jù)公式pa=k（mn/i）×jmn×pmn=(jmn/jo)×pmn,得m、n所在介質(zhì)的真電阻率，

pa為視電阻率，k為裝置系數(shù)，mn為m與n的間距，i為供電電流強度，jmn為mn處的電流密度，pmn為m、n所在介質(zhì)的真電阻率；

3）三維高密度電阻率的建立：在水槽土壤中設(shè)立測線，測線上均勻分布若干電極，所設(shè)有的電極均連入電阻率儀，得多種極距間的視電阻率；

4）電阻率探桿自動檢測：在泄漏點范圍為16-18cm的范圍外均勻分布若干監(jiān)測點，檢測點內(nèi)設(shè)有電阻率探桿，電阻率探桿上的銅環(huán)電極循環(huán)檢測水槽內(nèi)不同深度的電阻率的變化，并將數(shù)據(jù)傳輸至采集控制模板中；

5）取樣對比：取樣時采用細長的不銹鋼針頭抽取水樣，取樣次數(shù)為每天1次，取樣時間為高密度電阻率測量完成后，取樣水進行多項檢測，得取樣水檢測數(shù)據(jù)；

6）數(shù)據(jù)處理：收集多種極距間的視電阻率、采集控制模板中的檢測數(shù)據(jù)和取樣水檢測數(shù)據(jù)，繪制三維視電阻率剖面圖。

步驟1）中水槽內(nèi)填入的土壤分別為最上層為粉土與粉質(zhì)亞粘土以質(zhì)量比1:1混合后的混合土，第二層為砂土層，第三層為粉土與砂土以質(zhì)量比1:3的亞砂土，最底層為粉質(zhì)亞粘土層，通過有層次的土壤覆蓋，并每層采用不同的土壤，更加接近了實際地面土壤的結(jié)構(gòu)，對lnapls的滲透三維運移更加精準。

步驟1）中柴油的注入方式為內(nèi)部與淺層同時注入，內(nèi)部采用勻速注入流速為0.14ml/s，淺層為直接注入流速為0.33ml/s。

步驟3）中測線上的電極間距為4-6cm，每條測線上均勻分布16-20個電極，均勻分布各個電極，在高密度電阻率在檢測時能對土壤全方位的視電阻率檢測，且檢測精準，通過電阻率準確檢測lnapls三維運移的情況。

步驟3）中電極表面設(shè)有一層耐腐防污涂層，耐腐防污涂層由以下成分及其重量份組成：氟碳樹脂20份、含氟聚合物改性微米電氣石粉25份、樹脂酸鈣0.5份、含氟聚合物改性納米二氧化鈦粉15份、聚醚酮20份、納米二氧化鈦10份、丙烯酸氟烴酯0.4份、環(huán)氧樹脂15份、催化劑0.1份，增強電極表面的強度，防止電極插入土壤中檢測過程中遭到lnapls污染物的腐蝕影響電極對電阻的檢測，本涂層能防止lnapls污染物粘附以及腐蝕電極外，還提高了電極的表面耐磨性，以及防水防油的能力，減少影響電阻檢測的因數(shù)。

步驟3）三維高密度電阻率檢測方法為：電阻率儀通過測線上的各個電極測量各電極的電阻率，并將數(shù)據(jù)輸送至電阻率儀上，通過電極的均勻分布全方位檢測lnapls三維運移的狀態(tài)，并將從檢測出的視電阻率通過電阻率儀供操作人員分析，使lnapls三維運移的狀態(tài)更加精準。

步驟4）中電阻率探桿的檢測方式為：以電阻率探桿上的銅環(huán)電極3-5個一組，每次往上移動一個電極，直至電阻率探桿頂部完成一次檢測，實現(xiàn)自動化檢測，且通過電阻率探桿上的銅環(huán)電極能精準的檢測所在位置的電阻率，且可進行不同深度的檢測，使lnapls三維運移情況更加明顯。

步驟4）中電阻率探桿中間通過螺紋連接，電阻率探桿上設(shè)有的銅電極環(huán)均通過導線連接，電阻率探桿中間通過螺紋連接可旋轉(zhuǎn)螺紋調(diào)節(jié)電阻率探桿的長短，當調(diào)節(jié)電阻率探桿時，導線的可隨電阻率探桿的伸縮而延長。

步驟5）中取樣檢測項目為ec檢測、tds檢測、油水比，通過對取樣水多項指標的檢測，與電阻率所測結(jié)論對比，使檢測所得信息更加精準，更加準確的了解lnapls三維運移的情況。

上述實施例中的常規(guī)技術(shù)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知曉的現(xiàn)有技術(shù)，故在此不再詳細描述。

實施例2：

如圖1-4所示，一種電阻率檢測lnapls三維運移的方法，包括以下步驟：

1）裝置的建立：在水槽內(nèi)按層次的填入不同土壤，在土壤上部按一定的流速加水后穩(wěn)定18-22天，打開馬氏瓶注入柴油，并進行一次模擬降雨，制備成泄漏lnapls后的土壤結(jié)構(gòu)；

2）背景電阻率的建立：在水槽中的土壤上建立電場，在電廠上任選兩點m、n，根據(jù)公式pa=k（mn/i）×jmn×pmn=(jmn/jo)×pmn,得m、n所在介質(zhì)的真電阻率，

pa為視電阻率，k為裝置系數(shù)，mn為m與n的間距，i為供電電流強度，jmn為mn處的電流密度，pmn為m、n所在介質(zhì)的真電阻率；

3）三維高密度電阻率的建立：在水槽土壤中設(shè)立測線，測線上均勻分布若干電極，所設(shè)有的電極均連入電阻率儀，得多種極距間的視電阻率；

4）電阻率探桿自動檢測：在泄漏點范圍為16-18cm的范圍外均勻分布若干監(jiān)測點，檢測點內(nèi)設(shè)有電阻率探桿，電阻率探桿上的銅環(huán)電極循環(huán)檢測水槽內(nèi)不同深度的電阻率的變化，并將數(shù)據(jù)傳輸至采集控制模板中；

5）取樣對比：取樣時采用細長的不銹鋼針頭抽取水樣，取樣次數(shù)為每天1次，取樣時間為高密度電阻率測量完成后，取樣水進行多項檢測，得取樣水檢測數(shù)據(jù)；

6）數(shù)據(jù)處理：收集多種極距間的視電阻率、采集控制模板中的檢測數(shù)據(jù)和取樣水檢測數(shù)據(jù)，繪制三維視電阻率剖面圖。

步驟1）中水槽內(nèi)填入的土壤分別為最上層為粉土與粉質(zhì)亞粘土以質(zhì)量比1:1混合后的混合土，第二層為砂土層，第三層為粉土與砂土以質(zhì)量比1:3的亞砂土，最底層為粉質(zhì)亞粘土層，通過有層次的土壤覆蓋，并每層采用不同的土壤，更加接近了實際地面土壤的結(jié)構(gòu)，對lnapls的滲透三維運移更加精準。

步驟1）中柴油的注入方式為內(nèi)部與淺層同時注入，內(nèi)部采用勻速注入流速為0.14ml/s，淺層為直接注入流速為0.33ml/s。

步驟3）中測線上的電極間距為4-6cm，每條測線上均勻分布16-20個電極，均勻分布各個電極，在高密度電阻率在檢測時能對土壤全方位的視電阻率檢測，且檢測精準，通過電阻率準確檢測lnapls三維運移的情況。

步驟3）中電極表面設(shè)有一層耐腐防污涂層，耐腐防污涂層由以下成分及其重量份組成：氟碳樹脂42份、含氟聚合物改性微米電氣石粉46份、樹脂酸鈣0.8份、含氟聚合物改性納米二氧化鈦粉44份、聚醚酮34份、納米二氧化鈦23份、丙烯酸氟烴酯0.6份、環(huán)氧樹脂31份、催化劑0.5份，增強電極表面的強度，防止電極插入土壤中檢測過程中遭到lnapls污染物的腐蝕影響電極對電阻的檢測，本涂層能防止lnapls污染物粘附以及腐蝕電極外，還提高了電極的表面耐磨性，以及防水防油的能力，減少影響電阻檢測的因數(shù)。

催化劑為功能活性多肽，功能活性多肽的序列為hshacasyycskhshacktacakylscthylcrvlhpgklcacvncsr，得到的活性多肽對耐腐防污涂層有防止表面開裂，提高耐腐防污涂層在電極上的粘附能力，避免找到污染物質(zhì)對電極表面的侵害，因此上述的活性多肽可提高耐腐防污涂層在涂覆物表面的穩(wěn)定性。

步驟3）三維高密度電阻率檢測方法為：電阻率儀通過測線上的各個電極測量各電極的電阻率，并將數(shù)據(jù)輸送至電阻率儀上，通過電極的均勻分布全方位檢測lnapls三維運移的狀態(tài)，并將從檢測出的視電阻率通過電阻率儀供操作人員分析，使lnapls三維運移的狀態(tài)更加精準。

步驟4）中電阻率探桿的檢測方式為：以電阻率探桿上的銅環(huán)電極3-5個一組，每次往上移動一個電極，直至電阻率探桿頂部完成一次檢測，實現(xiàn)自動化檢測，且通過電阻率探桿上的銅環(huán)電極能精準的檢測所在位置的電阻率，且可進行不同深度的檢測，使lnapls三維運移情況更加明顯。

步驟4）中電阻率探桿中間通過螺紋連接，電阻率探桿上設(shè)有的銅電極環(huán)均通過導線連接，電阻率探桿中間通過螺紋連接可旋轉(zhuǎn)螺紋調(diào)節(jié)電阻率探桿的長短，當調(diào)節(jié)電阻率探桿時，導線的可隨電阻率探桿的伸縮而延長。

步驟5）中取樣檢測項目為ec檢測、tds檢測、油水比，通過對取樣水多項指標的檢測，與電阻率所測結(jié)論對比，使檢測所得信息更加精準，更加準確的了解lnapls三維運移的情況。

上述實施例中的常規(guī)技術(shù)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知曉的現(xiàn)有技術(shù)，故在此不再詳細描述。

實施例3：

如圖1-4所示，一種電阻率檢測lnapls三維運移的方法，土體總共分四層，為加強電極排的接地條件，最上層為粉土與粉質(zhì)亞粘土以質(zhì)量比1:1混合后的混合土，厚度為4cm；第二層為砂土層，厚度10cm，第三層為亞砂土（粉土：砂土=1：3），厚度40cm；最底層為粉質(zhì)亞粘土層，厚度16cm，模擬地層的隔水層。裝填過程中將兩根探桿固定在土體內(nèi)，探桿埋設(shè)電極數(shù)為60個，并埋設(shè)不同深度細pvc管，以形成內(nèi)部注入點，淺層注入和五個取樣點，從土體上部漫灌加水時，由于水的重力作用與砂土的良好滲透性，土壤空隙中的氣體在水分快速填充時不容易排出，而被快速侵入的水包裹造成局部氣泡，易造成土體含水率不均勻。為排出多孔介質(zhì)孔隙中氣體，形成穩(wěn)定的含水土層，用兩側(cè)水室逐量加水從土體底部入滲的方式加水，兩側(cè)水室逐漸加水至與土體同高，使水浸透整個土體，穩(wěn)定20天，整個土層分為不飽和土層、飽和土層和隔水層，由于自重作用，土體發(fā)生下沉，最終土層厚度為混合土3.5cm、砂土10cm、亞砂土37cm、粉質(zhì)亞粘土14.5cm，土層總厚度為65cm，柴油注入位置為兩點，內(nèi)部注入嗲和淺層注入點同時注入，然后進行模擬降雨，整個降雨過程采用人工灌水方式進行，在土壤裝填過程中建立背景電阻，并在土壤裝填后建立三維高密度電阻率，再在水槽中的土壤上建立電場，水槽采用有機玻璃材質(zhì)，解決了電法儀測量電壓和電阻率過大的問題，在水槽土壤中設(shè)立測線，測線上均勻分布若干電極，并將電極與電阻率儀連接，通過電阻率儀檢測各個電極間的電阻率變化，在裝填土壤時并將兩根直徑為3.6cm，有效測量長度為100cm，全長112cm，電極環(huán)間距為1cm，數(shù)量為100個的電阻率探桿固定在土壤中，電阻率探桿采用wenenr法探測原理，每四個電極為一組，從最低端開始，每次上移一個電極，直至頂部作為一組測試數(shù)據(jù)，由此完成一輪數(shù)據(jù)采集，然后回到底部重新檢測，檢測后的數(shù)據(jù)通過采集控制模塊，操作人員通過采集控制模塊和電阻率儀中獲取數(shù)據(jù)，并在每次檢測完畢后進行取樣，對取樣水進行ec檢測、tds檢測、油水比項目指標的檢測，將取樣水的數(shù)據(jù)和采集控制模塊和電阻率儀中獲取的數(shù)據(jù)進行對比驗證，將校正后的視電阻率數(shù)據(jù)以深度d為基準分層，分別對每層數(shù)據(jù)采用surfer8.0軟件網(wǎng)格化，然后繪制不同深度位置視電阻率剖面圖，深度間隔為0.05m測量深度為極間距的0.867倍。其中x軸代表平行于測線方向，y軸代表垂直于測線方向，因此可以通過不同深度層視電阻率剖面等值線及顏色的變化直觀的得到napls動態(tài)擴散的過程。將不同時刻不同空間位置的視電阻率剖面通過圖像處理及空間組合即形成lnapls污染的空間三維顯示。

上述實施例中的常規(guī)技術(shù)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知曉的現(xiàn)有技術(shù)，故在此不再詳細描述。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。

sequencelisting

<110>浙江海洋大學

<120>電阻率檢測lnapls三維運移的方法

<130>1

<160>1

<170>patentinversion3.5

<210>1

<211>48

<212>prt

<213>人工合成

<400>1

hisserhisalacysalasertyrtyrcysserlyshisserhisala

151015

cyslysthralacysalalystyrleusercysthrhistyrleucys

202530

argvalleuhisproglylysleucysalacysvalasncysserarg

354045