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為什么要使用多水位監測系統

當監測一個礦井中不同深度的一系列離散隔離間隔時, 能夠獲取優質數據. 多水位系統能夠提供詳盡的以水平和垂直流量的形式表示的信息, 并能夠與離散區域污染物取樣相聯合, 非常適合于精確現場評估.

長濾井偏差

      - 污染物與長濾網混合會掩蓋其垂直變化, 導致低估羽狀物的空中面積并稀釋了污染物的真實濃度.
      - 井中的外圍垂直流體會潛在地把污染物傳播到以前的隔離區域.

詳盡的多水位數據 - 優點

      - 跨越地下水流動路徑的多水位橫切為計算質量流量提供了數據. 這已證明是切實可行的現場評估受體最大污染物濃度/風險的一個重要工具.
      - 使用一系列多水位系統提供的詳盡3D數據來優化原位補救的性能. 隨后橫切可以用來評估選擇的補救選項是否成功, 以及實施任何的改進.

經濟性

      - 已證實可減少鉆洞及清理沉積物的成本
      - 因為清除量減少,人工時間和處理費用都會節省. 一套多水位系統監測口環繞的離散區間允許更小的清除量以及對水平變化的快速反應, 非常適用于低流量采樣技術.

Waterloo多水位監測系統

系統使用模塊組件, 使用不同長度的套管, 封隔器, 監測口, 一個基座插頭和一個地面多支管來組成一個密封的套管柱.

連接在每個監測口主干的監測管將其監測區域單獨地連接到地面. 標準系統為2英寸(50毫米)Sch.80PVC以適配3-4英寸(75-100毫米)的鉆井,并使用3英尺(915毫米)長的封隔器. 還可選不銹鋼組件, 自定義封隔器材料和尺寸以及特氟隆管.

多支管帶剪線的O環接合器Ports 監測口

監測口由316不銹鋼制成. 監測口在每一個監測區由封隔器隔離, 并使用小直徑管單獨連接到地面多支管. 從而地層水進入到監測口, 流經主干, 上升到連接在主干上的監測管中, 并到達其靜止水位.
采樣泵或壓力傳感器以連接到監測口主干的方式部署在每個監測區域. 雙主干監測口可以用來從同一個監測口取樣和測量液壓壓頭. 另外可以打開監測管, 使用便攜裝備來取樣和測量液壓壓頭. 對于安裝在淤泥沉積處的, 有特殊的使用額外濾網的采樣口來阻止淤泥進入到監測口中.

采樣管   監測口主干   O環   剪帶結   樣品進入口   過濾網   剪帶不銹鋼監測口接合器*

Waterloo系統接合組件的方法是使用一根尼龍剪切線和一個O環. 這使得接合點可靠并且防漏, 因此Waterloo套管柱的核心會與外部的地層水相隔離. 地下水只能通過監測口主干和連接的監測設備進出,. 這個水密封還能防止套管內的封隔器膨脹水與套管外部的地層水相接觸.

多支管

多支管在地面上完成了整套系統. 它管理, 識別并且協調每個監測區域的管和/或線.
多支管允許依次連接到每個傳感器, 泵的連接是簡單的一步式的. 當已經選好專用泵, 它允許分別地清洗單個區域, 或者同時清洗很多區域以便節省野外工作時間.
* US Patent 5,255,945
®Teflon is a registered trade-mark of the Dupont Corporation.

Waterloo封隔器

封隔器保證了在基巖型芯孔以及套管井中密封的長期完整性. 它們使用安裝在穿孔封隔器體上的一個水激活的膨脹套管. 一層滲透性塑料將水均勻的散布在封隔器的膨脹材料上. 一套橡膠/凱芙拉/橡膠的外層覆蓋物包裹著膨脹材料. 凱芙拉層提供了強度以橋接大的龜裂. 柔韌的純膠橡膠形成了對抗鉆井壁的一個有效密封.

Waterloo封隔器

移動式液壓封隔器

這些封隔器允許在其它區域或者新地點重用系統. 它們減輕了系統維護和停用鉆井的難度, 簡化了鉆洞灌漿并可以重用系統部件.

移動式封隔器由炭黑橡膠制成, 在Waterloo多水位監測系統套管柱內部加壓以液壓或者氣壓方式膨脹. 封隔器可以依據不同的鉆井直徑來建造.

在井篩/套管內安裝

可以由鉆井承包人使用傳統的沙子和斑脫土替換法來安裝一個3英寸或4英寸的套管和篩筒. 然后可以在篩筒和套管內安裝一套帶有可移動式封隔器的Waterloo多水位監測系統, 如同在基巖鉆井內一樣.

表土層應用

如同在基巖中的一樣, Waterloo多水位監測系統可以用來監測松散層內的多個區域. 系統有三種安裝方式:
     在空心桿鉆或臨時套管內, 使用特殊的加篩監測口, 以便流動沙層塌陷在系統周圍.
     在空心桿鉆或臨時套管內, 隨著螺旋鉆或臨時套管被提升, 使用標準的導管法將沙子放在監測區域之間監測口和斑脫土密封的周圍環形空隙內.
     在套管篩井內, 使用封隔器密封區域.

快速安裝

安裝Waterloo多水位監測系統快速而且容易.
從基座插頭和下面多數的部分開始, 組件以要求的順序連接在一起. 每當一個新監測口被安放在一個新監測管的位置, 專用的泵和/或傳感器就連接到它的上面. 連續的組件通過這些管被螺旋在一起形成一個套管柱, 直至系統完成.

通常一個三到四個成員的小組可以在一天內將系統安裝完成. 根據深度的不同有可能需要使用鉆機. Solinst可以安排一個受過訓練的技師來輔助安裝系統.

系統靈活性

對您的設計標準來說Waterloo多水位監測系統是極其靈活的. 可以定制每個系統以滿足監測需求, 現場條件和預算限制:
     可移動式系統
     地下水或滲流區監測的基巖或表土層應用
封隔器和監測口可以精確地安放以便監測每一個感興趣的區域.

材質

可以為特定的應用選擇特殊的材質. 它們包括不銹鋼套管和封隔器器體, 及不銹鋼, 尼龍或特氟隆管.

為四區域監測而安裝的帶有傳感器和專用泵的多通道清洗多支管

鉆井尺寸

Waterloo或可移動式封隔器設計使用在3英寸至4英寸的鉆井中(75-100毫米).可以使用下面的選項將系統安裝在更大的鉆井中:

    不使用封隔器, 在Waterloo套管柱周圍放置沙子和斑脫土以隔離部件

    3-4英寸濾網和套管柱, 安裝在一個更大的洞中, 通過安裝帶封隔器的Waterloo系統來完成

監測區域/洞的數目

一個系統監測區域的最大數目是由能放進套管柱的管和/或線的數目決定的. 這個數目依賴于選擇的監測選項. 系統設計可以監測2至24個區域.

標準2英寸(50毫米) Waterloo系統現場依賴的監測選項區域數專用泵和傳感器8僅開放管(隨管尺寸而不同)15專用泵和開放管6專用泵12僅專用壓力傳感器24使用核心木料來識別監測口和封隔器的安放位置

監測選項

專用采樣泵和/或壓力傳感器

每個監測口可以適配一個專用采樣泵和/或壓力傳感器. 這使得獲取每個數據集的速度被提升至最大, 并避免了凈化和重復下放便攜式設備的需要. 采樣泵還適合于多種類型污染物的采樣, 包括VOC.
清洗量非常小. 有了專用泵, 所有的區域可以同時清洗. 帶有兩個主干的監測口允許將一個專用泵和一個傳感器安裝在相同的水位上.

開放管

最基礎的版本使用連接到每個監測口的開放管. 這個選項使得可以使用便攜式采樣器和一個窄直徑水位計來做監測. 這就提供了一個非常經濟而且靈活的多水位監測設備.

混合使用開放管和專用裝備

第三個選項是在不同的區域選擇混合使用開放管和專用裝備. 這個方法組合了在更淺區域中使用更少的昂貴便攜式裝備, 和在更深區域中使用更加節省時間的專用裝備的優點.

僅水位監測

系統可以僅由壓力傳感器組成, 最多可以監測24個離散區域的壓力

專用采樣泵

專用裝備減少了獲取數據的時間和付出, 因為裝備不用每次都下放到鉆井中而且清洗量也減少了. 它可以節省可觀的成本并且避免交叉污染.

對于長期或頻繁的采樣, Waterloo監測系統最經常使用的是氣體驅動, 如Solinst雙聯閥泵地下水采樣器有不銹鋼體和特氟隆閥. 泵被直接連接到每個監測口的主干上, 并且雙線聚乙烯或特氟隆管將泵連接到井口多支管上.

自動和手動的泵控制單元都易于使用. 它們有快速連接的聯軸器, 連接到多支管只需一個連接. 可以輕松而且快速地獲取來自多個水位的樣品.多支管的多通道清洗功能夠同時清洗一些或所有水位.

從專用DVP收集樣品

低流量清洗和采樣

因為在系統中使用了小的環形空隙和管直徑, 所以清洗量非常小. 因此采樣快, 即便流量很低, 特別是使用了專用泵從而可以同時清洗所有區域的時候.
專用的膜片泵和雙聯閥泵(DVP), 以及便攜式DVP都非常適合于低流量采樣并需要清洗技術的時候.

便攜式微型雙聯閥泵

微型雙聯閥泵(微型DVP)使用同軸特氟隆管, 能夠高質量的采樣, 并且小到足以適合1/2英寸(13毫米)內徑的管. 靈活性和尺寸的組合使得這個泵非常適合于在小而靈活的管中采樣.

使用404型Geokon線振式讀數器來測量壓力

專用傳感器

    專用傳感器可以快速而且準確的測量溫度和總水壓. 除非靜態水位很淺, 從效率和精確性兩點來說, 傳感器是水位測量的最佳方式.
    在Waterloo多水位監測系統中選擇使用的傳感器是非常精確并且耐用的線振式傳感器. 它們可以勝任長期的工作, 隨時間的流逝偏移最少. 它們可以手動讀數, 或者如果需要的話使用支持遠程, 無人和遙感操作的數據記錄儀來讀數. 傳感器的壓力量程為50psi至500psi(7.25kPa至72.5kPa).

102型, P1水位計和傳感器專用采樣泵便攜式監測裝備

水位測量可以將窄的Solinst102型P1水位計適配到一根開放管的Waterloo監測口中來進行. 它有一個加重并且靈活的探頭, 1/4英寸外徑, 1.5英寸長(6.35毫米x38毫米).

可以使用一個迷你慣性泵, 微型雙聯閥泵或者蠕動泵在開放管中進行采樣.
® Teflon is a registered trade-mark of the Dupont Corporation.

設計您的系統

每一個系統選擇的選項都是站點和應用所特定的.

容易的設計依賴于:
    感興趣的區域
    站點地質情況
    監測方法
    成本考慮
    鉆井深度, 直徑和類型

請參考下面的圖, 然后選擇滿足您的項目的安裝方式. 考慮每個鉆井的尺寸和深度并且考慮是否需要使用套管. 臨時性的系統, 區域的數目以及每個區域的深度, 監測選項,及任何需要的特殊材質.

在開發您的計劃的同時, Solinst技師非常樂意幫助您評估選項并定制一個您的需求的系統.

項目

系統已經被用來監測:
     海水入侵
    DNAP&LNAPL溢出站點
    工業清理
    廢棄物處理/填埋場
    管線泄漏
    土壤氣體勘察
    壩體泄漏/修復
    污染鑒定/清除

應用

Waterloo多水位監測系統已經由各種不同的工業和顧問所用在美國, 加拿大及海外數量眾多的站點上. Waterloo系統還被(美國政府)有毒廢物堆場污染清除基金或RCRA(資源保護及恢復法案), 和每個美國環保署地區和批準用在多個站點上.

系統已經用于:
    定義地下水流動模式
    泵和治理系統的性能監測
    污染物空間分布的鑒定和確定
    遷移污染物的早期預警/探測系統

基巖基巖和/或表土層型芯孔中的可移動式封隔器套管或井壁中的可移動式封隔器可靠的數據

Waterloo多水位監測系統的效果由它在單個鉆井中幾個不同區域精確而又重復的獲取壓力和地下水化學數據的能力來證明. 下面的數據顯示了一個油管泄漏處因為正在進行的泵和治理操作所引起的BTEX污染物總量的下降.