一种可变分层的地下水监测井

1.本实用新型涉及一种监测井，具体涉及一种可变分层的地下水监测井。


背景技术：

2.在地下水环境质量的调查过程中，需要根据调查的需求建立不同深度的地下水监测井，以探明地下水中污染物的污染深度。
3.目前常用的有丛式监测井和巢式监测井。丛式监测井是在一个监测点位附近按不同监测层的取样和监测要求分别钻进许多不同深度的单独监测井；丛式监测井虽然安装工艺简单，但钻孔数量多，占地面积大，建造成本较高。巢式监测井是在一个钻孔中分别将多根不同长度的监测管布设到待测的监测层位，通过分层填砾和止水，使几个监测井在一个钻孔中完成，从而达到分层采样监测的目的；巢式监测井虽然可以减少钻孔数量，节省成本，但分层填砾和止水施工工序复杂，围绕多根监测管的封闭止水较困难，且洗井难度较大，不同地层之间可能相互影响，导致监测数据可能失真。且不论是巢式监测井还是丛式监测井，一旦建成后，内部的分层固定，只能监测特定含水层的水质，不具有一定的灵活性。
4.因此，针对上述问题，亟需提供一种可变分层的地下水监测井，以实现可在单井中根据监测需求灵活进行分层采样和监测，且建井工艺简单，安装方便，洗井方便。


技术实现要素：

5.本实用新型针对现有技术中的不足，提供一种可变分层的地下水监测井，以解决上述问题。
6.为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.包括井管、封堵器及密封管盖，所述井管包括白管、筛管及限位管，所述白管的下端与筛管螺纹连接，所述筛管的下端与限位管螺纹连接，所述限位管的下端与用于测量下一层集水腔的筛管螺纹连接；所述封堵器包括封堵管及连接件，所述封堵管的下端通过连接件与所述限位管螺纹连接，所述连接件上开设有与封堵管内腔相通的通孔，所述通孔与封堵管内径相同，所述封堵管的外径小于所述井管的内径；所述井管的底端安装有用于沉降泥沙的密封管盖。
8.为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：
9.进一步地，所述限位管包括第一限位管及第二限位管，所述第一限位管及第二限位管的管内壁均设有用于连接所述连接件的第一内螺纹；所述封堵器包括第一封堵器及第二封堵器，所述第一封堵器包括第一封堵管及第一连接件，所述第一连接件的侧壁开设有与第一限位管的第一内螺纹相配适的第一外螺纹；所述第二封堵器包括第二封堵管及第二连接件，所述第二连接件的侧壁开设有与第二限位管的第一内螺纹相配适的第一外螺纹；所述第一封堵管的内径大于第二封堵管的外径。
10.进一步地，所述第二限位管的管内壁安装有第二支撑环，所述第二支撑环上开设有用于连接所述连接件的第一内螺纹。
11.进一步地，还包括限位环，所述限位环包括第一限位环及第二限位环；所述第一限位管的第一内螺纹的下端设有用于限制固定第一连接件螺纹连接的第一限位环；所述第二限位管的第一内螺纹的下端设有用于限制固定第二连接件螺纹连接的第二限位环。
12.进一步地，所述连接件的通孔的上端设有安装环，所述安装环的外壁开设有用于与所述封堵管的内腔相连接的外螺纹。
13.进一步地，还包括橡胶止水环，所述橡胶止水环包括第一橡胶止水环及第二橡胶止水环，所述第一橡胶止水环套在所述第一连接件的安装环上，并安装在第一连接件的上端面，所述第二橡胶止水环套在所述第二连接件的安装环上，并安装在第二连接件的上端面。
14.进一步地，所述橡胶止水环的体积膨胀率为2~3倍。
15.进一步地，所述第一橡胶止水环的内径大于第一封堵管的外径，所述第一橡胶止水环的外径小于第一限位管的内径；所述第二橡胶止水环的内径大于第二封堵管的外径，所述第二橡胶止水环的外径小于第二限位管的内径。
16.本实用新型的有益效果是：
17.本实用新型通过在井管内设置不同数量的封堵器，可实现单井地下水的分层取样；通过先建设好井管，充分洗去井内的泥沙后，再放置封堵器，然后分层洗井，可有效提高分层监测井的洗井效率和成井质量，有利于采集更有代表性的样品，更真实的反应地下水的垂直污染情况；通过调节封堵器的安装位置和数量，能灵活设置地下水的取样位置；该监测井结构简单，安装方便，成本低，具有市场推广价值。
附图说明
18.图1为本实用新型的整体结构装配示意图；
19.图2为本实用新型的白管及筛管的连接结构示意图；
20.图3为本实用新型的筛管的结构示意图；
21.图4为本实用新型的第一限位管的结构示意图；
22.图5为本实用新型的第一封堵器的结构示意图；
23.图6为本实用新型的第二限位管的结构示意图；
24.图7为本实用新型的第二封堵器的结构示意图。
25.附图标记：1、井管；11、白管；12、筛管；2、第一封堵器；21、第一封堵管；22、第一橡胶止水环；23、第一连接件；3、第二封堵器；31、第二封堵管；32、第二橡胶止水环；33、第二连接件；4、第一限位管；41、第一限位环；5、第二限位管；51、第二限位环；52、第二支撑环；6、第一集水腔；7、第二集水腔；8、第三集水腔；9、安装环；10、密封管盖。
具体实施方式
26.下面结合附图详细说明本实用新型。
27.需要注意的是，实用新型中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
28.如附图所示，本实用新型实施例的一种可变分层的地下水监测井，其特征在于：包
括井管1、封堵器及密封管盖10，所述井管1包括白管11、筛管12及限位管，所述白管11的下端与筛管12螺纹连接，所述筛管12的下端与限位管螺纹连接，所述限位管的下端与用于测量下一层集水腔的筛管12螺纹连接，所述用于测量下一层集水腔的筛管12之后可按需继续通过限位管连接筛管12；所述封堵器包括封堵管及连接件，所述封堵管的下端通过连接件分别与各个所述限位管螺纹连接，所述连接件上开设有与封堵管内腔相通的通孔，所述通孔与封堵管内径相同，所述封堵管的外径小于所述井管1的内径；所述井管1的底端螺纹连接有用于沉降泥沙的密封管盖10，以此通过密封管盖10进行井管1内泥沙的沉淀。
29.以此可通过一个封堵器与限位管的配合，将井管1内腔空间分为两个集水腔，分别按需进行分层测量；且可根据待测含水层的数量，通过在白管11下端连接一根筛管12后，再按需安装数根限位管与筛管12连接的组合，并配合封堵器，以实现不同位置的多层集水腔的分层设置。如待测含水层仅为1层，则无需设置封堵器；如待测含水层为2层，则封堵器设置1个，并对应设置限位管及封堵器即可；如待测含水层为3层，则封堵器设置2个，以此类推。
30.在本实施例中，所述限位管包括第一限位管4及第二限位管5，所述第一限位管4及第二限位管5的管内壁均设有用于连接所述连接件的第一内螺纹；所述封堵器包括第一封堵器2及第二封堵器3，所述第一封堵器2包括第一封堵管21及第一连接件23，所述第一连接件23的侧壁开设有与第一限位管4的第一内螺纹相配适的第一外螺纹；所述第二封堵器3包括第二封堵管31及第二连接件33，所述第二连接件33的侧壁开设有与第二限位管5的第一内螺纹相配适的第一外螺纹；所述第一封堵管21的内径大于第二封堵管31的外径。以此通过限位管与连接件之间的螺纹连接，进行数层集水腔的设置。
31.其中，所述第二限位管5的管内壁安装有第二支撑环52，所述第二支撑环52上开设有用于连接所述连接件的第一内螺纹。以此通过第二支撑环52的设置，使得位于第二限位管5上方的第一限位管4的第一内螺纹的内径大于第二限位管5的第一内螺纹的内径。从而保证第二封堵器3能够顺利通过第一限位管4，并与第二限位管5相连接。当需设置多层待测含水层时，在白管11下端连接一根筛管12后，再按需安装数根限位管与筛管12连接的组合；其中，数根所述限位管的内径自上而下逐个递减设置，所述封堵器的连接件的外径分别对应限位管的内径进行设置，以保证连接件可与对应的限位管螺纹连接。
32.其中，还包括限位环，所述限位环包括第一限位环41及第二限位环51；所述第一限位管4的第一内螺纹的下端设有用于限制固定第一连接件23螺纹连接的第一限位环41；所述第二限位管5的第一内螺纹的下端设有用于限制固定第二连接件33螺纹连接的第二限位环51。以此通过在第一内螺纹的下端设置限位环，来对连接件的螺纹连接进行限位固定，避免连接程度无法确定，导致连接件旋出第一内螺纹，从而增加连接的稳定性。
33.在本实施例中，所述连接件的通孔的上端设有安装环9，所述安装环9的外壁开设有用于与所述封堵管的内腔相连接的外螺纹。以此便于进行封堵管与连接件的连接安装。
34.其中，还包括橡胶止水环，所述橡胶止水环包括第一橡胶止水环22及第二橡胶止水环32，所述第一橡胶止水环22套在所述第一连接件23的安装环9上，并安装在第一连接件23的上端面，所述第二橡胶止水环32套在所述第二连接件33的安装环9上，并安装在第二连接件33的上端面。以此通过橡胶止水环的设置，增加装置之间的密闭性。
35.其中，所述第一橡胶止水环22的内径略大于第一封堵管21的外径，所述第一橡胶
止水环22的外径略小于第一限位管4的内径；所述第二橡胶止水环32的内径略大于第二封堵管31的外径，所述第二橡胶止水环32的外径略小于第二限位管5的内径。根据设计需要，使得干性状态下的橡胶止水环不影响装置的装配使用，在遇水后，橡胶止水环因2~3倍的体积膨胀率，其膨胀后分别紧贴于相邻装置的内、外壁，从而确保装置的密闭性。
36.本实用新型在使用时，可根据实际测量需求进行分层。设置步骤如下：根据地层的分布特征，设计白管11、筛管12及限位管的长度和位置。使用钻机钻孔成井后，按照设计要求，将装配好的井管1底端安装好密封管盖10后，放入井孔内，并根据地层特征填入填料。建井结束后进行第一次成井洗井，然后将封堵器按照顺序依次安装至相应的限位管处。安装成功后，待橡胶止水环遇水达到预设的膨胀率后，进行第二次成井洗井，直至洗井出水水质达到稳定后，停止洗井。后续可按照相关采样规范继续进行多层地下水的采样。其中，也可在放置封堵器后进行分层洗井，可有效提高分层监测井的洗井效率和成井质量，有利于采集更有代表性的样品，更真实的反应地下水的垂直污染情况。
37.对于含有多个含水层，但单个含水层厚度不大的地块，根据水文地质情况预设一定长度的井管1，然后插入封堵器，可实现单井地下水的分层取样；对于同一含水层厚度过大的地块，为了探明同一含水层污染物是否上下贯通，可通过加装或取出一定数量的封堵器，实现单井采集分层样或混合样的目的。
38.在本实施例中进行3层待测含水层的安装，具体步骤如下：首先，在预设好的白管11的下端依次螺纹连接预设好的筛管12、第一限位管4、筛管12、第二限位管5、筛管12，以此形成一根井管1；再将安装好密封管盖10的井管1置入钻好的井孔中，并填料；将第一封堵管21与第一连接件23螺纹连接成第一封堵器2，将第二封堵管31与第二连接件33螺纹连接成第二封堵器3；在第一次洗井后，将应处于第一封堵器2下方的第二封堵器3通过第二连接件33与第二限位管5螺纹连接，再将第一封堵器2通过第一连接件23与第一限位管4螺纹连接。以此在井管1内壁及第一封堵器2之间形成第一集水腔6，在第一封堵器2、第二封堵器3与井管1内壁之间形成第二集水腔7，在第二封堵器3、井管1内壁与密封管盖10之间形成第三集水腔8。从而形成3层待测含水层的分层安装，以此分别按需进行分层采样。
39.以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。