Quan trắc hướng và vận tốc dòng chảy của nước dưới đất

1. Thiết bị quan trắc

Công tác quan trắc vận tốc và hướng dòng chảy nước dưới đất được thực hiện bằng hệ thống thiết bị “Groundwater flow meter” được phát triển bởi Viện nghiên cứu công nghiệp điện lực trung ương và Tập đoàn công ty Taisei-Kiso-Sekkei

2. Nguyên lý hoạt động

Đầu dò này phát hiện sự thay đổi của điện trở cụ thể trong một không gian hạn chế của đầu dò. Không gian này được gọi là phần điện cực và chứa 13 điện cực; 12 trong số đó được đặt theo hướng xuyên tâm trên chu vi của một vòng tròn có đường kính (30 - 60mm), và một điện cực ở trung tâm (Hình 2).

Trong không gian này, dung dịch nước cất – được xem là chất đánh dấu (có điện trở được điều chỉnh lớn hơn nước ngầm) được đặt vào trong đường ống của điện cực trung tâm. Khi nước ngầm chảy vào phần điện cực, các phép đo liên tục được thực hiện trong mỗi 12 bộ điện cực cho các thay đổi điện trở cụ thể xảy ra trong quá trình thay thế dung dịch đánh dấu bằng dòng nước ngầm. Sự thay đổi điện trở cụ thể theo thời gian được phát hiện là sự khác biệt về điện thế (ΔV) giữa điện cực trung tâm và mỗi 12 điện cực xung quanh bằng bộ ghi dữ liệu.

3. Phân tích dữ liệu

Đối với phân tích dữ liệu, chất đánh dấu ban đầu được đặt vào điện cực hình trụ được vận chuyển với dòng nước ngầm giữa khoảng cách Δx từ điện cực trung tâm (trong đó ΔV=0) đến các điện cực xung quanh bằng quá trình phân tán. Về nguyên tắc, ΔV trở nên cực đại khi chùm vết của chất đánh dấu nằm ở trung tâm của Δx .

Do đó, đối với dòng chảy tầng, tốc độ dòng trung bình trong phần điện cực được tính theo phương trình sau đây:

                                                                V_o = Δx / (2Δt)

Trong đó:

V_o là vận tốc trong phần điện cực

Δx là khoảng cách giữa điện cực trung tâm và các điện cực xung quanh

Δt là thời gian mà ΔV trở nên cực đại

Rất hân hạnh được hợp tác và làm việc với công ty Công ty ASANO TAISEIKISO ENGINEERING Co.Ltd (ATK).

  - Tài liệu tham khảo:

Kawanishi, M. & Komatsuda, S. & Hirata, Y. (1986). Investigation on Velocity and direction of Groundwater Flow by Current Meter in single Well. Proceeding of 30^th Conference on Hydraulic Engineering, 337-342, Japanese Society of Civil Engineering, Japanese

M. Kawanishi, K. Miyakawa, Y. Hirata Development and application of groundwater Flow meter in fractured rocks: measurement of Velocity and direction of groundwater flow in Single well.