|
地?zé)豳Y源開發(fā)項(xiàng)目往往面臨雙重監(jiān)測(cè)需求：一方面需要通過(guò)抽水試驗(yàn)獲取水文地質(zhì)參數(shù)，為資源評(píng)估提供科學(xué)依據(jù)；另一方面，項(xiàng)目進(jìn)入運(yùn)營(yíng)階段后，需要對(duì)開采井和回灌井的水位動(dòng)態(tài)進(jìn)行長(zhǎng)期在線監(jiān)測(cè)，保障采灌均衡和可持續(xù)利用。兩項(xiàng)工作對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)備的技術(shù)要求有所不同，卻又需要在同一套系統(tǒng)中統(tǒng)籌兼顧。
本文以WH311系列地?zé)峋畬Ｓ盟凰疁乇O(jiān)測(cè)儀為基礎(chǔ)，梳理一套兼顧抽水試驗(yàn)高精度觀測(cè)和采灌井長(zhǎng)期自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的成套儀器選型方案，供相關(guān)技術(shù)人員在項(xiàng)目規(guī)劃和設(shè)備采購(gòu)環(huán)節(jié)參考。
一、選型前需要明確的工況參數(shù)
在確定具體設(shè)備配置之前，建議對(duì)以下核心工況參數(shù)進(jìn)行確認(rèn)：
井深與量程。確定監(jiān)測(cè)井的總深度和靜水位埋深，以及抽水試驗(yàn)中預(yù)計(jì)的最大動(dòng)水位降深，以此選擇水位計(jì)的量程。一般建議量程大于靜水位深度加上最大預(yù)計(jì)降深，并預(yù)留20%的安全余量。
水溫范圍。常規(guī)地?zé)峋疁囟嘣?/span>50℃至80℃之間，部分深井或高溫地?zé)崽锟蛇_(dá)到90℃以上。不同耐溫等級(jí)對(duì)應(yīng)不同的設(shè)備型號(hào)和成本，應(yīng)實(shí)事求是地確認(rèn)。
水質(zhì)特征。判斷地下水是否具有腐蝕性或結(jié)垢傾向。對(duì)于高礦化度、含鹵水、濱海地區(qū)的水質(zhì)，需選用防腐材質(zhì)；對(duì)于結(jié)垢傾向明顯的水質(zhì)，需關(guān)注探頭防結(jié)垢設(shè)計(jì)。
監(jiān)測(cè)目標(biāo)。明確本項(xiàng)目的核心監(jiān)測(cè)需求——是否只需水位單參數(shù)，還是需要水位和水溫同步測(cè)量；是否有回灌井回?fù)P監(jiān)測(cè)需求-；是否需要遠(yuǎn)程傳輸和云平臺(tái)管理。
二、成套儀器選型方案概覽
根據(jù)上述工況參數(shù)，WH311系列可按“探頭—電纜—數(shù)據(jù)記錄儀—傳輸模塊”四個(gè)環(huán)節(jié)靈活組合，形成適配不同場(chǎng)景的成套儀器方案。
方案一：抽水試驗(yàn)專用配置
適用場(chǎng)景：地?zé)峋碧诫A段的多降深抽水試驗(yàn)，需連續(xù)記錄水位降深與恢復(fù)過(guò)程，為含水層參數(shù)計(jì)算提供高精度數(shù)據(jù)。
核心需求：高精度（厘米級(jí)）、快速響應(yīng)（≤1秒）、連續(xù)記錄、便攜部署、數(shù)據(jù)可導(dǎo)出生成標(biāo)準(zhǔn)化表格。
方案優(yōu)勢(shì)：針對(duì)抽水試驗(yàn)對(duì)數(shù)據(jù)精度和采樣的嚴(yán)苛要求，滿足《供水水文地質(zhì)勘察標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50027-2024）中對(duì)水位觀測(cè)精度±2cm的要求。采樣策略可靈活設(shè)置，抽水初期按秒級(jí)高頻率記錄水位瞬變過(guò)程，水位穩(wěn)定后自動(dòng)切換至較長(zhǎng)間隔，兼顧數(shù)據(jù)完整性和存儲(chǔ)效率。在貴州漁洞峽1000米地?zé)岢樗囼?yàn)中，該配置實(shí)現(xiàn)了30天無(wú)人值守連續(xù)監(jiān)測(cè)，水位誤差控制在厘米以內(nèi)，成功計(jì)算出滲透系數(shù)、導(dǎo)水系數(shù)等核心水文地質(zhì)參數(shù)。
方案二：采灌井長(zhǎng)期在線監(jiān)測(cè)配置
適用場(chǎng)景：地?zé)峁┡虬l(fā)電項(xiàng)目進(jìn)入運(yùn)營(yíng)階段后，對(duì)多口開采井和回灌井的水位動(dòng)態(tài)進(jìn)行長(zhǎng)期自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，保障采灌均衡運(yùn)行。
核心需求：長(zhǎng)期穩(wěn)定性（≥3年）、低功耗（野外太陽(yáng)能供電）、遠(yuǎn)程傳輸、高低水位報(bào)警聯(lián)動(dòng)控制-。
方案優(yōu)勢(shì)：通過(guò)水位水溫一體化探頭減少井下安裝設(shè)備數(shù)量，降低故障點(diǎn)。支持的遠(yuǎn)程傳輸功能，可接入地?zé)峋斜O(jiān)測(cè)平臺(tái)，對(duì)采灌平衡分析和回灌效果評(píng)估提供持續(xù)數(shù)據(jù)支撐。內(nèi)置的三重防雷模塊（浪涌保護(hù)等級(jí)20KA）可有效抵御野外多雷區(qū)的感應(yīng)雷擊，保障設(shè)備在雷雨季節(jié)穩(wěn)定運(yùn)行。
方案三：超深井抽水試驗(yàn) + 采灌一體化配置
適用場(chǎng)景：井深超過(guò)1000米至2000米的超深地?zé)峋�，需同時(shí)滿足勘探階段抽水試驗(yàn)和運(yùn)營(yíng)階段長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)的雙重任務(wù)。
核心需求：超大量程、超強(qiáng)密封、長(zhǎng)期耐高溫高壓、水位水溫同步監(jiān)測(cè)。
在山東某2200米地?zé)峋?xiàng)目中，該配置成功記錄了靜水位埋深71.85米到穩(wěn)定動(dòng)水位94.17米的完整變化過(guò)程，水位、水溫雙參數(shù)同步監(jiān)測(cè)，為地?zé)衢_采方案調(diào)整和回灌效果評(píng)估提供了關(guān)鍵依據(jù)。
三、采灌井監(jiān)測(cè)的專項(xiàng)考慮
地?zé)岵晒囗?xiàng)目與單純的抽水試驗(yàn)監(jiān)測(cè)相比，對(duì)設(shè)備提出了更多專項(xiàng)要求：
回?fù)P過(guò)程監(jiān)測(cè)。根據(jù)DZ/T 0481-2024《水熱型地?zé)豳Y源回灌技術(shù)要求》等行業(yè)規(guī)范要求，回?fù)P過(guò)程中需每30分鐘記錄回灌井回?fù)P水量、回?fù)P水溫、水位、管道壓力等動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)-。WH311可設(shè)置30分鐘采樣間隔，配合流量計(jì)同步記錄，自動(dòng)生成回?fù)P過(guò)程數(shù)據(jù)報(bào)表，無(wú)需人工逐次記錄。
堵塞預(yù)警。規(guī)范要求回灌井運(yùn)行時(shí)，若回灌井水位突然上升或連續(xù)上升，回?fù)P時(shí)動(dòng)水位突然下降或連續(xù)下降且不能穩(wěn)定在某一標(biāo)高，應(yīng)判定為回灌井堵塞-。WH311通過(guò)連續(xù)水位監(jiān)測(cè)可及時(shí)發(fā)現(xiàn)上述異常趨勢(shì)，結(jié)合水位變化曲線輔助判斷堵塞程度，為回灌井維護(hù)提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
采灌均衡分析。在回灌過(guò)程中，回灌井水位突然上升或連續(xù)上升可能提示堵塞-。通過(guò)開采井和回灌井的水位同步監(jiān)測(cè)，可以掌握采灌過(guò)程中水位動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)，為優(yōu)化采灌方案和調(diào)整回灌工藝提供數(shù)據(jù)參考。
雙井同步監(jiān)測(cè)。采灌均衡分析需要對(duì)開采井和回灌井的水位進(jìn)行同步監(jiān)測(cè)。WH311系列可部署多套系統(tǒng)，通過(guò)同一平臺(tái)集中管理，對(duì)比分析兩井水位動(dòng)態(tài)響應(yīng)關(guān)系。
四、信號(hào)傳輸與遠(yuǎn)程管理
地?zé)岵晒囗?xiàng)目往往涉及多口井分散布置，信號(hào)傳輸和遠(yuǎn)程管理是選型中需要統(tǒng)籌考慮的問題。
WH311支持多種信號(hào)輸出方式：水位水溫各提供一路4-20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)；RS485數(shù)字輸出遵循MODBUS-RTU協(xié)議，可接入PLC或數(shù)據(jù)采集儀；4G/NB-IoT無(wú)線傳輸模塊可將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)推送至萬(wàn)和云平臺(tái)或第三方監(jiān)測(cè)系統(tǒng)-44。搭配WH6記錄儀使用時(shí)，數(shù)據(jù)可直接通過(guò)U盤導(dǎo)出為表格文件，支持自動(dòng)生成水位變化曲線圖。
五、安裝部署要點(diǎn)
成套儀器的安裝部署直接影響監(jiān)測(cè)效果，以下要點(diǎn)可供參考：
探頭安裝位置。建議將水位探頭固定在深井泵上方3至5米處，避開抽水紊流層對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的干擾。若井內(nèi)有多個(gè)熱儲(chǔ)層需分層監(jiān)測(cè)，可選用封隔器系統(tǒng)分層固定。
電纜防護(hù)與下放。聚氨酯鋼絲電纜在深井下放過(guò)程中易受井壁刮擦，下放時(shí)應(yīng)避免電纜彎折和過(guò)度拉伸。建議與潛水泵同步下放，節(jié)省單獨(dú)下放的人工和時(shí)間成本。
數(shù)據(jù)校準(zhǔn)。抽水試驗(yàn)正式實(shí)施前，建議使用便攜式電測(cè)水位計(jì)對(duì)WH311進(jìn)行比對(duì)校準(zhǔn)，確認(rèn)測(cè)量數(shù)據(jù)一致性后再開展正式試驗(yàn)。
六、選型流程小結(jié)
綜合考慮上述內(nèi)容，建議按以下步驟完成成套儀器的選型：
明確工況：確認(rèn)井深、水溫范圍、水質(zhì)特征、監(jiān)測(cè)井?dāng)?shù)量、是否存在回灌井。
確認(rèn)監(jiān)測(cè)目標(biāo)：判斷是抽水試驗(yàn)專項(xiàng)使用、采灌井長(zhǎng)期在線監(jiān)測(cè)使用，還是需要一套設(shè)備兼顧兩種需求。
確定核心配置：根據(jù)上述三步確認(rèn)的具體工況參數(shù)，匹配探頭耐溫等級(jí)（常規(guī)85℃/專用款90℃/定制120℃）和材質(zhì)（316L不銹鋼/鈦合金防腐/特氟龍防結(jié)垢）；確認(rèn)測(cè)量范圍是否覆蓋從靜水位到最大降深動(dòng)水位；結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)供電和數(shù)據(jù)傳輸條件選擇供電方式和傳輸模塊-55。
選擇配套組件：確認(rèn)是否需要水位水溫一體化測(cè)量；是否需要多通道同步記錄多口井?dāng)?shù)據(jù)；是否需要高低水位報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制功能；是否需要U盤導(dǎo)出和生成圖表功能。
驗(yàn)證項(xiàng)目案例：確認(rèn)廠家是否提供同類型地?zé)犴?xiàng)目的成功應(yīng)用案例，可作為設(shè)備可靠性的參考依據(jù)。
結(jié)語(yǔ)
地?zé)岵晒嗑c抽水試驗(yàn)一體化水位監(jiān)測(cè)的成套儀器選型，需要在精度、耐溫、防腐、長(zhǎng)期穩(wěn)定性和遠(yuǎn)程傳輸?shù)榷鄠�(gè)維度之間做出系統(tǒng)性的考量與平衡，每個(gè)項(xiàng)目的工況條件不盡相同，選型方案也應(yīng)因地制宜。WH311系列提供從50米至2000米的寬量程覆蓋、從常規(guī)85℃至定制120℃的耐溫等級(jí)選擇、從316L不銹鋼到鈦合金的防腐材質(zhì)配置，以及從單井獨(dú)立記錄到多井集中管理的系統(tǒng)架構(gòu)，能夠?yàn)椴煌?guī)模和復(fù)雜程度的地?zé)岜O(jiān)測(cè)項(xiàng)目提供匹配的儀器配套方案。
|
