地下水动态监测地下水动态监测系统共16页文档16页PPT
地下水自动监测预警系统
谢谢聆听!
罗丹明，荧光素
优势
可以简单的交换所有传感器。 长期观测用安装在传感器除污 装置。
实时监测系统
系统框架
现场
数据收集 笔记本电脑
观测井
电池箱
RS-USB转 换器
※可以改变S&Dlmini的设定内容。
地下水位
电缆
传感器＋ 数据装置
数据传送
带有通信功能的数 据收集传输装置
GSM (GPRS) Internet
井
下水道 垃圾处理
场所
土壌・地下水 污染 化工工厂
发电所
地层埋藏
模拟信号
数字信号
脉冲信号
传感器
用户访问 （软件）
带有通信功能的数 据收集传输装置
数据收集传输
GSM (GPRS)
Internet
水位传感器
传感器和数据收集装置一体型 袖珍便携（ф22*158mm) 电力消费很低，不需要交换电
• 试点时间
2013-8～2014-7
项目概况
• 监测内容
pH、DO、EC、Turbidity、 Temperature和水位
• 监测设备
多参数水质计（Model-4676） 一体式水位计（Model-3030）
现场安装
水位计
蓄电池
水质计
现场维护
2013-9-18 2013-11-15
监测试点运行图
地下水自动监测预警系统
地下水质现状
全国655个城市中，超过60%的城市有地下 水饮用水源。地下水过度开采容易造成地 面沉降，植被改变，地质灾害，海水倒灌。
由于工业废水的肆意排放，导致80％以上 的地表水、地下水被污染。
专题五基于ENVI的动态检测共16页文档
多时相主成分分析后分类法 当地物属性发生变化时，必将导致其在影像某几个波段上的值发
生变化，所以只要找出两时相影像中对应波段值的差别并确定这些差 别的范围，便可发现变化信息。在具体工作中将两时相的影像各波段 组合成一个两倍于原影像波段数的新影像，并对该影像作PC变换。
三、变化检测方法选择
地表变化信息可分为两种，一是转化(Conversion)，另一是改变 (Modification)，前者是土地从一种土地覆盖类型向另一种类型的转 化，如草地转变为农田、森林转变为牧场，后者是一种土地覆盖类型 内部条件(结构和功能)的变化，如森林由密变疏或由一种树种组成变 成另外一种组成的改变、植物群落生物量、生产力、物候现象变化。
三、流程化图像处理工具——动态监测
ENVI的流程图像处理工具中集成了动态监 测功能，它集成了影像配准和变化信息发现过 程等，下面介绍这个工具的使用。 （1）单击主菜单->Spectral->SPEAR Tools>Change Detection，打开流程化图像处理工 具中的动态监测功能，分别将两时相影像文件 输入，单击Next按钮。
所以我们在选用变换检测方法时候应考虑这点，比如做植被生物量的 监测，就属于改变，如果选用分类后处理的方法就不管用了。
反过来基于图像直接比较法，不能够直接确定变化区域是属于何种变 化类型，需要实地调查与图像对比等一系列步骤才能确定变化类型， 这对于土地利用变化监测时候，则需要慎重考虑用此类方法。
（2）分类后比较法
分类后结果比较法是最为常见的方法，是将经过配准的两个时相 遥感影像分别进行分类，然后比较分类结果得到变化检测信息。虽然 该方法的精度依赖于分别分类时的精度和分类标准的一致性，但在实 际应用中仍然非常有效，该方法的核心是基于分类基础上发现变化信 息——土地利用转移矩阵。
《地下水系统》课件
人类活动如开采利用、污染排放等也会对地下水的数量和质量产生影响，导致地下水动态变化。
03
CHAPTER
地下水污染与防治
工业废水
农业污水
生活污水
固体废弃物
01
02
03
04
工业生产过程中产生的废水，如石油、化工、制药等行业的废水。
详细描述
VS
未来地下水系统研究的重点方向和技术创新
详细描述
未来地下水系统研究将更加注重跨学科的合作，利用地球物理学、水文学、环境科学等多学科的理论和方法，深入探究地下水系统的形成、演化、循环和演化机制。同时，随着遥感技术、数值模拟等技术的发展，将为地下水系统的监测、模拟和保护提供更加高效和准确的技术手段。
《地下水系统》ppt课件
目录
地下水系统概述地下水循环系统地下水污染与防治地下水资源管理与保护地下水系统研究展望
01
CHAPTER
地下水系统概述
总结词
地下水的定义、特性与分类
详细描述
地下水是指存在于地下岩层中的水，具有不透明、不易流动、分布广泛等特点。根据地下水的埋藏条件和特点，可以将其分为潜水和承压水两类。
总结词
地下水系统的组成、功能与特点
详细描述
地下水系统是由地下水及其赋存环境组成的复杂系统，包括含水层、隔水层、地下水流场等。地下水系统具有调节气候、保持生态平衡、提供人类饮用水源等功能，同时其流动和循环也影响着地表水的水质和水量。
地下水资源的分布、利用现状与问题
总结词
全球范围内，地下水资源分布不均，主要集中在北半球的中纬度地区。在许多国家和地区，地下水是重要的饮用水源和农业灌溉水源。然而，由于过度开采、污染等问题，许多地方的地下水资源面临枯竭和污染的风险。因此，合理利用和保护地下水资源已成为当前的重要任务。
地下水资源的动态监测与管理
地下水资源的动态监测与管理水是生命之源，而地下水资源作为水资源的重要组成部分，对于人类的生产生活、生态平衡以及经济社会的可持续发展都具有至关重要的意义。
然而，随着人口的增长、经济的发展以及不合理的开发利用，地下水资源面临着日益严峻的挑战。
为了实现地下水资源的科学合理利用和有效保护，加强地下水资源的动态监测与管理显得尤为迫切。
一、地下水资源动态监测的重要性地下水资源的动态监测是指对地下水的水位、水量、水质等要素进行长期、系统、连续的观测和记录。
通过动态监测，可以及时掌握地下水资源的变化情况，为地下水资源的管理和保护提供科学依据。
首先，地下水资源的动态监测有助于了解地下水的补给、径流和排泄规律。
地下水的运动是一个复杂的过程，受到多种因素的影响，如气象条件、地形地貌、地质构造等。
通过长期的监测，可以揭示地下水在不同季节、不同年份的变化趋势，为合理规划和开发地下水资源提供基础数据。
其次，动态监测能够及时发现地下水资源的污染问题。
随着工业化和城市化进程的加速，大量的污染物进入地下水中，对地下水水质造成了严重威胁。
通过对地下水水质的监测，可以及时发现污染的来源和扩散途径，采取有效的治理措施，保障地下水资源的质量安全。
此外，地下水资源的动态监测还可以为应对突发事件提供决策支持。
例如，在干旱季节，当地下水资源出现短缺时，通过监测数据可以及时制定应急供水方案，保障居民的生活用水和工农业生产用水。
二、地下水资源动态监测的方法和技术为了实现地下水资源的有效动态监测，需要采用一系列的方法和技术。
目前，常用的监测方法主要包括水位监测、水量监测和水质监测。
水位监测是地下水资源动态监测的基础。
常用的水位监测仪器有水位计、自动水位记录仪等。
这些仪器可以实时记录地下水水位的变化情况，并将数据传输到监测中心进行分析处理。
水量监测主要通过抽水试验、泉水流量观测等方法来实现。
抽水试验是在特定的地点进行抽水，通过测量抽水量和水位下降情况，计算地下水的渗透系数和储存量。
06地下水运动与动态PPT课件
➢ 本堂课教学目的及要求：讲解线性和非线性渗透定律， 地下水完整井稳定流运动方程及其应用。区分地下水渗 透流速与实际流速，掌握Darcy定律适用范围，潜水完整 井和承压水完整井Dupuit公式及推导。通过作业掌握达 西定律
➢ 重点：Darcy定律，地下水渗透流速与实际流速的区别， Darcy定律的适用范围及其应用。
（四）达西定律适用范围
Re Ud ＜10
式中：Re-雷诺系数 U-地下水实际流速（m/d） d-孔隙周围颗粒的直径 u-地下水的运动粘滞系数（m2/d）
课堂作业练习：设地下水在孔隙介质中的渗流流速 V=10m/d，对应孔隙介质中颗粒直径为d=3mm，孔隙比 e=0.667，当地下水温度为15℃时的运动粘滞系数 u=0.1m2/d，问地下水的的运动是否满足Darcy定律
③ 层流和紊流
✓ 水质点有秩序地呈现相互平行而不混杂的运动称为层流； 水质点相互混杂而无序的运动称为紊流。
④ 非稳定、缓变流运动
✓ 渗流场内各运动要素不随时间变化的的地下水运动称为 稳定流；反之，与时间有关则为非稳定流。空间地下水 流运动的计算一般按照平面问题（二维流）考虑，因为 地下水流一般具有缓变流特征。
总阻力F FND 1ndd3 Add SU
6
由于 V nU I dhdS
一、线性渗透定律－Darcy定律推导
得到达西定律公式表达式
V
1n2nd2
I
即
K1n2nd2wC2d
多孔介 质结构
流体 性质
达西渗透系数决定于多孔介质结构（颗粒的大小、形状、 排列）和流体性质有关
一、线性渗透定律－Darcy定律
➢ 难点：达西公式推导，潜水和承压水完整井流Dupuit公 式及其推导。
地下水动态监测、地下水动态监测系统
定期检测地下水水质，评估地下水污染状况及变化趋势。
详细描述
通过采集地下水样本，利用化学分析、光谱分析等手段，对地下水中的溶解氧、 浊度、总硬度、氨氮等指标进行检测，评估地下水的水质状况及变化趋势，为 地下水资源的保护和治理提供依据。
地下水流速与流向监测
总结词
测定地下水流速与流向，了解地下水流动规律。
数据分析应采用统计学、水文学等相关学科的方法和技术，对地下水动态 变化进行深入分析。
数据处理与分析技术应具备可视化功能，能够将处理后的数据以图表、报 表等形式呈现，便于理解和应用。
04
地下水动态监测系统的 应用与案例分析
城市地下水动态监测
城市地下水动态监测是保障城市供水 安全的重要手段，通过对地下水位、 水质等指标的实时监测，及时发现和 解决地下水污染、过度开采等问题。
工业区地下水动态监测
工业区地下水动态监测是保障工业生产安全的重要手段，通过对地下水位、水质等指标的实时监测， 预防和解决地下水污染、地面沉降等问题。
案例分析：上海市某工业区通过建立地下水动态监测系统，及时发现和处理了工业废水渗漏问题，避 免了地下水资源的进一步污染。
地下水污染治理中的地下水动态监测
重要性
地下水动态监测对于了解地下水资源 的状况、评估其质量和数量、预测其 未来变化趋势以及制定合理的管理措 施等方面都具有重要意义。
地下水动态监测的目的与任务
目的
地下水动态监测的主要目的是了解和掌握地下水的动态变化情况，为地下水资源的管理和保护提供科学依据。
任务
地下水动态监测的任务包括长期、连续地观测和记录地下水的各项指标，分析其变化规律和影响因素，评估其质 量和数量，预测其未来变化趋势等。
数据共享与智能化管理
如何进行地下水动态监测
如何进行地下水动态监测地下水是地球上重要的水资源之一，对于人类的生活、农业和工业都具有重要的作用。
然而，由于过度开采和环境污染等因素，地下水资源正面临着严重的衰竭和污染问题。
因此，进行地下水动态监测是十分必要的，它可以帮助我们了解地下水的变化趋势，及时采取相应的保护和管理措施，保障地下水资源的可持续利用。
本文将探讨如何进行地下水动态监测。
地下水动态监测需要从以下几个方面进行考虑：监测点的选取、监测参数的选择、监测方法的应用和数据分析与解释。
首先，监测点的选取至关重要。
根据地下水系统的特点和研究目的，选择合适的监测点是进行地下水动态监测的首要任务。
监测点的选取应考虑地下水的补给区域、排泄区域和潜流路径等因素。
同时，要保证监测井的位置具有代表性，能够全面反映地下水的动态变化情况。
其次，监测参数的选择是进行地下水动态监测时的重要环节。
不同的监测参数可以提供不同的信息，从而深入了解地下水的动态变化。
常用的监测参数包括水位、水质、地下水含量等。
水位监测可以帮助我们了解地下水的涨落情况，水质监测可以评估地下水的水质状况，而地下水含量监测能够直接反映地下水资源的利用状况。
第三，选择合适的监测方法是进行地下水动态监测的基础。
根据监测参数的选择，可以选择合适的监测仪器和技术进行监测。
比如，水位监测可以使用流量计、压力传感器等设备；水质监测可以通过取样分析或者在线监测的方式进行；地下水含量监测可以采用电阻率测井、无线电微波辐射或者核素示踪等方法。
选择合适的监测方法可以提高监测数据的准确性和可靠性。
最后，数据分析与解释是地下水动态监测的最终目的。
监测所得的数据需要通过统计分析和模型模拟等手段进行解释。
通过分析地下水监测数据，我们可以了解地下水的变化趋势和演化规律，评估地下水资源的利用状况，以及预测未来的地下水变化趋势。
这对于地下水资源的可持续利用和科学管理具有重要意义。
总之，地下水动态监测是保护和管理地下水资源的重要手段，它可以帮助我们了解地下水的变化趋势，及时采取相应的措施进行保护和管理。
第五章 地下水动态观测
降水量P/mm 水位H/m
H(Q较小时)
H(Q较大时)
2 4 6 8 10 12 月
0
开采量Q/m 3
地下水动态类型3：人工开采型（开采型）
降水量P/mm 水位H/m
H
2
4
6
8
10
12
月
地下水动态类型4：径流型
降水量P/mm 水位H/m
河水位 ② 近岸型 ① 远岸型 2 4 6 8 10 12 月 河流季节 补给型
第五章 地下水动态观测
§3 地下水动态观测资料整理与分析
降水量 空气温度
第五章 地下水动态观测
水分饱和差 潜水温度
水位
地下水动态综合曲线图
降水
4
6
8
10
12
月
地下水动态类型1：气候型（降水入渗型）
蒸发量E/mm 水位H/m 气温/℃
H T
0
2
4
6
8
10
12
月
地下水动态类型2：蒸发型
§l 地下水动态观测的任务 二、地下水动态观测的任务
不同目的水文地质调查，其地下水动态长期观测的任务 是不同的，归纳起来主要有以下一些任务： 1、查明不同地下水系统、不同含水层地下水水位、水量、 水质和水温的变化规律及发展趋势； 2、查明地下水动态变化的影响因素，确定地下水动态类 型； 3、为地下水均衡研究提供依据，预测地下水水量、水质、 水位的变化及与地下水有关的环境地质作用的变化； 4、解决某些专门问题，如推求水文地质参数、进行地下 水资源评价等。
第五章 地下水动态观测
§l 地下水动态观测的任务 一、地下水动态和均衡的概念
2、地下水均衡 （1）当补充量与消耗量相等时，地下水处于均衡状态； （2）当补充量小于消耗量时，地下水处于负均衡状态； （3）当补充量大于消耗量时，地下水处于正均衡状态。
边坡地下水监测标准版文档
二、现场试验(shìyàn)及结果分析
为了验证该边坡监测系统的有效性，在香港 新界香港大学嘉道理农业研究中心的一人工填土 边坡上进行了试验，如图3-13、图3-14所示。该边 坡由松散的完全风化花岗岩（CDG）材料填筑，施 工过程中不夯实，最大填土高度4.5m，建在一倾 角12º的山坡上，占地面积9m×11.7m，上面有 9m×4m的加载平台，人工填土边坡倾角为33º。 填土边坡还采用(cǎiyòng)2排共8个7m长的土钉加 固。该填土边坡将在平台上逐步加载，直到产生 滑裂面、破坏为止。
由于两种方法都不可避免地会改变土体中的应力和孔隙水压力的平衡条件，需要一定时间才能使这种改变恢复到原来状态(zhuàngtài)，所 以应提前埋设仪器。 5m，建在一倾角12º的山坡上，占地面积9m×11. 该系统一方面可以用来监测边坡表面和土体内位移、孔隙水压力、现场雨量大小、滑裂面位置等边坡滑动有关的重要参数(cānshù)； （2）电气式孔隙水压力仪 ；
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一、 监测(jiān cè)系统的构成
系统的组成决定于所设 计的系统的功能。该系统一 方面可以用来监测边坡表面 和土体内位移、孔隙水压力、 现场雨量大小、滑裂面位置 等边坡滑动有关的重要参数 (cānshù)；另一方面可实现 全自动化的监测和数据的收 集、存储、发送、分析的功 能。
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边坡工程监测实例
－基于(jīyú)常规仪器与GPS相结合的全自 动化遥控边坡监测系统目前，常规监测方 法存在自动化程度不高，监测过程中人为 因素影响较大等问题。另外该系统集同轴 电缆时间域反射仪（TIME DOMAIN REFLECTOMETRY-TDR）和精密全球定位系 统（GLOBAL POSITIONING SYSTEM-GPS） 等高技术于一体，从而使得其功能具有独 特性和全面性。
地下水监测系统方案地下水监测方案
监测指标与频次确定
监测指标
包括水位、水温、水质（如pH值、 溶解氧、浊度、总硬度等）以及其他 相关参数。
监测频次
根据地下水动态变化规律和实际需要 ，合理确定不同监测指标的采样频次 和时间间隔。
数据采集与传输方案
数据采集方式
采用自动化或半自动化的方式进行数据采集，如使用水位计、温 度计、水质分析仪等设备进行实时监测。
数据传输方式
根据实际情况选择有线或无线传输方式，确保数据传输的稳定性和 可靠性。
数据处理与存储
建立完善的数据处理和存储系统，对采集到的数据进行处理、分析 和存储，以便后续的监测数据分析和评估。
04
地下水监测系统实施
法规与标准更新
关注相关法规和标准的更新动态，确保地下水监测系统的合法性和规 范性。
05
地下水监测系统案例分析
案例一：某地区地下水监测系统建设
监测点布设
根据该地区的地理、地质和水文条件，合 理设置监测点位，确保覆盖整个区域。
监测目的
实时监测某地区地下水的水位、水 质、水温等参数，评估地下水资源 的状况，为水资源管理和保护提供
结论总结
地下水监测系统方案实施后，地下水 的水质和水量得到了有效监测，为水 资源管理和保护提供了科学依据。
地下水监测系统的建设和管理需要综 合考虑多种因素，包括技术、经济、 环境和社会等方面，以确保系统的可 持续性和有效性。
该方案采用了先进的技术手段和设备， 提高了监测的准确性和可靠性，为决 策者提供了更加全面和及时的信息。
该方案的实施对于保护地下水资源、 保障人民健康和促进可持续发展具有 重要的意义。
地下水动态在线监测
地下水动态在线监测
一、引言
地下水动态监测则是选择有代表性的钻孔、水井、泉等，按照一定的时间间隔和技术要求，对地下水动态进行监测、试验与综合研究的工作。
地下水动态监测的目的是为了进一步查明和研究水文地质条件，特别是地下水的补给、径流、排泄条件，掌握地下水动态规律，为地下水资源评价、科学管理及环境地质问题的研究和防治提供科学依据。
二、地下水在线监测系统
地下水在线监测系统采用全数字网络化平台管理，将前端数字采集到的数据利用无线通信终端,通过GPRS/3G网络传回到控制中心及各监控中心，实现分布监控，集中控制和管理的功能。
三、工作方法
1.地下水动态监测
地下水动态监测点按监测内容可分为水位、水质、水量及水温监测点，监测点应尽可能进行多项内容的监测。
2.地下水均衡试验
通过人工模拟试验和各种监测手段，研究天然状态和人为活动影响下，地下水的形成条件及包气带水分运移规律等，为地下水均衡计算提供有关参数。
3.地下水动态监测资料的整编与分析
地下水水位资料的整编、地下水水量监测资料的整编与分析、地下水水质监测资料的整编与分析、地下水水温监测资料的整编与分析、专门监测点监测资料的整编与分析。
4.地下水情预报
地下水水情预报，是在地下水监测、掌握地下水形成条件和动态规律的基础上，运用数学模型推算，在置信区间内预报未来某时段出现的水位(或水量)与水质的变化量，并通过一定的程序和方式予以发布。
四、工程案例
XX市地下水监测工程。
HJ-T 164-2004 地下水环境监测技术规范(PPT)-PPT精选文档-PPT课件
二、总
• ⒈适用范围
则
• 本规范适用于地下水的环境监测，包括向 国家直接报送监测数据的国控监测井，省( 自治区、直辖市)级、市(地)级、县级控制 监测井的背景值监测和污染控制监测。 • 本规范不适用于地下热水、矿水、盐水和 卤水。
• ⒉引用标准
• • • • • • • • GB 6816 水质 词汇 第一部分和第二部分 GB 495 水质 采样方案设计技术规定 GB 494 水质 采样技术指导 GB 493 水质采样 样品的保存和管理技术规定 GB 8170 数值修约规则 GB 5084 农田灌溉水质标准 GB/T 14848 地下水质量标准 卫生部 卫法监发[2019]161号文，生活饮用水卫生 规范
• ⑶ 区域内的代表性泉、自流井、地下长河出 口应布设监测点。 • ⑷ 为了解地下水与地表水体之间的补(给)排(泄 )关系，可根据地下水流向在已设置地表水监 测断面的地表水体设置垂直于岸边线的地下水 监测线。 • ⑸ 选定的监测点(井)应经环境保护行政主管部 门审查确认。一经确认不准任意变动。确需变 动时，需征得环境保护行政主管部门同意，并 重新进行审查确认。
• • • •
⑶在下列地区应布设监测点(监测井) ①以地下水为主要供水水源的地区； ②饮水型地方病(如高氟病)高发地区； ③ 对区域地下水构成影响较大的地区，如 污水灌溉区、垃圾堆积处理场地区、地下 水回灌区及大型矿山排水地区等。
• ⒊ 监测点(监测井)设置方法
• ⑴ 背景值监测井的布设 • 为了解地下水体未受人为影响条件下的水质状况 ，需在研究区域的非域水文地质单元状况和地下水主要补给来 源，在污染区外围地下水水流上方垂直水流方向 ，设置一个或数个背景值监测井。背景值监测井 应尽量远离城市居民区、工业区、农药化肥施放 区、农灌区及交通要道。
第五章地下水监测
第六节地下水的监测一、意义二、监测内容三、监测工作布置原则四、监测方法五、监测资料的整理和应用一、意义地下水对工程岩土体的强度和变形以及对建筑物稳定性的影响,是极为重要的。
例如,在高层建筑深基坑开挖和支护中,由于地下水的作用,可能会导致坑底上鼓溃决、流砂突涌、支护结构移位倾倒、降水引起周围地面沉降而导致建筑物破坏。
因此在深基坑施工过程中要加强地下水的监测。
地下水也是各种不良地质现象产生的重要因素。
作用于滑坡上的孔隙水压力、浮托力和动水压力,直接影响滑坡的稳定性;饱水砂土的管涌和液化、岩溶区的地面塌陷等,无不与地下水的作用息息相关。
因此要对地下水压力、孔隙水压力准确控制,以保证工程顺利、安全施工和正常运行。
地下水的监测是指对地下水的水位、水量、水质、水压、水温及流速、流向等自然或人为因素影响下随时间或空间变化规律的监测。
地下水的监测应根据岩土工程和建筑物稳定性的需要有目的、有计划、有组织地进行。
一、应进行地下水监测的情况(1)地下水位升降影响岩土稳定性时;(2)地下水位上产生浮力对地下室或构筑物的防潮、防水或稳定性产生较大影响时;(3)施工降水对拟建工程或相邻工程有较大影响时;(4)施工或环境条件改变,造成的孔隙水压力、地下水压力变化,对工程设计或施工有较大影响时;(5)地下水位的下降造成区域性地面沉降;(6)地下水位上升可能使沿途发生软化、湿陷、胀缩时;(7)需要进行污染物运移对环境影响的评价时。
二、监测内容地下水的监测应根据工程需要和水文地质条件确定,主要监测内容有:1、水位监测:查明地下水位(最高、最低水位)、水位变化幅度范围;查明地下水位与地表水体(江、河、湖等)、大气降水的联系;2、水质监测:查明地下水的物理、化学成分变化;查明污染源、污染途径、污染程度及对建筑材料的腐蚀等级。
3、水压监测:开挖深基坑、洞室、隧道工程;评价岸边、斜坡稳定性工程;软土地基加固处理工程等,都应对岩土的孔隙或裂隙水压力进行监测。