[實用新型]張力計式淺層地下水位動態裝置

無效

• 申請號: 200820222276.4
• 申請日: 2008-10-21
• 公開（公告）號: CN201297950Y
• 公開（公告）日: 2009-08-26
• 發明（設計）人: 馮起;趙愛國;劉蔚;趙晶
• 申請（專利權）人: 中國科學院寒區旱區環境與工程研究所
• 主分類號: G01F23/18
• 分類號: G01F23/18
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司
• 代理人: 馬正良

技術領域

本實用新型屬于一種淺層下水位動態變化測量記錄的電子儀器，尤其是一種淺層地下水位動態自動測量裝置。

背景技術

甘肅省的河西走廊地區是我國大西北的紐帶，這里光、熱資源充沛，土地資源豐富，農業生產基礎較好。河西地區南部地區祁連山區有比較豐富的降水資源和冰川資源，已被國家列為農業建設的重點地區，在開發大西北處于重要的戰略地位。但是河西地區位于我國西北干旱地區，氣候干旱，降水稀少，蒸發強烈，生態系統脆弱。由祁連山北麓形成了一條天然阻水屏障，使祁連山區的絕大部分地下徑流不能直接進入盆地，主要通過地下水的“滲漏”，而地下水的主要補給來源是來自祁連山區的地表水的滲漏，而天然降水的補給量甚微。只有將滲漏的地下水轉化為地表涇流，通過河流匯集在出山口集中排出，干旱缺水的山前走廊平原河西地區才能受益。

河西地區的三大內陸河水系，由于地質構造、自然條件垂直分帶規律，由源頭到尾閭一般要流經兩個性質完全不同的徑流區，即徑流形成區和徑流散失區，要流經過幾個不同的、有規律的地貌巖相帶，即山丘區、山前洪積—沖積或沖積湖積平原和沙漠等地貌單元；在巖相上相應為裂隙基巖、大孔隙洪積礫石、沖積中細砂和粉砂，從而使地下水的埋深分布具有自山前向盆地中心逐漸由深變淺的規律。山丘區河流多數是山區基巖裂隙水的排泄通道，地下水在河流出山前幾乎全部轉化為地表水，經河道流出山外；河流進到山前平原后，地表水大量滲漏轉而補給地下水，然后地下水又在適當條件下以泉水形式溢出地面，變為地表水，成為平原河流的主要補給不源。這種河水—地下水—河水的轉化過程，是干旱區內陸河域自上而下水循環運動的基本方式，具有普遍性質。河西走廊平原地區是一個多排構造盆地分布區，所以“滲入”、“溢出”的水資源轉化過程，可重復出現多次。

發明內容

為了摸清河西地區淺層地下水的水位動態變化，本實用新型的目的在于提供一種張力計式淺層地下水位動態裝置，監測河西地區淺層地下水的水位動態變化，采集數據，綜合分析，為合理地利用河西水資源提供科學依據。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現：

一種張力計式淺層地下水位動態裝置，主要由三通探管、支架、套管、陶土管、壓阻式傳感器、水位動態變化記錄器，232傳數線接筆記本電腦組成。套管管壁有孔，底部旋有橡皮塞，管壁外側包裹編織網；套管內，橡皮塞上部填有沙砂石，三通探管一端開口裝有陶土管伸入套管內，陶土管位于沙砂石上，一端開口處設置有壓阻式傳感器，管內裝有托氣水，另一端開口旋有蓋子，三通探管用支架固定；壓阻式傳感器通過導線與水位動態變化記錄器連接，232傳數線接筆記本電腦接水位動態變化記錄器插口。

上述套管底部填有1.0-1.5cm沙砂石。

本實用新型的優點和產生的有益效果是：

1、裝置結構簡單，操作方便，陶土管為多孔體，只允許水分通過，但不透氣。套管內裝有托氣水，內部產生負壓力，當陶土管伸入套管內水中，壓阻式傳感器經過水傳遞壓力，并將水位變化引起的水壓變化信息傳化為電信號，能快速、連續地記錄地下水位動態變化過程，可獲取大量數據。

2、可以定時在線自動采集數據，了解掌握地下水水流動態，減輕人工勞務，根據水位動態變化記錄器給出精確和實時監測數據，為河西被測地區淺層地下水的水位動態變化提供科學依據；

3、有利于摸清來自祁連山山前地表水的滲漏向盆地中心逐漸由深變淺地下水的水位動態變化的規律；對于合理開采地下水，保護地下水資源，促進河西區域經濟持續、穩定發展將產生一定的積極作用。

附圖說明

圖1是本實用新型的示意圖。

圖2為裝置在地下水位剖面圖。

具體實施方式

下面，結合附圖對本實用新型再作進一步的說明：

如圖1-2所示，一種張力計式淺層地下水位動態裝置，主要由三通探管2、支架3、套管4、陶土管12、壓阻式傳感器7、水位動態變化記錄器8，232傳數線接筆記本電腦9組成。套管4管壁有孔10，底部旋有橡皮塞6，管壁外側包裹編織網5；套管4內，橡皮塞6上部填有沙砂石11，三通探管2一端開口裝有陶土管7伸入套管4內，陶土管7位于沙砂石11上，一端開口處設有壓阻式傳感器3，管內裝有托氣水，另一端開口旋有蓋子1，三通探管2用支架3固定；壓阻式傳感器7通過導線與水位動態變化記錄器8連接，232傳數線接筆記本電腦9接水位動態變化記錄器8插口。

在欲測地區鉆一個中心孔，將外側包裹編織網的套管4直接放入，陶土管2居于枯水位以下或豐水位以上，經過水傳遞壓力，三通探管2水位上下變化可由地下水位變化試驗得：h＝H-h₁......(1)，其中H—由傳感器中心到地下水位的距離，h1—傳感器中心到地面的距離，h₁為已知，我們只要測得H就知h水位，由于地下水位處于動態變動之中，傳感器7內水柱向下拉力所產生的傳感器輸出電壓在不斷變化，通過輸出電壓的測定，即可算出水柱H高度，因為傳感器電壓與水柱高度為線性關系，經線性回歸得常數a、b，H＝aV+b，H—水柱高，V—輸出電壓，進而按(1)式計算出地下水位h，并通過232傳數線接筆記本電腦9將地下水流速、流向動態變化以曲線圖映現出。