[發明專利]一種監測河岸帶潛流交換速率的裝置及其監測方法

有效

• 申請號: 201811296887.8
• 申請日: 2018-11-01
• 公開（公告）號: CN109632575B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 任杰;王大博;楊杰;張文兵;陳建琪
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G01N13/00
• 分類號: G01N13/00;G01D21/02
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 杜娟

本發明公開了一種監測河岸帶潛流交換速率的裝置，包括有PPR管監測井，PPR管監測井側壁上均勻開設有多個交換孔，PPR管監測井頂端固定連接有數據采集器裝置，數據采集器裝置下方固定連接有下端圓柱管體，下端圓柱管體的外壁下端設置有壓力傳感器，下端圓柱管體外壁位于壓力傳感器上方還均勻設置有多個溫度傳感器，壓力傳感器和溫度傳感器分別通過數據線連接數據采集器裝置。本發明的一種監測河岸帶潛流交換速率的裝置，采用溫度傳感器和壓力傳感器分別測溫度和水位，通過智能數據采集器可實現水位、水溫的實時監測，減去現場收集數據的麻煩。本發明還公開了采用上述裝置進行河岸帶潛流交換速率的監測方法。

技術領域

本發明屬于水利工程監測裝置技術領域，涉及一種監測河岸帶潛流交換速率的裝置，本發明還涉及采用上述裝置進行河岸帶潛流交換速率的監測方法。

背景技術

河岸帶作為水生生境與陸生生境的過渡區域，具有獨特的植被、地質、地形地貌和水文特性，并受地表水和地下水水位變化的影響。地表水通過河岸帶沉積層與地下水發生水熱交換的區域稱為河岸帶潛流層。溫度作為能量的直觀載體，是能夠反映潛流交換過程時空變化的表征因子，其易于觀測、無污染，作為天然示蹤劑具有一定的優勢。因而，觀測河岸溫度場的時空分布，這些差異能夠作為地河岸帶潛流交換的活動表征，能夠計算河岸帶潛流交換速率。

近年來，國內外學者對潛流交換的研究計劃和研究熱點逐漸延伸到河岸帶潛流層，隨著溫度場與流場耦合機理研究的深入，對河岸帶潛流交換流速及水量的計算已經從傳統的水文學及水動力學方法發展到溫度示蹤法。但是，國內對溫度示蹤在河岸帶潛流層研究中的應用仍處于起步階段，相關研究成果仍然較少，沒有較為明確的監測河岸帶潛流速率的裝置。

發明內容

本發明的目的是提供一種監測河岸帶潛流交換速率的裝置，采用溫度傳感器測定不同位置的溫度，壓力傳感器測水位，通過智能數據采集器可實現水位、水溫的實時監測，減去現場收集數據的麻煩。

本發明的另一目的是提供采用上述裝置進行河岸帶潛流交換速率的監測方法。

本發明所采用的技術方案是，一種監測河岸帶潛流交換速率的裝置，包括有PPR管監測井，PPR管監測井底端設置有與PPR管監測井固定連接為一體的底部圓錐，PPR管監測井側壁上均勻開設有多個位于一列的交換孔，PPR管監測井頂端固定連接有數據采集器裝置，數據采集器裝置下方還固定連接有位于PPR管監測井內的下端圓柱管體，下端圓柱管體的外壁下端設置有壓力傳感器，下端圓柱管體外壁上且位于壓力傳感器上方還均勻設置有多個溫度傳感器，壓力傳感器和溫度傳感器分別通過數據線連接數據采集器裝置。

本發明第一種技術方案的特征還在于，

壓力傳感器和溫度傳感器與數據采集器裝置的數據線包裹在下端圓柱管體內部。

數據采集器裝置包括有設置在PPR管監測井頂端的頂部圓柱殼體，下端圓柱管體固定在頂部圓柱殼體底部，頂部圓柱殼體內設置有依次通過導線連接的智能數據采集器、遙控接收開關和蓄電池，頂部圓柱殼體的側壁上設置有防水充電插孔，防水充電插孔通過導線連接蓄電池，防水充電插孔上插接有太陽能電池板。

頂部圓柱殼體內設置有圓柱盒，智能數據采集器、遙控接收開關和蓄電池均設置于圓柱盒內部。

智能數據采集器包括有儲存卡以及與儲存卡通過導線連接的無線通信模塊，無線通信模塊通過無線連接的方式連接有云端服務器，云端服務器通過無線連接的方式連接有用戶終端。

PPR管監測井頂端的固定設置有連接件，下端圓柱管體固定在連接件底部，頂部圓柱殼體固定在連接件頂部。

還包括與遙控接收開關通過無線連接的遙控發射器。

本發明所采用的另一個技術方案是，一種監測河岸帶潛流交換速率的方法，采用上述一種監測河岸帶潛流交換速率的裝置，具體按照以下步驟實施：