[發明專利]一種湖水與地下水補給關系的現場監測裝置

在審

• 申請號: 201910588310.2
• 申請日: 2019-07-02
• 公開（公告）號: CN110296748A
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 高宏斌;范燕茹;姜忠峰;吳麗;牛云峰;田俊峰
• 申請（專利權）人: 河南城建學院
• 主分類號: G01F23/14
• 分類號: G01F23/14;C02F1/00
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 宋平

本發明公開了一種湖水與地下水補給關系的現場監測裝置，包括支撐臺、U型壓力計管、數字顯示器和水位傳感器，所述支撐桿上固定有U型壓力計管，所述U型壓力計管頂部設有T型管，所述固定式鎖扣環內固定有數字顯示器，所述U型壓力計管的兩側管體內均設有水位傳感器；通過本發明裝置能實時監測湖泊與地下水的水力聯系、補給過程和補給方向；通過水位傳感器和數字顯示器可以獲取U型壓力計管兩端水位變化參數，為湖泊水量平衡計算和模擬提供重要依據；本發明裝置在監測結束后，在T型管接口直接采集地下水和地表水樣品，可通過分析水樣水化學等指標來進一步判定湖泊與地下水的補給關系，本發明裝置結構簡單、實用性高，測量數據穩定性高。

技術領域

本發明涉及地質監測技術領域，尤其涉及一種湖水與地下水補給關系的現場監測裝置。

背景技術

地表水與地下水相互作用研究對于區域水資源的利用和保護具有極其重要的作用，特別是在干旱、半干旱區地區，但由于地表水與地下水相互作用過程復雜，其轉換關系的確定仍十分困難，目前，主要基于傳統的水文學方法來量化地表水與地下水相互作用，例如，通過水量平衡模擬和數值模型法可定量計算湖水與地下水間的交換量，進而確定兩者間的補給關系，但水量平衡計算和模擬需要大量的基礎資料數據，一些研究區不具備計算條件，隨著水文技術的發展，還可以通過示蹤法揭示地下水與地表水的水力聯系，包括人工示蹤法和水化學及環境同位素示蹤法，但水化學和同位素示蹤法只能得到半定量的結果，還需其他方法進行驗證，同時，人工示蹤法還可能造成污染，而且該方法的分析測試成本比較昂貴，又難以實現連續動態監測。因此，為更好地觀測及精準確定湖水與地下水補給關系，本發明提出一種湖水與地下水補給關系的現場監測裝置，以解決現有技術中的不足之處。

發明內容

針對上述問題，本發明提出一種湖水與地下水補給關系的現場監測裝置，本發明裝置能實時監測湖泊與地下水的水力聯系、補給過程和補給方向，通過水位傳感器和數字顯示器可以獲取U型壓力計管兩端水位變化參數，計算出水力梯度、補給速率等參數，能為湖泊水量平衡計算和模擬提供重要依據，本發明裝置結構簡單、實用性高，測量數據穩定性高。

本發明提出一種湖水與地下水補給關系的現場監測裝置，包括支撐臺、U型壓力計管、數字顯示器和水位傳感器，所述支撐臺包括支撐底座、支撐桿和橫板，所述支撐底座上方對稱設有支撐桿，所述支撐桿上固定有U型壓力計管，對稱設置的所述支撐桿頂端設有橫板，所述橫板上設有固定式鎖扣環，所述U型壓力計管頂部設有T型管，所述T型管與U型壓力計管連接處設有密封圈，所述固定式鎖扣環內固定有數字顯示器，所述U型壓力計管的兩側管體內均設有水位傳感器。

進一步改進在于：所述U型壓力計管外側配有壓力計安裝套管，所述壓力計安裝套管用于安裝U型壓力計管，便于U型壓力計管一側順利插入湖底。

進一步改進在于：所述壓力計安裝套管頂端設有套管保護蓋，所述壓力計安裝套管下端設有套管塞。

進一步改進在于：所述壓力計安裝套管采用直徑50mm的鋼制空心管制成，所述套管塞為錐形塞，所述套管塞直徑為45mm。

進一步改進在于：所述U型壓力計管為采用10mm可塑聚乙烯管制作而成的U型壓力計管。

進一步改進在于：所述T型管上端設有密封塞。

進一步改進在于：所述U型壓力計管一側底部的管口處設有過濾篩網，所述U型壓力計管另一側底部的管口為開放式管口，所述過濾篩網通過扣鎖固定在U型壓力計管外壁上。

進一步改進在于：所述水位傳感器通過傳感線連接數字顯示器。

進一步改進在于：所述T型管與U型壓力計管的兩端可拆卸連接，觀測試驗結束拆卸所述T型管與U型壓力計管的連接后可在U型壓力計管兩端進行采集水樣。