專(zhuān)利名稱(chēng)：張力計(jì)式淺層地下水位動(dòng)態(tài)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種淺層下水位動(dòng)態(tài)變化測(cè)量記錄的電子儀器，尤其是一 種淺層地下水位動(dòng)態(tài)自動(dòng)測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
甘肅省的河西走廊地區(qū)是我國(guó)大西北的紐帶，這里光、熱資源充沛，土 地資源豐富，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基礎(chǔ)較好。河西地區(qū)南部地區(qū)祁連山區(qū)有比較豐富的 降水資源和冰川資源，已被國(guó)家列為農(nóng)業(yè)建設(shè)的重點(diǎn)地區(qū)，在開(kāi)發(fā)大西北處 于重要的戰(zhàn)略地位。但是河西地區(qū)位于我國(guó)西北干旱地區(qū)，氣候干旱，降水 稀少，蒸發(fā)強(qiáng)烈，生態(tài)系統(tǒng)脆弱。由祁連山北麓形成了一條天然阻水屏障， 使祁連山區(qū)的絕大部分地下徑流不能直接進(jìn)入盆地，主要通過(guò)地下水的"滲 漏"，而地下水的主要補(bǔ)給來(lái)源是來(lái)自祁連山區(qū)的地表水的滲漏，而天然降水 的補(bǔ)給量甚微。只有將滲漏的地下水轉(zhuǎn)化為地表涇流，通過(guò)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(qū)才能受益。
河西地區(qū)的三大內(nèi)陸河水系，由于地質(zhì)構(gòu)造、自然條件垂直分帶規(guī)律， 由源頭到尾閭一般要流經(jīng)兩個(gè)性質(zhì)完全不同的徑流區(qū)，即徑流形成區(qū)和徑流 散失區(qū)，要流經(jīng)過(guò)幾個(gè)不同的、有規(guī)律的地貌巖相帶，即山丘區(qū)、山前洪積
一沖積或沖積湖積平原和沙漠等地貌單元；在巖相上相應(yīng)為裂隙基巖、大孔 隙洪積礫石、沖積中細(xì)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(guī)律。山丘區(qū)河流多數(shù)是山區(qū)基巖裂隙水的排泄通道， 地下水在河流出山前幾乎全部轉(zhuǎn)化為地表水，經(jīng)河道流出山外；河流進(jìn)到山 前平原后，地表水大量滲漏轉(zhuǎn)而補(bǔ)給地下水，然后地下水又在適當(dāng)條件下以 泉水形式溢出地面，變?yōu)榈乇硭蔀槠皆恿鞯闹饕a(bǔ)給不源。這種河水 一地下水一河水的轉(zhuǎn)化過(guò)程，是干旱區(qū)內(nèi)陸河域自上而下水循環(huán)運(yùn)動(dòng)的基本 方式，具有普遍性質(zhì)。河西走廊平原地區(qū)是一個(gè)多排構(gòu)造盆地分布區(qū)，所以 "滲入"、"溢出"的水資源轉(zhuǎn)化過(guò)程，可重復(fù)出現(xiàn)多次。
發(fā)明內(nèi)容
為了摸清河西地區(qū)淺層地下水的水位動(dòng)態(tài)變化，本實(shí)用新型的目的在于提供一種張力計(jì)式淺層地下水位動(dòng)態(tài)裝置，監(jiān)測(cè)河西地區(qū)淺層地下水的水位 動(dòng)態(tài)變化，采集數(shù)據(jù)，綜合分析，為合理地利用河西水資源提供科學(xué)依據(jù)。 本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)
一種張力計(jì)式淺層地下水位動(dòng)態(tài)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(dòng)態(tài)變化記錄器，232傳數(shù)線(xiàn)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(cè)包裹編織網(wǎng)；套管內(nèi)，橡皮
塞上部填有沙砂石，三通探管一端開(kāi)口裝有陶土管伸入套管內(nèi)，陶土管位于 沙砂石上， 一端開(kāi)口處設(shè)置有壓阻式傳感器，管內(nèi)裝有托氣水，另一端開(kāi)口
旋有蓋子，三通探管用支架固定；壓阻式傳感器通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與水位動(dòng)態(tài)變化記 錄器連接，232傳數(shù)線(xiàn)接筆記本電腦接水位動(dòng)態(tài)變化記錄器插口 。
上述套管底部填有1.0-1.5cm沙砂石。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和產(chǎn)生的有益效果是
1、裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，陶土管為多孔體，只允許水分通過(guò)，但不 透氣。套管內(nèi)裝有托氣水，內(nèi)部產(chǎn)生負(fù)壓力，當(dāng)陶土管伸入套管內(nèi)水中，壓 阻式傳感器經(jīng)過(guò)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(hào)，能快速、連續(xù)地記錄地下水位動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，可獲取大量數(shù)據(jù)。
2、可以定時(shí)在線(xiàn)自動(dòng)采集數(shù)據(jù)，了解掌握地下水水流動(dòng)態(tài)，減輕人工勞 務(wù)，根據(jù)水位動(dòng)態(tài)變化記錄器給出精確和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，為河西被測(cè)地區(qū)淺 層地下水的水位動(dòng)態(tài)變化提供科學(xué)依據(jù)；
3、有利于摸清來(lái)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(dòng)態(tài)變化的規(guī)律；對(duì)于合理開(kāi)采地下水，保護(hù)地下水資源，促進(jìn) 河西區(qū)域經(jīng)濟(jì)持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展將產(chǎn)生一定的積極作用。


圖l是本實(shí)用新型的示意圖。 圖2為裝置在地下水位剖面圖。
具體實(shí)施方式
下面，結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型再作進(jìn)一步的說(shuō)明
如圖1-2所示， 一種張力計(jì)式淺層地下水位動(dòng)態(tài)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(dòng)態(tài)變化記錄器8， 232 傳數(shù)線(xiàn)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
4外側(cè)包裹編織網(wǎng)5;套管4內(nèi)，橡皮塞6上部填有沙砂石11，三通探管2 —
端開(kāi)口裝有陶土管7伸入套管4內(nèi)，陶土管7位于沙砂石11上， 一端開(kāi)口處 設(shè)有壓阻式傳感器3，管內(nèi)裝有托氣水，另一端開(kāi)口旋有蓋子l，三通探管2 用支架3固定；壓阻式傳感器7通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與水位動(dòng)態(tài)變化記錄器8連接，232 傳數(shù)線(xiàn)接筆記本電腦9接水位動(dòng)態(tài)變化記錄器8插口 。
在欲測(cè)地區(qū)鉆一個(gè)中心孔，將外側(cè)包裹編織網(wǎng)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(jīng)過(guò)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(yàn)得h-H-b...... (1)，其中H—由傳感器中心到地下
水位的距離，hi—傳感器中心到地面的距離，h,為己知，我們只要測(cè)得H就 知h水位，由于地下水位處于動(dòng)態(tài)變動(dòng)之中，傳感器7內(nèi)水柱向下拉力所產(chǎn) 生的傳感器輸出電壓在不斷變化，通過(guò)輸出電壓的測(cè)定，即可算出水柱H高 度，因?yàn)閭鞲衅麟妷号c水柱高度為線(xiàn)性關(guān)系，經(jīng)線(xiàn)性回歸得常數(shù)a、b，H=aV+b， H—水柱高，V—輸出電壓，進(jìn)而按(1)式計(jì)算出地下水位h，并通過(guò)232 傳數(shù)線(xiàn)接筆記本電腦9將地下水流速、流向動(dòng)態(tài)變化以曲線(xiàn)圖映現(xiàn)出。
權(quán)利要求1、一種張力計(jì)式淺層地下水位動(dòng)態(tài)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(dòng)態(tài)變化記錄器(8)，232傳數(shù)線(xiàn)接筆記本電腦(9)組成，其特征是套管(4)管壁有孔(10)，底部旋有橡皮塞(6)，管壁外側(cè)包裹編織網(wǎng)(5)；套管(4)內(nèi)，橡皮塞(6)上部填有沙砂石(11)，三通探管(2)一端開(kāi)口裝有陶土管(7)伸入套管(4)內(nèi)，陶土管位于沙砂石(11)上，一端開(kāi)口處設(shè)有壓阻式傳感器(3)，管內(nèi)裝有托氣水，另一端開(kāi)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(guò)導(dǎo)線(xiàn)與水位動(dòng)態(tài)變化記錄器(8)連接，232傳數(shù)線(xiàn)接筆記本電腦(9)接水位動(dòng)態(tài)變化記錄器(8)插口。
2、 按照權(quán)利要求l所述的一種張力計(jì)式淺層地下水位動(dòng)態(tài)裝置，其特征 是套管(4)底部填有1.0-1.5cm沙砂石(11)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種淺層地下水位動(dòng)態(tài)自動(dòng)測(cè)量裝置。其結(jié)構(gòu)特征是套管、管壁有孔，底部旋有橡皮塞，管壁外側(cè)包裹編織網(wǎng)；套管內(nèi)，橡皮塞上部填有沙砂石，三通探管一端開(kāi)口裝有陶土管伸入套管內(nèi)，位于沙砂石上，一端開(kāi)口處設(shè)有壓阻式傳感器，管內(nèi)裝有托氣水，另一端開(kāi)口旋有蓋子，三通探管用支架固定；壓阻式傳感器通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與水位動(dòng)態(tài)變化記錄器連接，232傳數(shù)線(xiàn)接筆記本電腦接水位動(dòng)態(tài)變化記錄器插口。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，可以定時(shí)在線(xiàn)自動(dòng)采集淺層地下水位動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，了解掌握地下水水流動(dòng)態(tài)，根據(jù)水位動(dòng)態(tài)變化記錄器給出精確和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，為河西被測(cè)地區(qū)淺層地下水的水位動(dòng)態(tài)變化提供科學(xué)依據(jù)。
文檔編號(hào)G01F23/14GK201297950SQ20082022227
公開(kāi)日2009年8月26日 申請(qǐng)日期2008年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月21日
發(fā)明者起 馮, 蔚 劉, 晶 趙, 趙愛(ài)國(guó) 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所