本實(shí)用新型涉及水文地質(zhì)及地下水資源監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種地下水垂向補(bǔ)給量與蒸發(fā)量測(cè)量裝置。

背景技術(shù)：

地下水的補(bǔ)給量反映了含水層的可更新能力，是地下水資源管理與合理開(kāi)發(fā)利用的關(guān)鍵參數(shù)。定量評(píng)價(jià)地下水的補(bǔ)給量是研究大尺度水文循環(huán)過(guò)程的基礎(chǔ)，是實(shí)現(xiàn)地下水可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用的關(guān)鍵。地下水的補(bǔ)給量與潛水蒸發(fā)量是地下水?dāng)?shù)值模擬的核心源匯項(xiàng)，是進(jìn)行含水層易污性評(píng)價(jià)和地下水污染治理的重要參數(shù)。測(cè)量地下水補(bǔ)給量和潛水蒸發(fā)量的方法較多，但直接測(cè)量地下水補(bǔ)給量與潛水蒸發(fā)量的常用儀器是蒸滲儀和地中滲透儀，其中地中滲透儀經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，被廣泛應(yīng)用。但地中滲透儀的補(bǔ)水裝置采用馬里奧特瓶進(jìn)行補(bǔ)水，該補(bǔ)水裝置存在以下問(wèn)題：①測(cè)量誤差大、精度低，誤差主要為不同觀測(cè)員的人為誤差，其觀測(cè)精度為0.1 mm；②補(bǔ)水過(guò)程必須人工操作，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，特別是在蒸發(fā)量較大時(shí)，在工作人員巡查不到位的情況下會(huì)導(dǎo)致補(bǔ)水桶缺水，致使試驗(yàn)數(shù)據(jù)中斷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種地下水垂向補(bǔ)給量與蒸發(fā)量測(cè)量裝置，實(shí)現(xiàn)能夠供水、補(bǔ)水及連續(xù)監(jiān)測(cè)蒸滲柱的入滲量和潛水蒸發(fā)量，操作方便，避免人為誤差，提高監(jiān)測(cè)效率。

按照本實(shí)用新型所提供的設(shè)計(jì)方案，一種地下水垂向補(bǔ)給量與蒸發(fā)量測(cè)量裝置，包含供水桶、補(bǔ)水桶，供水箱出水口通過(guò)供水管路與補(bǔ)水桶進(jìn)水口連接，供水管路上設(shè)置有供水電磁閥，還包含有平衡杯、蒸滲柱，所述的補(bǔ)水桶出水口通過(guò)補(bǔ)水管路與平衡杯連接，平衡杯出水口通過(guò)連接管路與蒸滲柱連接，所述的補(bǔ)水管路上設(shè)置有補(bǔ)水電磁閥，所述的連接管路上設(shè)置有排水閥門；所述的平衡杯上還設(shè)置有溢流口，所述的雨量計(jì)設(shè)置于溢流口正下端；所述的補(bǔ)水桶內(nèi)設(shè)置有上限位開(kāi)關(guān)、下限位開(kāi)關(guān)及球浮，所述的上限位開(kāi)關(guān)設(shè)置于補(bǔ)水桶上端部、下限位開(kāi)關(guān)設(shè)置于補(bǔ)水桶下端部，球浮位于上限位開(kāi)關(guān)和下限位開(kāi)關(guān)之間。

上述的，所述的補(bǔ)水桶包含桶體及上蓋，所述的桶體及上蓋形成密封腔體，所述的上蓋上還設(shè)置有排氣管路，排氣管路上設(shè)置有排氣電磁閥。

優(yōu)選的，還包含有控制器；所述的控制器分別與雨量計(jì)、上限位開(kāi)關(guān)、下限位開(kāi)關(guān)、供水電磁閥、補(bǔ)水電磁閥及排氣電磁閥相信號(hào)連接。

上述的，所述的球浮包含與控制器電連接的磁柵傳感器。

上述的，所述的控制器包含有主機(jī)及分別與主機(jī)電連接的控制面板和顯示面板，所述的控制面板上設(shè)置有手自動(dòng)切換旋鈕、 供水電磁閥開(kāi)關(guān)按鍵、排氣電磁閥開(kāi)關(guān)按鍵及補(bǔ)水電磁閥開(kāi)關(guān)按鍵；所述的顯示面板為與主機(jī)電連接的LED數(shù)碼管。

上述的，所述的雨量計(jì)為自記式雨量計(jì)。

本實(shí)用新型的有益效果：

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)新穎、合理，解決現(xiàn)有技術(shù)中補(bǔ)水裝置因人為因素造成的精度低、誤差大及費(fèi)時(shí)費(fèi)力等情形，通過(guò)供水桶、補(bǔ)水桶、平衡杯及雨量計(jì)的配合，能夠及時(shí)為補(bǔ)水桶提供充足的水源，保證監(jiān)測(cè)試驗(yàn)的連續(xù)進(jìn)行，避免人為因素過(guò)多參與，測(cè)量準(zhǔn)確、精度高，操作方便；且成本低，大大提高蒸發(fā)監(jiān)測(cè)的效率。

附圖說(shuō)明：

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式：

圖中標(biāo)號(hào)，標(biāo)號(hào)1代表供水桶，標(biāo)號(hào)2代表補(bǔ)水桶，標(biāo)號(hào)3代表上限位開(kāi)關(guān)，標(biāo)號(hào)4代表球浮，標(biāo)號(hào)5代表供水管路，標(biāo)號(hào)6代表下限位開(kāi)關(guān)，標(biāo)號(hào)7代表供水電磁閥，標(biāo)號(hào)8代表雨量計(jì)，標(biāo)號(hào)9代表排水閥門，標(biāo)號(hào)10代表蒸滲柱，標(biāo)號(hào)11代表平衡杯，標(biāo)號(hào)12代表補(bǔ)水電磁閥，標(biāo)號(hào)13代表自動(dòng)手動(dòng)切換旋鈕，標(biāo)號(hào)14代表供水電磁閥開(kāi)關(guān)按鍵，標(biāo)號(hào)15代表排氣電磁閥開(kāi)關(guān)按鍵，標(biāo)號(hào)16代表補(bǔ)水電磁閥開(kāi)關(guān)按鍵，標(biāo)號(hào)17代表排氣電磁閥，標(biāo)號(hào)18代表雨量計(jì)連接接口，標(biāo)號(hào)19代表電磁閥控制接口，標(biāo)號(hào)20代表傳感器連接接口，標(biāo)號(hào)21代表通訊接口，標(biāo)號(hào)22代表控制器，標(biāo)號(hào)23代表顯示面板。

下面結(jié)合附圖和技術(shù)方案對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

實(shí)施例，參見(jiàn)圖1所示，一種地下水垂向補(bǔ)給量與蒸發(fā)量測(cè)量裝置，包含供水桶、補(bǔ)水桶，供水箱出水口通過(guò)供水管路與補(bǔ)水桶進(jìn)水口連接，供水管路上設(shè)置有供水電磁閥，還包含有平衡杯、蒸滲柱，所述的補(bǔ)水桶出水口通過(guò)補(bǔ)水管路與平衡杯連接，平衡杯出水口通過(guò)連接管路與蒸滲柱連接，所述的補(bǔ)水管路上設(shè)置有補(bǔ)水電磁閥，所述的連接管路上設(shè)置有排水閥門；所述的平衡杯上還設(shè)置有溢流口，所述的雨量計(jì)設(shè)置于溢流口正下端；所述的補(bǔ)水桶內(nèi)設(shè)置有上限位開(kāi)關(guān)、下限位開(kāi)關(guān)及球浮，所述的上限位開(kāi)關(guān)設(shè)置于補(bǔ)水桶上端部、下限位開(kāi)關(guān)設(shè)置于補(bǔ)水桶下端部，球浮位于上限位開(kāi)關(guān)和下限位開(kāi)關(guān)之間。利用限位開(kāi)關(guān)限制最高水位和最低水位，采用電磁閥實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)水過(guò)程，當(dāng)蒸發(fā)量較大或人員巡查不到位時(shí)，避免了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的缺失；通過(guò)供水桶、補(bǔ)水桶、平衡杯及雨量計(jì)的配合，能夠及時(shí)為補(bǔ)水桶提供充足的水源，保證監(jiān)測(cè)試驗(yàn)的連續(xù)進(jìn)行，避免人為因素過(guò)多參與，測(cè)量準(zhǔn)確、精度高，操作方便。

實(shí)施本實(shí)用新型所述的一種地下水垂向補(bǔ)給量與蒸發(fā)量測(cè)量裝置，當(dāng)補(bǔ)水桶中的水位達(dá)到設(shè)定的最低水位時(shí)，通過(guò)下限位開(kāi)關(guān)觸發(fā)供水電磁閥開(kāi)始向補(bǔ)水桶供水，達(dá)到設(shè)定的最高水位時(shí)，上限位開(kāi)關(guān)觸發(fā)停止供水。補(bǔ)水桶通過(guò)平衡杯向蒸滲柱補(bǔ)水；當(dāng)大氣降水入滲至蒸滲柱，高于蒸滲柱設(shè)定水位時(shí)入滲補(bǔ)給地下水，通過(guò)平衡杯，儲(chǔ)存至自記式雨量計(jì)，記錄入滲量。

上述的，所述的補(bǔ)水桶包含桶體及上蓋，所述的桶體及上蓋形成密封腔體，所述的上蓋上還設(shè)置有排氣管路，排氣管路上設(shè)置有排氣電磁閥。

優(yōu)選的，還包含有控制器；所述的控制器分別與雨量計(jì)、上限位開(kāi)關(guān)、下限位開(kāi)關(guān)、供水電磁閥、補(bǔ)水電磁閥及排氣電磁閥相信號(hào)連接。

上述的，所述的球浮包含與控制器電連接的磁柵傳感器。采用磁柵傳感器作為測(cè)量傳感器，測(cè)量精度可以達(dá)到0.01 mm，降低了人工讀數(shù)的誤差，提高了測(cè)量精度，同時(shí)將傳感器信號(hào)傳輸至控制器，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單運(yùn)算可以在顯示器上直接讀出瞬時(shí)潛水蒸發(fā)量和累計(jì)潛水蒸發(fā)量。

上述的，所述的控制器包含有主機(jī)及分別與主機(jī)電連接的控制面板和顯示面板，所述的控制面板上設(shè)置有手自動(dòng)切換旋鈕、 供水電磁閥開(kāi)關(guān)按鍵、排氣電磁閥開(kāi)關(guān)按鍵及補(bǔ)水電磁閥開(kāi)關(guān)按鍵；所述的顯示面板為與主機(jī)電連接的LED數(shù)碼管?？刂破鲗?shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和控制模式切換；測(cè)量的數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)顯示與存儲(chǔ)，方便使用者分析數(shù)據(jù)。補(bǔ)水桶中安裝有最高和最低水位的限位開(kāi)關(guān)，在最低水位時(shí)由供水桶向補(bǔ)水桶供水，達(dá)到最高水位時(shí)停止供水，同時(shí)開(kāi)始測(cè)量蒸滲柱的入滲量和蒸發(fā)量。入滲量的測(cè)量利用雨量計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)，測(cè)量的數(shù)據(jù)傳輸至控制器的存儲(chǔ)器和顯示器上；潛水蒸發(fā)量的測(cè)量主要利用補(bǔ)水桶中安裝在球形浮漂中的磁柵傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)，測(cè)量的數(shù)據(jù)傳輸至控制器的存儲(chǔ)器和顯示器上。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)和手動(dòng)模式選擇，測(cè)量的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示與存儲(chǔ)，為使用者實(shí)時(shí)分析數(shù)據(jù)提供了極大的便利，降低了人員的投入和相關(guān)費(fèi)用，自動(dòng)化程度高。

上述的，所述的雨量計(jì)為自記式雨量計(jì)。自記式雨量計(jì)用于測(cè)量大氣降水通過(guò)蒸滲柱的入滲補(bǔ)給地下水的量。

下面針對(duì)該裝置手動(dòng)模式的運(yùn)行及操作過(guò)程進(jìn)行詳述：

該裝置的安裝過(guò)程為：在合適的位置固定供水桶1和數(shù)據(jù)采集與控制器22，再根據(jù)蒸滲柱10設(shè)定的水位固定供水桶2，設(shè)定的水位與平衡杯11中的溢流口平齊；固定好之后，連接供水管路5；將平衡杯11通過(guò)排水閥門9用連接管路與蒸滲柱10連接；將自記式雨量計(jì)8置于平衡杯11 的溢流口下端，以計(jì)量入滲補(bǔ)給量，同時(shí)連接小型自記式雨量計(jì)8的電纜至控制器22的自計(jì)式雨量計(jì)接口18；連接供水電磁閥7、排氣電磁閥17和補(bǔ)水電磁閥12的控制線至控制器22的電磁閥控制接口19，連接磁柵傳感器4的信號(hào)線至控制器22的磁柵傳感器接口20；連接完成后，利用上限位開(kāi)關(guān)3和下限位開(kāi)關(guān)6設(shè)定最高水位和最低水位。根據(jù)需要通過(guò)控制器22的自動(dòng)/手動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)選擇控制模式。

該裝置的手動(dòng)模式工作過(guò)程為：當(dāng)補(bǔ)水桶2的水位接近設(shè)定的最低水位時(shí)，手動(dòng)按下供水電磁閥開(kāi)關(guān)14、排氣電磁閥開(kāi)關(guān)15和補(bǔ)水電磁閥開(kāi)關(guān)16，使供水電磁閥7和排氣電磁閥17打開(kāi)，補(bǔ)水電磁閥12關(guān)閉，水由供水桶1通過(guò)供水管5向補(bǔ)水桶2供水；當(dāng)接近設(shè)定的最高水位時(shí)，按下供水電磁閥開(kāi)關(guān)14、排氣電磁閥開(kāi)關(guān)15和補(bǔ)水電磁閥開(kāi)關(guān)16，使供水電磁閥7和排氣電磁閥17關(guān)閉，補(bǔ)水電磁閥12打開(kāi)，完成補(bǔ)水過(guò)程；補(bǔ)水結(jié)束后，通過(guò)平衡杯11向蒸滲柱10補(bǔ)水，以補(bǔ)充蒸發(fā)損失的水量，該水量會(huì)引起補(bǔ)水桶2中的球形浮漂（含磁柵傳感器）向下移動(dòng)，同時(shí)磁柵傳感器4給數(shù)據(jù)采集與控制器22傳送脈沖信號(hào)，通過(guò)數(shù)據(jù)采集與控制器22中的單片機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)單運(yùn)算，將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為位移量，存儲(chǔ)的同時(shí)在顯示器23上顯示測(cè)得的蒸發(fā)量；當(dāng)大氣降水入滲補(bǔ)給地下水，入滲的水量通過(guò)蒸滲柱10至平衡杯11，通過(guò)溢流口進(jìn)入自計(jì)式雨量計(jì)8以記錄地下水入滲補(bǔ)給量，同時(shí)將數(shù)據(jù)傳輸至控制器22，存儲(chǔ)的同時(shí)在顯示器23上顯示測(cè)得的入滲補(bǔ)給量。

本實(shí)用新型并不局限于上述具體實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可據(jù)此做出多種變化，但任何與本實(shí)用新型等同或者類似的變化都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型權(quán)利要求的范圍內(nèi)。