CN105890803A - 一种高坝大库水温分层自动监测装置 - Google Patents

一种高坝大库水温分层自动监测装置 Download PDF

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陆颖
何大明
陈庄彦
樊辉
陈豪
丁城志
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    • G01K13/02—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow
    • G—PHYSICS
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    • G01K13/026—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow of moving liquids

Abstract

本发明提供一种高坝大库水温分层自动监测装置，包括：固定于水面的浮漂平台，在浮漂平台上固定有滑轮组件，在该滑轮组件上绕有固定缆绳，在固定缆绳的一端固定有配重，另一端固定有悬沙采集筒，在配重与悬沙采集筒之前的固定缆绳上设置有若干温度传感器。本发明提供的高坝大库水温分层自动监测装置，可实时掌握高坝大库水温分层信息及通过对高密度监测数据的分析，使科研人员能分析水体各深度温度连续变化过程，有助于制定降低水电工程负面影响方案的低成本高密度水温自动监测装置。

Description

一种高坝大库水温分层自动监测装置
技术领域
本发明涉及水工程技术领域，尤其涉及一种高坝大库水温分层自动监测装置。
背景技术
随着经济社会的发展，我国能源需求持续增长，加快开发可再生的水电能源已经成为保证我国能源安全、保护生态环境的必然选择。因此，我国提出“十二五”期间全国水电开工规模1.6亿千瓦，投产7400万千瓦，2015年全国约75％的可再生能源发电量来源于水电。目前，我国水电装机容量已突破2.3亿千瓦，居世界首位。据国家《可再生能源发展“十二五”规划》，到2020年全国水电总装机容量将达到4.2亿千瓦；因此，我国正处于高坝大库建设的高峰期。然而，高坝大库对原有河流生态系统产生的影响远高于一般水库，其中之一就是对河流水温时空分布格局的影响与改变。中小型水库由于库容小，水深较浅，水流掺混剧烈，不易发生水温分层。而高坝大库受巨大的库容的影响，水体流速小、水体置换周期长，加之水深较大(如已建成的小湾电站坝前水深超过200m)，通常会形成稳定的水温分层现象。作为水环境要素中最重要的环境因子之一，水温不仅对其它水化学因子产生直接影响，还间接关系到众多水生生物存活与繁殖等过程。对高坝大库垂向水温进行观测，作为进行人工生态修复和水电科学调度的基础，已越来越受到科学家和水电开发单位的重视。在本发明之前，科技工作者通常采用人工水面观测的方法来掌握水温在不同水深变化信息，虽人工监测可收集短时间水温信息，但由于高坝大库超深水特性，操作费时、费力、夜间难以操作，短时间间隔数据无法获取，且数据误差大，极大地制约了数据的连续性和可靠性。因此，针对高坝大库的水温研究，迫切需要可靠、低成本且易维护的自动分层监测装置。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种可靠、且维护成本低的高坝大库水温分层自动监测装置。
一种高坝大库水温分层自动监测装置，包括：固定于水面的浮漂平台，在浮漂平台上固定有滑轮组件，在该滑轮组件上绕有固定缆绳，在固定缆绳的一端固定有配重，另一端固定有悬沙采集筒，在配重与悬沙采集筒之前的固定缆绳上设置有若干温度传感器。
进一步地，如上所述的高坝大库水温分层自动监测装置，包括连接扣，所述连接扣用于连接固定缆绳与水温传感器。
进一步地，如上所述的高坝大库水温分层自动监测装置，在浮漂平台上固定有旋柄装置。
进一步地，如上所述的高坝大库水温分层自动监测装置，包括设置在固定缆绳上、且可沿着固定缆绳垂直移动和固定的水压传感器、溶解氧传感器、光照传感器。
进一步地，如上所述的高坝大库水温分层自动监测装置，所述浮漂平台固定在高坝大库坝前的拦船漂上。
本发明提供的高坝大库水温分层自动监测装置，可实时掌握高坝大库水温分层信息及通过对高密度监测数据的分析，使科研人员能分析水体各深度温度连续变化过程，有助于制定降低水电工程负面影响方案的低成本高密度水温自动监测装置。
附图说明
图1为本发明高坝大库水温分层自动监测装置结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明装置采取以下技术方案实现：
(1)自动监测装置水面以上部分，包括水面浮漂平台，用于标识水温测量位置，或与高坝大库坝前拦船漂相连，
(2)自动监测装置水面以下部分。包括水温传感器，固定缆绳，自解锁装置，配重。水温传感器用于采集并记录不同深度水温，以连接扣与水下固定用主缆绳相连，可根据需要沿主缆绳垂直移动和固定。浮漂平台通过下端主缆绳和配置相连，定位于高坝大库库底平面上。
具体地，如图1所示，本发明提供的高坝大库水温分层自动监测装置包括：固定于水面的浮漂平台2，在浮漂平台2上固定有滑轮组件7，在该滑轮组件7上绕有固定缆绳4，在固定缆绳4的一端固定有配重3，另一端固定有悬沙采集筒5，在配重3与悬沙采集筒5之前的固定缆绳4上设置有若干温度传感器8。
具体地，本发明通过设置在固定缆绳4上的温度传感器8可测量出不同水位的温度，当温度测量出来后，温度传感器8在滑轮组件7的作用下随固定缆绳4被拉上来，然后将温度传感器8上显示的数据进行记录分析。
优选地，所述的高坝大库水温分层自动监测装置，包括连接扣，所述连接扣用于连接固定缆绳4与水温传感器8。
优选地，在浮漂平台2上固定有旋柄装置6。
具体地，为了方便轻松地将固定缆绳4拉上来，本发明通过旋柄装置6来轻松实现。
优选地，本发明还包括设置在固定缆绳4上、且可沿着固定缆绳4垂直移动和固定的水压传感器、溶解氧传感器、光照传感器。所述浮漂平台2固定在高坝大库坝前的拦船漂上。
本发明技术效果在于：
1、提供水温变化的高密度数据(5m-1h间隔)，使得科研人员能掌握水温变化过程的昼夜区别，以及一个乃至多个水文年中水温连续变化的过程，为水环境和鱼类保护等提供基础数据；
2、改变了以往传统的集成系统技术，改用分布式、可移动水温传感器自动记录，记录探头可依据水深任意增减，针对跃温层 可减少布设数量，降低了成本；
3、高精度温度传感器探头技术成熟，价格低廉，维护成本低，数据连续且系统误差小，单个设备失效不影响整个系统运行，可靠而安全；
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种高坝大库水温分层自动监测装置，其特征在于，包括：固定于水面的浮漂平台(2)，在浮漂平台(2)上固定有滑轮组件(7)，在该滑轮组件(7)上绕有固定缆绳(4)，在固定缆绳(4)的一端固定有配重(3)，另一端固定有悬沙采集筒(5)，在配重(3)与悬沙采集筒(5)之前的固定缆绳(4)上设置有若干温度传感器(8)。
2.根据权利要求1所述的高坝大库水温分层自动监测装置，其特征在于，包括连接扣，所述连接扣用于连接固定缆绳(4)与水温传感器(8)。
3.根据权利要求1所述的高坝大库水温分层自动监测装置，其特征在于，在浮漂平台(2)上固定有旋柄装置(6)。
4.根据权利要求1所述的高坝大库水温分层自动监测装置，其特征在于，包括设置在固定缆绳(4)上、且可沿着固定缆绳(4)垂直移动和固定的水压传感器、溶解氧传感器、光照传感器。
5.根据权利要求1所述的高坝大库水温分层自动监测装置，其特征在于，所述浮漂平台(2)固定在高坝大库坝前的拦船漂上。
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