CN210827572U - 一种水文观测站自吸连通式观测井 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种水文观测站自吸连通式观测井，包括渗水井和观测井、PE连通管、辅助功能管、观测设备箱、太阳能立杆，在河岸坡边位置入水面开建渗水井，在河岸坡边距渗水井设置观测井，所述观测井内设有浮子式水位计；所述渗水井底标高和观测井底标高相同，所述渗水井和观测井通过PE连通管相连通，所述PE连通管的上平面在靠近观测井一侧比渗水井侧边高，且PE连通管两端伸入两井内均设置向下的弯头；所述PE连通管上设置有辅助功能管，所述辅助功能管竖向部分与观测井并列安装，所述辅助功能管上端安装有双阀门设置于观测设备箱内；所述观测井上方设有混凝土基座，所述混凝土基座上安装观测设备箱和太阳能立杆。结构合理、维护方便、成本低廉。

Description

一种水文观测站自吸连通式观测井

技术领域

本实用新型属于水利、水文观测领域，具体涉及为一种水文观测站自吸连通式观测井。

背景技术

互联网发展到今天已进入大数据时代，传统的水文水位观测方法已远远不能满足当今时代的要求，水利水文水位数据的观测也可以用智能化遥测代替传统的人工观测，但是对河道、湖泊、水库进行水位观测时，如何将现代科技智能化遥测手段与基础性的水位观测井进行有机结合，建立的水位观测井，才能满足成本低、精度高、稳定性好、便于维护、便于推广的要求，这些要求已成为水文观测领域普遍关注并需要迫切解决的核心问题。为此，在现有技术基础上并对照有关规定设计自吸连通式兼有部分虹吸原理观测井，现已建成并投入使用。

实用新型内容

本实用新型旨在克服现有技术的缺陷，提供了一种可广泛用于河道、湖泊、水库水位观测的水文观测站自吸连通式观测井，建设水位观测井同时还要考虑科学合理、一次建成、经久耐用、方便维护的原则。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供以下技术方案：

一种水文观测站自吸连通式观测井，包括渗水井1和观测井2、PE连通管3、辅助功能管4、观测设备箱5、太阳能立杆6，在河岸坡边位置入水面开建渗水井1，其特征在于：在河岸坡边距渗水井设置观测井2，所述观测井2内设有浮子式水位计；所述渗水井底标高和观测井底标高度相同，所述渗水井1和观测井2通过PE连通管3相连通，所述PE连通管3上侧面在靠近观测井一侧比渗水井侧边高；在所述观测井2与渗水井1相连的PE连通管3两端分别伸入渗水井、观测井内均设置向下的弯头；所述PE连通管3上平面中部设置有将连通管内空气排空及注水冲洗功能的辅助功能管4，所述辅助功能管4与观测井2并列安装、竖向设置，所述辅助功能管4上端伸入观测设备箱5内，且安装有双阀门；所述观测井2顶部设有混凝土基座201，所述混凝土基座上安装观测设备箱5和太阳能立杆6。

优选的，PE连通管的上平面在靠近观测井一侧比渗水井侧边高0.1～0.15m。

优选的，辅助功能管4呈弯曲状结构，PE连通管3管设有坡度。

优选的，渗水井井管采用预制成品混凝土渗水管101、外侧加级配砂石滤水层103制成，渗水井上设有带有密封垫圈的井盖102，渗水井上段外围及渗水井井台内均采用砖砌体。

优选的，太阳能立杆上面安装有太阳能板601和避雷针602，太阳能立杆底部预埋钢板604通过立杆地脚螺栓603固定于混凝土基础上。

优选的，观测设备箱5安装有观测数据发送天线502、RTU遥测终端机501、蓄电池，观测设备箱5底部固定于观测井井台202上。

与现有技术相比较，本实用新型具有如下的有益效果：

1.本实用新型工作原理简单：在渗水井与观测井之间通过连通管相连，连通管管端做成弯头向下出水端比进水端低，在连通管满水状态且通过辅助功能管彻底排气后使连通管具有虹吸作用，保持两井内的水位相平且变化同步；

2.有消浪、防淤功能：渗水井布置在水面范围内，系用内壁厚50、直径400混凝土渗水管101、外侧加做150～200mm厚的级配砂石滤水层103，渗水井上段外围及井台范围内均用砖砌体，所用材料和工艺既保证渗水量，也能保证井内水位变化“灵敏度”，同时具有消浪、防淤功能；另外连通管因两端部向下，不会因重力原因使水中颗粒、杂物主动进入连通管，同时连通管管底存在坡度，使管内水中颗粒、杂物会因水流的不断“扰动”而不会长期停留在管中造成淤积，只要水中颗粒、杂物跑出管两端范围由于重力作用自然掉入井内，在维护时被清理掉。

3.维护方便：由于在设计之初已充分考虑到井内、管路淤积和污染问题以及后期维护问题，做到防淤措施最大化:增加设置渗水井井台及辅助功能管，渗水井井台的作用是在施工后和维护(清理井内)时有足够的工作面；辅助功能管的作用是排气、灌水、抽污水及泥浆水。

4.成本低廉、施工简单、便于推广：本设计所用材料：钢筋、水泥、中粗砂、石子、PE管、预制混凝土渗水井管等可以购买到，施工技术含量要求不高、施工难度小，便于推广使用。

附图说明

图1是本实用新型水文观测站自吸连通式观测井的工作原理图。

图2是本实用新型水文观测站自吸连通式观测井的地面以上外观图。

图3是本实用新型水文观测站自吸连通式观测井的剖面图。

图4是本实用新型水文观测站自吸连通式观测井的渗水井平面图。

图5是本实用新型水文观测站自吸连通式观测井的观测井平面图。

图6是本实用新型水文观测站自吸连通式观测井的混凝土基础图。

图7是本实用新型水文观测站自吸连通式观测井的太阳能立杆地脚预埋钢板组装图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-7所示，一种水文观测站自吸连通式观测井，包括渗水井1和观测井2、PE连通管3、辅助功能管4、观测设备箱5、太阳能立杆6，在河岸坡边位置入水面1～2m开建渗水井1，渗水井井管采用壁厚50mm预制成品混凝土渗水管101、外侧加装150～200mm厚的级配砂石滤水层103制成，渗水井上设有带有密封垫圈的井盖102，渗水井上段外围及渗水井井台内均采用砖砌体。在河岸坡边距渗水井4～10m设置观测井2，所述观测井2内设有浮子式水位计；所述渗水井底标高和观测井底标高度相同，所述渗水井1和观测井2通过PE连通管3相连通，所述PE连通管3的上平面在靠近观测井一侧比渗水井侧边高；PE连通管的上平面在靠近观测井一侧比渗水井侧边高0.1～0.15m。

所述PE连通管3两端分别伸入渗水井、观测井内均设置向下的弯头；所述PE连通管3上平面中部设置有将连通管内空气排空及注水冲洗功能的辅助功能管4，辅助功能管呈弯曲状结构，PE连通管管底设有坡度。所述辅助功能管4与观测井2并列安装、竖向设置，所述辅助功能管4上端伸入观测设备箱5内，且安装有双阀门401；所述观测井2上方设有观测井混凝土基座201，所述观测机混凝土基座上安装观测设备箱5和太阳能立杆6。太阳能立杆上面安装有太阳能板601和避雷针602，太阳能立杆底部预埋钢板604通过立杆地脚螺栓603固定于混凝土基础上。

该观测设备箱5安装有观测数据发送天线(高增益天线)502、RTU遥测终端机501、蓄电池(置于设备箱内)，观测设备箱5底部固定于观测井井台202上。

连通管及“辅管”各连接处及插入管井接口处经检查合格后方可隐蔽。回填土时注意保护成品。渗水井井管采用预制成品混凝土渗水管，要求井盖带密封垫圈。以防止杂物及汛期泥浆、砂土进入。渗水井、观测井井管在施工完成后，用污水泵水管伸入井内抽水，直至抽到水色变清方可停泵封盖；其中，DN75辅助功能管在两井内水色变清后，在最上端短管处接水泵抽出清水后，方可关闭阀门。

工作原理：渗水井建在水面范围内，井底比历史最低水位低0.6m，观测井建在坡边上口地势较平坦且不易被雨水冲刷的位置。“2口井”底标高相同，通过井底向上某一高度的PE连通管相连，连通管的管端在两井内均弯头向下，而且连通管的上平面在靠近观测井端部要求管比靠渗水井侧边高100～150㎜；连通管在两井内的弯头底部管口高度，要求观测井内的比渗水井低100～150㎜(确保连通管满水时充分发挥虹吸作用)。由于管道连通进水口与出水口存在高差，渗水井内的水自然通过连通管流入观测井内，在水位高过两端出口后，用辅助功能管将连通管内空气排空，使连通管处于满水状态，连通管两端的渗水井、观测井内的水面由于承受的大气压力相同，故渗水井内水位若有变动，则两井内水位同步变动。在观测井内的水位与渗水井水位相同、变动同步后，就可以通过安装在观测井内的浮子式水位计将水情通过信号转换器转换成数据，再通过遥测终端将水情数据通过云服务器发送到地面指挥中心。

维护：渗水井、观测井及其基础施工完成后，用污水泵抽井内水直至抽到水色变清方可停泵封盖；渗水井井管采用预制成品混凝土渗水管，要求井盖带密封垫圈，以防止杂物及汛期泥浆、砂土进入；为防止平时及汛期泥浆、砂土进入井内淤积，要求最短每半年检查一次，汛期结束立即检查清理；竣工以后进行维护时，主要使用辅助功能管，辅助功能管主要用于排放连通管内空气，并用于清理连通管内及观测井内流入的泥浆、砂土。

自吸连通式观测井的施工方法

施工时间选在每年的枯水期，将观测站选址定位后，在渗水井外侧(朝向水面一侧)做简易围堰，用水准仪控制标高，(视情况选用挖土机型号)挖土机开挖“2口井”及之间连通管的土方；挖到井下垫层底标高后浇筑混凝土垫层；垫层施工完成后安装井管及连通管(含辅助功能管)；回填渗水井周边滤水层及其它部分土方；砌筑渗水井井台及回填所有观测井基础面以下的土方；支设模板浇渗水井井台及观测井基础垫层；支设模板等浇筑渗水井井台及观测井基础；拆除模板后，砖石外露面抹灰、挖除围堰、回填土方；清理“2口井”后渗水井安装套盖，观测井安装水位计及上部遥测设备箱及太阳能立杆；竣工清理。要求以上所有工序必须经过验收方可进行下道工序，所有质量要求及标准均按现行规范规定执行。

以上所述仅为说明本实用新型的实施方式，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种水文观测站自吸连通式观测井，包括渗水井(1)、观测井(2)、PE连通管(3)、辅助功能管(4)、观测设备箱(5)和太阳能立杆(6)，在河岸坡边位置入水面开建渗水井(1)，其特征在于：在河岸坡边距渗水井设置观测井(2)，所述观测井(2)内设有浮子式水位计；所述渗水井底标高和观测井底标高度相同，所述渗水井(1)和观测井(2)通过PE连通管(3)相连通，所述PE连通管(3)上侧面在靠近观测井一侧比渗水井侧边高；所述PE连通管(3)两端分别伸入渗水井、观测井内均设置向下的弯头；所述PE连通管(3)上平面中部设置有将连通管内空气排空及注水冲洗功能的辅助功能管(4)，所述辅助功能管(4)与观测井(2)并列安装、竖向设置，所述辅助功能管(4)上端伸入观测设备箱(5)内，且安装有双阀门；所述观测井(2)顶部设有混凝土基座(201)，所述混凝土基座上安装观测设备箱(5)和太阳能立杆(6)。

2.根据权利要求1所述一种水文观测站自吸连通式观测井，其特征在于，所述PE连通管的上平面在靠近观测井一侧比渗水井侧边高0.1～0.15m。

3.根据权利要求1所述一种水文观测站自吸连通式观测井，其特征在于，所述辅助功能管(4)呈弯曲状结构，PE连通管(3)管设有坡度。

4.根据权利要求1所述一种水文观测站自吸连通式观测井，其特征在于，所述渗水井井管采用预制成品混凝土渗水管(101)、外侧加级配砂石滤水层(103)制成，渗水井上设有带有密封垫圈的井盖(102)，渗水井上段外围及渗水井井台内均采用砖砌体。

5.根据权利要求1所述一种水文观测站自吸连通式观测井，其特征在于，所述太阳能立杆上面安装有太阳能板(601)和避雷针(602)，太阳能立杆底部预埋钢板(604)通过立杆地脚螺栓(603)固定于混凝土基础上。

6.根据权利要求1所述一种水文观测站自吸连通式观测井，其特征在于，所述观测设备箱(5)安装有观测数据发送天线(502)、RTU遥测终端机(501)、蓄电池，观测设备箱(5)底部固定于观测井井台(202)上。

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