CN214538120U - 一种测量岩溶发育地区地下水水位的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种测量岩溶发育地区地下水水位的装置，包括有斜撑架，斜撑架的顶部设有横梁，横梁两端的下方设有支撑柱，横梁中部的下方设有拉力计，拉力计的下端连接有定滑轮；所述斜撑架一侧设有绞线轮，绞线轮上缠绕有牵引绳，牵引绳的自由端从定滑轮的上方绕过后自然下垂，并在其端部活动连接有配重球，配重球由交替使用的配重实心球和配重空心球组成。本实用新型具有水位和水深测量结果较为精确，且能够满足多种不同地形的岩溶地区的水位测量的特点。

Description

一种测量岩溶发育地区地下水水位的装置

技术领域

本实用新型涉及一种测量地下水水位的装置，特别是一种测量岩溶发育地区地下水水位的装置。

背景技术

岩溶又称喀斯特(Karst)，原是前南斯拉夫西北部伊斯特里亚半岛石灰岩高原的地名，意为岩石裸露的地方，那里有各种奇特的石灰岩地形。19世纪末，前南斯拉夫学者司威治(J.Cvijic)研究了喀斯特高原的各种石灰岩地形，采用喀斯特一词称呼碳酸盐岩地区的一系列特殊地貌过程和水文现象，之后喀斯特一词成了世界地学上的专门术语，在我国此二者皆使用。

目前，大多数学者认为：岩溶指地下水和地表水对可溶性岩石的破坏和改造作用及其形成的水文现象和地貌现象。岩溶地貌不仅在碳酸盐岩石地区发育，而且在其他可溶性岩石(硫酸盐、卤化物)分布区也可见到，但以碳酸盐岩石地区的岩溶地貌最为广泛和壮观。

由于岩溶形貌和发育受到地下水的影响，因此，对岩溶发育地区的地下水文环境进行深入的研究，对于岩溶发育地区的保护和开发非常必要。而其中地下水水位的测量是其中的一种重要项目之一，现目前针对这类地下水水位测量的方式较为简单，通常采用绳降法进行测量，即在柔性绳的一端捆绑配重块，缓慢放入岩溶洞穴内，依靠测量人员的手感感知柔性绳的下端是否触底，然后记录地表处的柔性绳位置，拉起后测量下降的长度，即可获得岩溶洞穴的深度数据，然后利用绳子吸水段的长度粗略估计水深，从而通过数学计算得出水深、水底里地面高度以及水面与地面的高度数据。虽然这种方法简单，但是绳降过程完全由测量人员的手感知，加上绳子吸水时的虹吸作用，对于水位、水深的测量数据并不准确，仅能获得粗略的测量数据。因此，如果需要细致且深入的研究岩溶发育地区的变化，提高地下水水位的测量精度非常必要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种测量岩溶发育地区地下水水位的装置。本实用新型具有水位和水深测量结果较为精确，且能够满足多种不同地形的岩溶地区的水位测量的特点。

本实用新型的技术方案：一种测量岩溶发育地区地下水水位的装置，包括有斜撑架，斜撑架的顶部设有横梁，横梁两端的下方设有支撑柱，横梁中部的下方设有拉力计，拉力计的下端连接有定滑轮；所述斜撑架一侧设有绞线轮，绞线轮上缠绕有牵引绳，牵引绳的自由端从定滑轮的上方绕过后自然下垂，并在其端部连接有配重球，配重球由交替使用的配重实心球和配重空心球组成。

前述的测量岩溶发育地区地下水水位的装置，所述支撑柱的底部设有底盘，底盘的面积大于支撑柱的截面积。

前述的测量岩溶发育地区地下水水位的装置，所述底盘的底部设有防滑突刺。

前述的测量岩溶发育地区地下水水位的装置，所述支撑柱包括有调节螺杆，调节螺杆的上端固定连接在横梁的下侧，调节螺杆的下端经螺纹连接有内螺纹套管。

前述的测量岩溶发育地区地下水水位的装置，所述绞线轮的转轴连接有驱动电机。

前述的测量岩溶发育地区地下水水位的装置，所述拉力计经铰链连接在横梁的下侧。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型通过利用拉力计来反映配重球是否到达预期的位置，与通过人手感知相比，反应更加灵敏，大大提高了测量的精确度；同时，通过改变配重球的类型，可以分开对水面离地表高度和水底离地表高度进行单独的精确测量，从而能够获得水深和水位的较为精确的测量数据。

2、本实用新型通过将支撑柱分为调节螺杆和内螺纹套两段，当测量钻孔周围地面不平整时，可以调节支撑柱的长度，使横梁能够在不同的地形的地表尽量保持水平，保证测量结果的准确性。

附图说明

附图1为本实用新型的结构示意图；

附图标记说明：1-斜撑架，2-横梁，3-支撑柱，4-拉力计，5-定滑轮，6-绞线轮，7-牵引绳，8-配重球，9-底盘，10-防滑突刺，11-调节螺杆，12-内螺纹套管，13-驱动电机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。

本实用新型的实施例：

一种测量岩溶发育地区地下水水位的装置，如附图1所示，包括有斜撑架1，斜撑架1的顶部设有横梁2，横梁2两端的下方设有支撑柱3，横梁2中部的下方设有拉力计4，拉力计4的下端连接有定滑轮5；所述斜撑架1一侧设有绞线轮6，绞线轮6上缠绕有牵引绳7，牵引绳7的自由端从定滑轮5的上方绕过后自然下垂，并在其端部活动连接有配重球8，配重球8由交替使用的配重实心球和配重空心球组成。

配重实心球和配重空心球均采用具有较大重力的金属材料制作，在测量时，先将测量装置搬运到测量钻孔处，将配重实心球捆绑固定在牵引绳7的端部，然后使配重实心球自然下垂并从钻孔的中部自然下降至钻孔内，此时边转动绞线轮6下降配重实心球的同时，注意观察拉力计4的读数变化，当拉力计4的读数突然大幅度变小时，说明配重实心球已经触及水底，此时标记牵引绳7位于地表平面的位置，然后反转绞线轮6将配重实心球拉起，测量牵引绳7的下降深度，即为洞穴底部与地表的高度X；然后将配重实心球更换为配重空心球，再次下降，直到拉力计4的读数突然大幅度变小时，说明配重空心球已经完全浮在水面，此时标记牵引绳7位于地表平面的位置，然后反转绞线轮6将配重空心球拉起，测量牵引绳7的下降深度，即为水面与地表的高度Y；然后用X减去Y，即可获得地下水的水深Z。

所述支撑柱3的底部设有底盘9，底盘9的面积大于支撑柱3的截面积，底盘9的面积可大幅大于支撑柱3的截面积，目的是为了防止支撑柱3在测量过程中因接触面积小陷入泥土中影响测量的进行。

所述底盘9的底部设有防滑突刺10，防滑突刺10的目的是防止装置发生滑移。

所述支撑柱3包括有调节螺杆11，调节螺杆11的上端固定连接在横梁2的下侧，调节螺杆11的下端经螺纹连接有内螺纹套管12，在测量时，首先选择较为平整的地面用于放置绞线轮6所在面，然后其他几个支撑点通过转动内螺纹套管12来调节支撑高度，使横梁尽可能保持水平。

所述绞线轮6的转轴连接有驱动电机13，在绞线轮6的正反转时，均可以采用驱动电机13带动，一是减少人力，二是转速控制更均匀。

所述拉力计4经铰链连接在横梁2的下侧，当横梁2发生倾斜时，铰接的拉力计4能够在一定的角度范围内偏转，使其始终竖直向下，保证拉力计4读数的准确性。

以上所述，仅为本发明创造较佳的具体实施方式，但本发明创造的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明创造揭露的技术范围内，根据本发明创造的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明创造的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种测量岩溶发育地区地下水水位的装置，其特征在于：包括有斜撑架(1)，斜撑架(1)的顶部设有横梁(2)，横梁(2)两端的下方设有支撑柱(3)，横梁(2)中部的下方设有拉力计(4)，拉力计(4)的下端连接有定滑轮(5)；所述斜撑架(1)一侧设有绞线轮(6)，绞线轮(6)上缠绕有牵引绳(7)，牵引绳(7)的自由端从定滑轮(5)的上方绕过后自然下垂，并在其端部活动连接有配重球(8)，配重球(8)由交替使用的配重实心球和配重空心球组成。

2.根据权利要求1所述的测量岩溶发育地区地下水水位的装置，其特征在于：所述支撑柱(3)的底部设有底盘(9)，底盘(9)的面积大于支撑柱(3)的截面积。

3.根据权利要求2所述的测量岩溶发育地区地下水水位的装置，其特征在于：所述底盘(9)的底部设有防滑突刺(10)。

4.根据权利要求1所述的测量岩溶发育地区地下水水位的装置，其特征在于：所述支撑柱(3)包括有调节螺杆(11)，调节螺杆(11)的上端固定连接在横梁(2)的下侧，调节螺杆(11)的下端经螺纹连接有内螺纹套管(12)。

5.根据权利要求1所述的测量岩溶发育地区地下水水位的装置，其特征在于：所述绞线轮(6)的转轴连接有驱动电机(13)。

6.根据权利要求1所述的测量岩溶发育地区地下水水位的装置，其特征在于：所述拉力计(4)经铰链连接在横梁(2)的下侧。

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