CN219416278U - 一种地下水与地表水交互水力联系监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种地下水与地表水交互水力联系监测装置，涉及水资源研究设备技术领域，包括支撑杆、流速测定仪和声呐探测仪，所述支撑杆横跨河道且设置于水面上方，所述流速测定仪和所述声呐探测仪安装于所述支撑杆上并位于所述支撑杆的下方，所述流速测定仪和所述声呐探测仪能够沿着断面的长度方向滑动，所述流速测定仪用于测定断面处各测量区域处的水体的流速，所述声呐探测仪用于探测断面各测量区域处的水体深度。本实用新型提供的装置能够克服天气等自然因素影响，监测过程灵活稳定。

Description

一种地下水与地表水交互水力联系监测装置

技术领域

本实用新型涉及水资源研究设备技术领域，特别是涉及一种地下水与地表水交互水力联系监测装置。

背景技术

目前对于水资源的研究，在研究地下、地表水利联系时，通常需要选定两个断面并计算两个断面流量差来表征地表水和地下水间的交互水量。

现有技术中为了测量断面流量，通常先采用浮标法或流速测定仪来计算出地表水流速数据，然后再获取断面尺寸，最后进行计算来获得断面流量；然而，浮标法受天气、人工测量的影响较大，精度较差；流速测定仪虽然精度较高，但无法直接获取流量数据，流量数据的获取尚需另行测量断面尺寸，然后进行计算，而对于断面尺寸的测量，无论是米尺、铅锤吊还是便携式水深测量仪，都需人工监测，且天然河流，尤其是丘陵山区的冲击河流，断面尺寸极不规则，极难测量，当天气寒冷、水面较宽、水深较深等因素无法下水且又没有水面载人装置时，极难准确的测出断面尺寸，基于此，急需一种新型的设备来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种地下水与地表水交互水力联系监测装置，以解决上述现有技术存在的问题，克服了天气等自然因素影响，监测过程灵活稳定。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种地下水与地表水交互水力联系监测装置，包括支撑杆、流速测定仪和声呐探测仪，所述支撑杆横跨河道且设置于水面上方，所述流速测定仪和所述声呐探测仪安装于所述支撑杆上并位于所述支撑杆的下方，所述流速测定仪和所述声呐探测仪能够沿着断面的长度方向滑动，所述流速测定仪用于测定断面处各测量区域处的水体的流速，所述声呐探测仪用于探测断面各测量区域处的水体深度。

优选的，所述支撑杆的两端分别固定设置于所述河道两侧地面上的固定卡槽中。

优选的，所述支撑杆为可伸缩杆。

优选的，还包括电脑端，所述流速测定仪和所述声呐探测仪将探测结果传输至所述电脑端，所述电脑根据断面各部分处的水体深度以及流速计算出断面处的流量。

优选的，还包括中间设备和牵引绳，所述中间设备能够滑动地安装于所述支撑杆上，所述流速测定仪和所述声呐探测仪安装于所述中间设备下方，所述牵引绳能够牵引所述中间设备带动所述流速测定仪和所述声呐探测仪沿着断面移动。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

将流速测定仪和声呐探测仪有机结合起来，可同步测量监测断面的流速和过水断面尺寸，且无需工作人员下水即可实现测量的目的，克服了天气等自然因素影响，监测过程灵活稳定，进而更加方便分析地下水与地表水交互水力联系。

另外，结合电脑系统，计算的地表水流量准确性强，精度高。以此来分析地表水和地下水补给量或排泄量更符合实际情况，对于场地的精细水文地质勘查或者污染场地的水环境修复具有重要价值。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为监测断面选取位置示意图；

图2为本实用新型提供的地下水与地表水交互水力联系监测装置的结构示意图；

图中：1-支撑杆；2-固定卡槽；3-牵引绳；4-声呐探测仪；5-流速测定仪；6-水面；7-中间设备。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种地下水与地表水交互水力联系监测装置，以解决上述现有技术存在的问题，克服了天气等自然因素影响，监测过程灵活稳定。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

本实用新型提供一种地下水与地表水交互水力联系监测装置，如图2所示，包括支撑杆1、流速测定仪5和声呐探测仪4，支撑杆1横跨河道且设置于水面6上方，流速测定仪5和声呐探测仪4安装于支撑杆1上并位于支撑杆1的下方，流速测定仪5和声呐探测仪4能够在支撑杆1上滑动，流速测定仪5优选采用旋桨式流速测定仪5，流速测定仪5的测量端需位于水面6以下，流速测定仪5用于测定断面处各测量区域处水体的流速，声呐探测仪4用于探测断面各测量区域处的水体深度。在优选的实施例中，为了方便改变测量区域，还包括中间设备7和牵引绳3，中间设备7能够滑动地安装于支撑杆1上，滑动安装方式可为滑动卡扣连接，或通过套筒套设于支撑杆1上进行滑动连接，流速测定仪5和声呐探测仪4安装于中间设备7下方，牵引绳3能够牵引中间设备7带动流速测定仪5和声呐探测仪4沿着断面移动。具体的实施例中，中间设备7顶部安装有短杆，短杆顶部设置有滑动卡扣或滑动套筒，短杆通过滑动卡扣或滑动套筒滑动连接于支撑杆1上，牵引绳3设置有两根，且两根的一端均绑紧于短杆上，另一端分别延伸至两侧的岸边，以供岸边的人牵扯。

其中，测量区域可预先划定，例如每个测量区域的宽度为5cm，或10cm等等，尺寸越小，所求出的结果就越精确。

本实用新型提供的地下水与地表水交互水力联系监测装置将流速测定仪5和声呐探测仪4有机结合起来，可同步测量监测断面的流速和过水断面尺寸，且无需工作人员下水即可实现测量的目的，克服了天气等自然因素影响，监测过程灵活稳定，进而更加方便分析地下水与地表水交互水力联系。

装置使用前首先需要选定监测断面，监测断面的选择直接关乎分析结果的准确度。尤其是丘陵山区，两者水力联系是交互的，上游是地表水补给地下水，中游某个区段转变为地下水补给地表水后，下一个区段又转变为地表水补给地下水。故首先沿河布设一定密度的小口径水井，测量水井内地下水水位标高和对应地表水水面标高，通过水位差掌握地下水和地表水补排关系。对于地下水向地表水排泄区段，即地下水补给地表水的场地通过示踪试验，进一步细化两者发生水量交换的具体断面。例如需要分析地下水对地表水的排泄量，则需将监测断面一个布设在两者发生补排关系变化界面的上游；一个布设在两者发生补排关系变化界面的下游，如图1所示。

监测断面选定后，将支撑杆1横跨在河流上，由两侧地面固定卡槽2固定在河岸边，用于保持仪器稳定性。中间设备7由卡扣与支撑杆1连接，由两侧牵引绳3控制位置，即控制测量区域。中间设备7将流速测定仪5和声呐探测仪4有机结合起来，可同步测量监测点的流速和水深，将测量数据同步传输至与之关联的电脑，并通过设置的软件系统将测量的水深数据绘制成断面图像，分割成诸多网格，加权流速数据后即可生成该断面的流量。根据两个监测断面的流量差即可分析出地下水和地表水交换的水量。

当需要更加精确的计算断面流量时，需要缩小流速测定仪5和声呐探测仪4之间的间距，并增加多个测量区域，以此能够更加细化的测量断面尺寸，进而实现增加准确性的目的。

于一些实施例中，为了实现对支撑杆1进行支撑固定，在河道的两侧设置有固定卡槽2，支撑杆1的两端分别固定设置于河道两侧地面上的固定卡槽2中，且优选可拆卸连接的方式，以此便于对支撑杆1以及其上的流速测定仪5和声呐探测仪4进行重复利用。

于一些实施例中，支撑杆1为可伸缩杆，材质优选为不锈钢材质，可伸缩杆的结构设置为现有技术中任意一款结构，只要能够实现伸缩即可，设置为可伸缩形式是为了方便适应不同宽度的河道。

于一些实施例中，为了方便计算，本实施例中的还包括电脑端，流速测定仪5和声呐探测仪4将探测结果传输至电脑端，电脑根据断面各部分处的水体深度以及流速计算出断面处的流量，具体的，通过电脑上设置的软件系统将测量的水深数据绘制成断面图像，分割成诸多网格，加权流速数据后即可生成该断面的流量(同一断面处不同测量区域的流速可能略有差别)。根据两个监测断面的流量差即可分析出地下水和地表水交换的水量。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (5)

1.一种地下水与地表水交互水力联系监测装置，其特征在于：包括支撑杆、流速测定仪和声呐探测仪，所述支撑杆横跨河道且设置于水面上方，所述流速测定仪和所述声呐探测仪安装于所述支撑杆上并位于所述支撑杆的下方，所述流速测定仪和所述声呐探测仪能够沿着断面的长度方向滑动，所述流速测定仪用于测定断面处各测量区域处的水体的流速，所述声呐探测仪用于探测断面各测量区域处的水体深度。

2.根据权利要求1所述的地下水与地表水交互水力联系监测装置，其特征在于：所述支撑杆的两端分别固定设置于所述河道两侧地面上的固定卡槽中。

3.根据权利要求1所述的地下水与地表水交互水力联系监测装置，其特征在于：所述支撑杆为可伸缩杆。

4.根据权利要求1所述的地下水与地表水交互水力联系监测装置，其特征在于：还包括电脑端，所述流速测定仪和所述声呐探测仪将探测结果传输至所述电脑端，所述电脑根据断面各部分处的水体深度以及流速计算出断面处的流量。

5.根据权利要求1所述的地下水与地表水交互水力联系监测装置，其特征在于：还包括中间设备和牵引绳，所述中间设备能够滑动地安装于所述支撑杆上，所述流速测定仪和所述声呐探测仪安装于所述中间设备下方，所述牵引绳能够牵引所述中间设备带动所述流速测定仪和所述声呐探测仪沿着断面移动。