本實(shí)用新型屬于地下水科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種用于測量潛流通量的數(shù)據(jù)采集裝置。
背景技術(shù):
潛流帶是河流河床內(nèi)水分飽和的沉積物層,是河流地表水和地下水相互作用的區(qū)域,也是河床中能與河流存在物質(zhì)和能量交換的區(qū)域。近年來,在地表水污染較嚴(yán)重地區(qū),地下水污染也十分嚴(yán)重。加之整治河道、修建水壩等水利工程建設(shè),影響到周邊很大范圍,不僅破壞河岸生態(tài)環(huán)境,而且影響地下水系統(tǒng)和潛流帶區(qū)域。這些都會嚴(yán)重威脅飲用水水源的安全,對人的生活造成影響,對人體健康也構(gòu)成潛在危害。
由于地表水與地下水相互作用的復(fù)雜性,潛流帶的觀測和量化仍十分困難。常使用水文學(xué)法、同位素示蹤法和水化學(xué)法進(jìn)行潛流帶的觀測和量化:采用水文學(xué)法量化地表水與地下水相互作用,只能評估總的交換量,無法詳細(xì)刻畫其內(nèi)部過程;同位素示蹤法和水化學(xué)法可用來揭示地下水與地表水的水力聯(lián)系,估算兩者的交換量,分析其相互作用的動態(tài)變化。但同位素示蹤和水化學(xué)法只能得到半定量的結(jié)果;同位素示蹤法還可能造成二次污染,其操作也受場地條件限制。而且兩者的成本都較昂貴,又難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)動態(tài)監(jiān)測。
潛流通量是描述潛流帶中交換的水量大小的重要指標(biāo)。伴隨著熱運(yùn)移,地表水和地下水在相互作用過程中會對天然的地?zé)崽荻犬a(chǎn)生干擾。在潛流帶中這種干擾比較強(qiáng)烈,使溫度和深度之間的曲線發(fā)生明顯變化。也就是說,這種干擾會對溫度隨深度及時間的變化產(chǎn)生顯著的影響,并呈現(xiàn)出清晰的溫度變化信號。強(qiáng)度不同,所產(chǎn)生的熱干擾不同,在潛流帶中淺層沉積物溫度曲線上的顯示也不同?;跓崾聚櫡y得的潛流通量能夠更好地了解流域水循環(huán)過程和規(guī)律,全面認(rèn)識流域整體水資源特點(diǎn),為有效管理和保護(hù)流域水資源提供科學(xué)依據(jù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題或缺陷,本實(shí)用新型的目的在于,提供一種用于測量潛流通量的數(shù)據(jù)采集裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
一種用于測量潛流通量的數(shù)據(jù)采集裝置,包括測試桿和多個溫度傳感器,所述數(shù)據(jù)采集裝置還包括多個密封袋和粘結(jié)劑,所述測試桿內(nèi)沿長度方向設(shè)置有多個安裝槽,所述溫度傳感器放置在密封袋內(nèi),并通過粘結(jié)劑安裝在安裝槽內(nèi)。
進(jìn)一步地,所述數(shù)據(jù)采集裝置還包括真空袋,所述測試桿放置在真空袋內(nèi)。
進(jìn)一步地,所述粘結(jié)劑采用白蠟。
進(jìn)一步地,所述測試桿采用木棒。
進(jìn)一步地,所述安裝槽的內(nèi)壁上涂抹所述粘結(jié)劑,所述溫度傳感器的溫度采集面面對安裝槽的開口一側(cè)。
進(jìn)一步地,所述測試桿上設(shè)置有0刻度線。
進(jìn)一步地,所述0刻度線設(shè)置在距離所述測試桿頂端40cm處。
進(jìn)一步地,所述測量裝置還包括防護(hù)裝置,所述防護(hù)裝置包括空心管,空心管的底端設(shè)置有尖頭;空心管上沿其長度方向設(shè)置有一個條形孔。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下技術(shù)效果:
1、本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)采集裝置將溫度傳感器放置在密封袋內(nèi),避免溫度傳感器與水接觸,且防止溫度傳感器被粘結(jié)劑污染;粘結(jié)劑的設(shè)置用于將溫度傳感器固定在測試桿內(nèi);上述設(shè)計(jì)使得本實(shí)用新型采集到的溫度數(shù)據(jù)更加的準(zhǔn)確。
2、測試桿采用木棒,與鐵棒和不銹鋼棒相比,木棒對各個水層之間的溫度干擾較小,且在木棒上設(shè)置安裝槽較為簡單,同時,木棒重量較輕,便于攜帶和測量。
3、安裝槽的內(nèi)壁上涂抹粘結(jié)劑;溫度傳感器的溫度采集面面對安裝槽敞開的一側(cè),從而不會影響溫度傳感器對潛流帶不同深度處溫度的采集,同時防止水滲入木棒內(nèi)部,穿過安裝槽的內(nèi)壁與溫度傳感器接觸。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型的方案做進(jìn)一步詳細(xì)地解釋和說明。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的安裝位置圖;
圖2是溫度傳感器的安裝結(jié)構(gòu)圖;
圖3是防護(hù)裝置示意圖;
圖中標(biāo)號代表:1—測試桿,2—溫度傳感器,3—密封袋,4—粘結(jié)劑,5—抽真空袋,6—河水面,7—河床表面,8—河床沉積層,9—安裝槽,10—防護(hù)裝置,10-1—空心管,10-2—尖頭,10-3—把手,10-4—0刻度線,10-5—條形孔。
具體實(shí)施方式
遵從上述技術(shù)方案,參見圖1-2,本實(shí)用新型的用于測量潛流通量的數(shù)據(jù)采集裝置,包括測試桿1和多個溫度傳感器2,所述數(shù)據(jù)采集裝置還包括多個密封袋3和粘結(jié)劑4,所述粘結(jié)劑4采用白蠟。所述測試桿1內(nèi)沿長度方向設(shè)置有多個安裝槽9,所述溫度傳感器2放置在密封袋3內(nèi),并通過粘結(jié)劑4安裝在安裝槽9內(nèi)。
本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)采集裝置將安裝了溫度傳感器2的測試桿1放置在水下,用于采集河水的溫度,采集到的溫度用于潛流通量的計(jì)算。其中,將溫度傳感器2放置在密封袋3內(nèi),避免溫度傳感器2與水接觸,且防止溫度傳感器2被粘結(jié)劑4污染;粘結(jié)劑4的設(shè)置用于將溫度傳感器2固定在測試桿1內(nèi);上述設(shè)計(jì)使得本實(shí)用新型采集到的溫度數(shù)據(jù)更加的準(zhǔn)確。
為了進(jìn)一步防止溫度傳感器2與水接觸,所述數(shù)據(jù)采集裝置還包括真空袋5,所述測試桿1放置在真空袋5內(nèi)。
所述測試桿1采用木棒,與鐵棒和不銹鋼棒相比,木棒對各個水層之間的溫度干擾較小,且在木棒上設(shè)置安裝槽9較為簡單,同時,木棒重量較輕,便于攜帶和測量。
為了防止水滲入木棒內(nèi)部穿過安裝槽9的內(nèi)壁與溫度傳感器2接觸,所述安裝槽9的內(nèi)壁上涂抹所述粘結(jié)劑4,所述溫度傳感器2的溫度采集面面對安裝槽9的開口一側(cè),從而不會影響溫度傳感器2對河床沉積物溫度的采集。
所述測試桿1上設(shè)置有0刻度線,所述0刻度線設(shè)置在距離所述測試桿1頂端40cm處。本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)采集裝置放置在水下時,使測試桿1的0刻度線與河床表面7齊平。
所述溫度傳感器2的型號為DS1922L-F5,呈紐扣形狀,直徑17.35mm,厚6mm,分辨率采用0.0625℃。溫度傳感器2共設(shè)置有6個,在0刻度線上方0.05m處設(shè)置一個,下方0.05m,0.15m,0.40m,0.75m和1.00m處各設(shè)置一個。0刻度線上方的溫度傳感器2用于監(jiān)測河水的溫度,下方的5個溫度傳感器2測得的溫度數(shù)據(jù)用于計(jì)算潛流通量。
所述測試桿1的底端粘貼厚約3cm的塑料緩沖層,以防止將測試桿1打入河床時底端的真空袋5破損而漏水。
本實(shí)用新型不僅結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,加工成本低,而且具有較強(qiáng)適用性強(qiáng)。可用于以沙子,黏土為主的河床,也適用于含卵礫石的河床。