一种河水与地下水水热交换测量传输装置的制作方法

1.本实用新型涉及河流及地下水研究技术领域，特别是指一种河水与地下水水热交换测量传输装置。


背景技术：

2.随着国家对生态环境越来越重视，河流及相关问题的研究也越加深入，河流及地下水研究的相关经费也在增多，科学家们有了更多的机会及更齐全的设备去研究河流及地下水相互作用的相关问题，其中量化河水-地下水的水量交换成为了当下生态水文专业的一项前沿课题。河流与地下水的连接方式分为：饱和连接、过渡连接和完全脱节，其中过渡连接及完全脱节在量化河水-地下水的水量交换中较为困难，已有不少科学家为此发展了诸多理论及实际操作，大家都抓住了河床渗透系数(kriv)这一量化河水与地下水之间水量交换的关键因素。
3.目前常用的测量河床渗透系数的方法：实验室分析法、数值模拟法及野外测定法，所获取的均是某一时刻瞬时温度下的河床渗透系数值，并在河水与地下水之间水量交换研究中通常忽略河水温度变化对其的影响。而已有的通过记录河床温度剖面来观测河水温度瞬变信号在河床内的传播过程，从而根据这个信号的形状和滞后时间估算向下的河水入渗速率的方法，是通过把温度感测器(固定在直径为4-5cm的钻孔中)来记录河床剖面温度信号，从而实现对整个河床断面kriv值的估算。这样得到的温度信号与观测井得到的水位信息，不在同一个点，由于河流的复杂性，可能导致算得对应水位的温度并不匹配，影响kriv值的输出。已有的观测井，功能单一，只能单一的测量河水水位或者地下水位，不能同时同步测量各需求水位及温度。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是提供一种河水与地下水水热交换测量传输装置，解决同步测量各需求水位及温度的问题。
5.为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
6.一种河水与地下水水热交换测量传输装置，包括：
7.圆管，所述圆管为圆柱形实体；
8.在所述圆管第一端设置的保护盖；
9.在所述圆管第二端设置的连接板。
10.可选的，所述圆管通过所述连接板与尖端固定连接。
11.可选的，所述尖端由金属制成，为圆锥形实体。
12.可选的，所述圆管内部设置有与所述圆管固定连接的隔板，所述隔板的第一端与所述保护盖固定连接，所述隔板的第二端与所述连接板固定连接。
13.可选的，所述连接板的第一端分别与测压管和测温管固定连接。
14.可选的，所述测温管通过传输线路与至少一个温度传感器串联。
15.可选的，所述测压管和所述测温管均为圆管。
16.所述的河水与地下水水热交换测量传输装置，还包括：
17.水位计，位于所述位于所述测压管内部。
18.可选的，所述圆管和所述保护盖均设有孔。
19.可选的，所述圆管为pvc材料制成。
20.本实用新型的上述方案至少包括以下有益效果：
21.本实用新型的上述方案，通过一种河水与地下水水热交换测量传输装置，包括：圆管，所述圆管为圆柱形实体；在所述圆管第一端设置的保护盖；在所述圆管第二端设置的连接板。解决了不能同步测量各需求水位及温度的问题。
附图说明
22.图1是本实用新型的河水与地下水水热交换测量传输装置的示意图。
23.附图标记说明：10、圆管；11、保护盖；12、测压管；13、测温管；14、隔板；15、传输线路；16、连接板；17、尖端；18、温度传感器；19、水位计。
具体实施方式
24.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
25.如图1所示，本实用新型的实施例提出一种河水与地下水水热交换测量传输装置，包括：
26.圆管10，所述圆管10为圆柱形实体；
27.在所述圆管10第一端设置的保护盖11；
28.在所述圆管10第二端设置的连接板16。
29.该实施例通过河水与地下水水热交换测量传输装置，包括：圆管10，所述圆管10为圆柱形实体；在所述圆管10第一端设置的保护盖11；在所述圆管10第二端设置的连接板16。实现同步同位动态测量河床剖面水位及温度，并将测得的温度信号及水位信息及时传输到服务器接收终端，保证了对应点数据的准确性与及时性。解决了不能同步测量各需求水位及温度的问题。
30.本实用新型的实施例提出的河水与地下水水热交换测量传输装置，直径20cm，包括三个部分：稳固部分、测量部分、传输部分。
31.稳固部分主要由尖端17、连接板16、测压管12、测温管13、圆管10、及保护盖11组成。主要起稳固系统，保证其在竖直方向扎根加深，在水平方向不被水流冲走。
32.测量部分主要由测压管12、测温管13及隔板14组成，测温管13内含温度传感器18、测压管12内含水位计19及管内空气与土壤，主要作用是测量对应位置剖面的水位及实时温度。
33.传输部分，由传输线路15构成，作用是将测量部分测得的实时数据及时传输到服务器接收终端。
34.本实用新型的一可选的实施例中，所述圆管10通过所述连接板16与尖端17固定连接。这样，通过连接板16与尖端17固定连接以实现带动圆管10向下延申，为本装置提供足够的自重，便于本装置向下铅锤下落。
35.本实用新型的又一可选的实施例中，所述尖端17由金属制成，为圆锥形实体。尖端是由金属铁制成的圆锥形实心块体，能够有效的使系统向下延伸，钻到足够的深度，并使其不会因为水流的冲刷而移位，能够留在原处。金属铁机械强度高；耐久性好，不易老化；不易受到损伤，不易沾染灰尘及污物；尺寸稳定性佳。
36.本实用新型的又一可选的实施例中，所述圆管10内部设置有与所述圆管10固定连接的隔板14，所述隔板14的第一端与所述保护盖11固定连接，所述隔板14的第二端与所述连接板16固定连接。
37.本实用新型的该实施例，保护盖11，高10cm，可以保护整体装置的安全，阻止外界砂石及其他可能影响实验数据精确性的干扰的出现。隔板14，其上分布有许多细而密的孔洞，它将整个圆管管身分为两部分，分别是测压管与测温管，并保证测压管与测温管内部水流及空气的自由流动，阻断其余物质的交换。圆管10，高出水面共50cm，其中有10cm为保护盖的高度。这样的设计能够测得最具代表性的同步同位动态河流剖面水位及温度数据，为河床渗透系数的研究提供了极为重要的数据支持。
38.本实用新型的又一可选的实施例中，所述连接板16的第一端分别与测压管12和测温管13固定连接。所述连接板16的第一端通过焊接技术将测压管12和测温管13分别固定连接起来。
39.本实用新型的该实施例，测压管12，所占空间为从最左侧管壁向内5cm对应的底面积及全部管长所形成的的空间大小，管内放置有水位计19，除了水位计19之外，其余部分为空气。测温管13，根据河床沉积物深度以及沉积物结构的复杂性，设定多个温度传感器18。每个温度传感器18都位于测温管管内中轴线上，与传输线路15连接，其余空间为与外部土壤性质完全一致的土层。
40.本实用新型的又一可选的实施例中，所述测温管13通过传输线路15与至少一个温度传感器18串联。
41.本实用新型的该实施例，传输线路15，通过合理的设计，在测温管中轴线上串联了五个温度传感器，将温度传感器测的数据实时传输给服务器接收端，该设计具有路径简洁，且不易使线路交叉的优点，增加了数据传输的安全性，减少了后期维护的成本。温度传感器18，每个温度传感器18之间设置了间距，设定为自河床向下依次0,2,5,10,15,20,40,60,80,120,160,240,320cm。
42.本实用新型的又一可选的实施例中，所述测压管12和所述测温管13均为圆管。
43.本实用新型的该实施例，圆管10，包含了测压管12与测温管13，其长度是根据沉积物的厚度与实际情况来确定。该圆管高出水面50cm，其中有10cm被保护盖包围，管壁有均匀分布的细孔，保证管内外空气联通又不让砂石进入管内。保护盖，起通气作用，其上分布有许多密而细的针孔，使管内外空气相通。
44.本实用新型的又一可选的实施例中，所述的河水与地下水水热交换测量传输装置，还包括：水位计19，位于所述测压管12内部。水位计用于自动测定并记录水位的仪器。设置再测压管12的内部，既不影响测温管13的准确性，又能与测温管13同步测量各需求水位
及温度。
45.本实用新型的又一可选的实施例中，所述圆管10和所述保护盖11均设有孔。所述保护盖11上部均匀分布设有细小的孔洞，保证了管内空气与河面上空气的流通。所述圆管10及所述圆管10内部的所述隔板14均设有均匀分布的细小孔洞，保证水流及空气能与外界环境中的水流及空气进行自由交换，且能有效的阻止外界砂石及其他物质的干扰。
46.本实用新型的再一可选的实施例中，所述圆管10为pvc材料制成。与所述圆管10连接的保护盖11、隔板14、传输线路15、连接板16、温度传感器18、水位计19也同样为pvc材料。pvc材料有较好的防传热性能，能够保证测量数据的精确性；相对其它高分子材料，价格便宜；原料来源广泛；制作工艺简单；能够通过热塑性反复调整软硬程度。
47.在本实用新型的提出的一种河水与地下水水热交换测量传输装置中，河水与地下水水热交换测量传输装置能够同步同位动态测量河床剖面水位及温度，并将测得的温度信号及水位信息自动传输到显示设备上。解决了不能同步测量各需求水位及温度的问题。同时，本装置考虑了空气压力及周围土质的影响，规避了砂砾等其他外在因素的干扰，为河床渗透系数(kriv)的研究提供了可靠的水位及同步同位数据支撑。
48.以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。