一种强涌潮条件下的含沙量观测设备的制作方法

1.本实用新型涉及工程检测技术领域，具体是一种强涌潮条件下的含沙量观测设备。


背景技术：

2.河口海岸地区城市化程度高，人口最密集，经济发达，区域科研工作重要性将更加凸显。水体含沙量是掌握河口海岸环境下水文特性、开展基础理论研究和工程实践应用的重要基础数据。
3.河口海岸环境下的水流运动受到潮汐涨落的影响，属于双向水流，不同于河流条件下的单向水流特性。特别地，具有涌潮的河口，动力强劲，水位和流速在涌潮到达时存在突变，如钱塘江涌潮到达时水位可以在数分钟内陡涨2m以上，水流方向从落潮流急转为涨潮流，并导致河床的剧烈冲淤变化。这些涌潮条件下的水沙运动特性给含沙量的现场观测带来了极大困难，尤其是涌潮的强劲动力给现场人工观测的安全性带来极大的安全隐患。研发适用于涌潮作用下的含沙量观测设备，是对跟踪河口江道地形变迁和水沙运动变化，及时调整人类活动的方式、力度，为两岸防灾减灾、水利管理及资源开发利用服务的支持，同时也为今后河湾治理开发提供重要的基础数据支撑。
4.过去obs含沙量观测仅观测面层(水面以下0.5米水深)数据，面层数据受外部环境影响较大，不能完全反映观测垂线的真实变化和该流域含沙量特征情况，而中层含沙量和垂线含沙量有很好的对应关系，为应对河口水文特性的研究和实际工程论证需求，需要观测相对水深中间层附近的含沙量特征。
5.传统的基建测量桩方案在其他内河水域可以实现，但是在强涌潮河口难以实现，建设成本维护成本高；另外由于涌潮流速大、冲击力强，通过长期泊船进行人工方式取样，是不安全的，将给现场观测人员的生命安全带来严重威胁。
6.例如，1、传统人工取水样方式：钱塘江流速快，取样器无法完全放下，即放入水体后会随水流而漂起来，导致无法获取含沙量数据。2、采用泊船方式进行人工取样，无法保证长时间连续观测，人员需要调换，船只需要补给，且大潮期间船只容易发生沉船和侧翻情况，出现安全生产事故；3、将测量仪器直接固定在观测平台底部的作业方式，会由于潮差大(天文大潮期间潮差可达8米以上)而造成低潮期间仪器拖底，高潮期间仅能测到表层数据，不能观测到中间层数据。4、采用工程船施工浇灌固定桩方式，建设成本比较高，且钱塘江河床运动快，河床容易发生冲刷和淤积，数月内冲淤幅度可达5米以上，无法保障固定桩的稳定，同时该方法不合适大范围多个站位的含沙量观测。
7.故此亟需开发一种强涌潮条件下的含沙量观测设备来解决现有技术中的问题。


技术实现要素：

8.本实用新型的目的在于提供一种强涌潮条件下的含沙量观测设备，能够避开风险区域进行多站位、任意区域的观测，缩小施测成本、便于采集数据的提取和仪器的维护，以
解决上述背景技术中提出的问题。
9.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
10.一种强涌潮条件下的含沙量观测设备，包括漂浮的观测平台，所述观测平台的两端分别设有用于固定的锚钩，所述锚钩通过锚绳固定连接在观测平台上，两个锚钩所处的平面与涨潮或落潮的方向保持一致。
11.作为本实用新型进一步的方案：所述观测平台上设有用于定位的定位器。
12.作为本实用新型进一步的方案：所述观测平台上设有用于测量流速的测流装置。
13.作为本实用新型进一步的方案：所述观测平台与锚钩之间的锚绳上设有用于测量潮水浊度的浊度仪。
14.作为本实用新型进一步的方案：所述浊度仪通过固定套筒安装在观测平台与锚钩之间的锚绳上。
15.作为本实用新型进一步的方案：所述浊度仪的观测探头朝向与所述锚绳相平行。
16.作为本实用新型进一步的方案：所述固定套筒的两端均设有活动锁扣，所述活动锁扣绑接在所述锚绳上。
17.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：将观测平台通过双锚钩抛设固定在观测水域里，两个锚钩所处的平面与涨潮或落潮的方向保持一致。根据实际水深情况，在涨水锚绳、落水锚绳各采用一根锚绳固定浊度仪。通过现场水样在室内进行浊度与含沙量比测，建立浊沙关系，从而确定测点含沙量数值。
18.本实用新型的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。
附图说明
19.图1是本实用新型实施例中观测设备的一种整体结构示意图；
20.图2是本实用新型实施例中浊度仪的一种安装示意图；
21.图3是本实用新型实施例中涨潮状态下的一种效果图；
22.图4是本实用新型实施例中落潮状态下的一种效果图。
23.图中各附图标记为：江面1，江底2，观测平台3，定位器31，测流装置32，锚钩33，锚绳35，浊度仪331，固定套筒3313，观测探头3311，活动锁扣3312。
具体实施方式
24.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。
25.本实用新型实施例中，一种强涌潮条件下的含沙量观测设备，参见图1-2所示，包括漂浮的观测平台3，所述观测平台3的两端分别设有用于固定的锚钩33，所述锚钩33通过锚绳35固定连接在观测平台3上，两个锚钩33所处的平面与涨潮或落潮的方向保持一致。
26.在本实施例中，观测平台3浮于江面1，锚钩33沉于江底2，所述观测平台3上设有用于定位的定位器31。所述观测平台3上设有用于测量流速的测流装置32。
27.在本实施例中，所述观测平台3与锚钩33之间的锚绳35上设有用于测量潮水浊度
的浊度仪331。所述浊度仪331通过固定套筒3313安装在观测平台3与锚钩33之间的锚绳35上。所述浊度仪331的观测探头3311朝向与所述锚绳35相平行。所述固定套筒3313的两端均设有活动锁扣3312，所述活动锁扣3312绑接在所述锚绳35上。
28.在本实施例中，河口潮流受岸线约束，呈现往复流的运动特征，参见图3所示，为涨潮状态下锚绳35情况，此段时间涨水端的锚绳35处于绷紧状态，涨水锚绳处浊度仪331位于锚绳35中间位置，浊度仪331所采集到的数据也是相对水深中间附近含沙量数据，而落水端锚绳35处于松弛状态，浊度仪331拖沉在江底上方，故此段时间落水端的锚绳35上的浊度仪331采集回来的数据不可用。
29.参见图4所示，即为落潮状态下，此段时间落水端的锚绳35处于绷紧状态，落水端的锚绳35处浊度仪331位于锚绳35中间位置，浊度仪331所采集到的数据也是相对水深中间附近含沙量数据，而涨水端的锚绳35处于松弛状态，浊度仪331拖沉在江底上方，故此段时间涨水端的锚绳35上的浊度仪331采集回来的数据不可用。
30.数据采集后通过置于平台底部的测流装置32采集的潮流流向判断出涨落潮流时间段，从而准确得筛选出合适的浊度仪331采集来的数据。
31.本实施例中将观测平台3通过涨落潮双锚钩33抛设固定在观测水域里，根据实际水深情况，在两个锚绳上各固定一个固定套筒3313，在其上安装浊度仪331(obs-3a)。通过现场水样在室内进行浊度与含沙量比测，建立浊沙关系，从而确定测点含沙量数值，因此需要确保浊度仪331外业工作无阻。在固定套筒3313的上下沿分别装置活动锁扣3312，方便固定在锚绳35上，且安装位置可以按水深情况调节，从而在实测中不会随锚绳35拧转而发生固定套筒3313被缠绕或者浊度仪331的观测探头3311转向朝内情况。
32.本实施例中含沙量观测设备解决了在涌潮水域，进行长期观测垂线含沙量变化的代表层(中间层)含沙量的观测难题，更加准确观测到相关数据并提高了数据质量，减少人工进行现场取样的安全风险和局限性，同时也避免通过基建观测桩带来的高额成本。通过实例操作，数据符合率均体现出较高水平。
33.本实用新型提供了一种强涌潮条件下的含沙量观测设备，能够避开风险区域进行多站位、任意区域的观测，缩小施测成本、便于采集数据的提取和仪器的维护，可靠性高。
34.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
35.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。