专利名称：一种埋入式测定湖泊岸坡带地下水渗流的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于浅水湖泊和河流系统水体生态环境模拟技术领域，涉及一种埋入式测定湖泊岸坡带地下水渗流装置。
背景技术：
由于农业施肥等人类活动的影响，浅层地下水受到了严重污染，通过地下水渗流进入河道湖泊等水体的污染成为了一种难以控制的内源污染，目前人们对于河道、湖泊的污染源的控制主要集中在地表点源污染源治理，对流域面源污染引起的营养物质入渗造成地下水污染进而污染地表水体的深入研究较少，治理内陆湖泊污染与富营养化所需投资金额巨大，需要准确判断各类污染来源，入湖规律，才能科学准确制定治理对策，提高治理效率。近几年来多次观察到地下水入侵沿海地区这一现象，但是关于地下水入侵和地表径流这两种方式带来的污染的数量的比较的工作却做的很少。浅层地下水出流是污染物质和营养物质的一种重要来源，虽然发生的频率较低，但是一旦发生，带来的影响超过了地表径流。地下水入侵的来源有两种，一是潜层地下水出流，二是由于潮流或风力产生的压力差导致河口再循环水穿过沉积物基质层进入沿海水体。目前，研究该污染类型主要采用开挖观测井的方法，分析地下水的污染水平，该方法虽然能够直接反映观测点的污染情况，但是只能获得水质数据，对于输移污染水量的数据仍需依靠模型计算，使用该方法得到的污染总量的可靠性无法直接验证，现场采集样品成本较高，因此有必要设计一种兼顾水量与水质测量功能的、计算污染物总量精度高的、便于携带使用的新型地下水渗流采集测量装置。
实用新型内容
实用新型目的:本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种埋入式测定湖泊岸坡带地下水渗流装置，该装置克服了现有技术中无法直接测定地下水渗流流量、污染物总量及可靠性差、渗流水样采集困难等问题。技术方案:本实用新型所述的一种埋入式测定湖泊岸坡带地下水渗流装置，其特征在于，包括碗形采集器、滤砂网、出水管、密封储水瓶、流量计和真空泵系统；所述滤砂网设置在碗形采集器的口端，所述碗形采集器上开有两个通孔，一通孔与真空泵系统连接，另一通孔与出水管的一端连接，所述出水管的另一端通过止回阀与密封储水瓶连接，所述出水管上设有流量计。进一步完善上述技术方案，所述真空泵系统包括真空泵、电磁阀、球形阀、控制器、气压传感器和单向阀；所述碗形采集器的一通孔通过密封管路及电磁阀与真空泵的吸气管连接，所述真空泵的吸气管上设有气压传感器，所述真空泵的出气管上设有气压传感器，其端口处设有单向阀，所述真空泵的吸气管和排气管通过连接管连通，所述连接管上设有球形阀，所述碗形采集器的内侧也设有气压传感器，所述电磁阀、气压传感器及球形阀分别与控制器连接。进一步完善上述技术方案，所述密封储水瓶由瓶体和瓶盖构成，所述瓶盖的盖顶开有用于与所述出水管连通的圆孔，所述瓶盖与瓶口通过紧固螺纹密封连接。进一步地，所述瓶体靠近瓶口的侧面四周设有硅胶密封条，所述瓶盖口端内侧开有与密封条相对应的匹配凹槽。进一步地，所述瓶口与瓶盖的盖顶内侧之间设有密封圈，可以起到减震密封的作用。使用时，将碗形采集器倒扣埋入需要测定地下水渗流流量的位置后，通过所述的真空泵系统将碗形收集器内的空气抽干，使得碗形收集器内全部充满水，打开所述止回阀和流量计，发生渗流现象时，渗流的地下水从碗形采集器一侧流向密封储水瓶一侧，流量计测定渗流的流量。本实用新型与现有技术相比，其有益效果是:(I)利用倒扣的碗形收集器，并使用紧固螺钉固定，保证了测定地下水渗流流量测定的准确性；(2)利用小空隙滤砂网，避免了砂石等颗粒物进入出水管，造成堵塞，损坏仪器，影响测量的效果；(3)利用避光性储水瓶保存采集的地下水，便于进一步测定营养物质浓度，准确地计算污染物总量；(4)采用固定在出水管上的流量计，可以实现对渗流流量的监测；(5)装置附带真空泵系统，可通过气压传感器实现对碗形收集器内的空气及时抽净，保证真空环境；(6)该装置占地面积小，排除了对养殖、航运等活动的影响。
图1为本实用新型的总体结构示意图。图2为所述真空泵 系统的结构示意图。图3为所述密封储水瓶的局部示意图。
具体实施方式
下面对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。实施例1:如图1所示，一种埋入式测定湖泊岸坡带地下水渗流装置，包括水平截面的直径为40cm的碗形采集器1、小空隙精细滤砂网2、管径5cm的出水管3、容量为500mL且具有避光性的密封储水瓶4、固定夹5、流量计6和微型真空泵系统7 ;所述小空隙精细滤砂网2设置在碗形采集器I的口端，所述碗形采集器I上开有两个通孔，一通孔位于碗形采集器I的侧壁与微型真空泵系统7密封连接，另一通孔位于碗形采集器I的顶端通过密封橡胶管与出水管3的一端密封连接，所述出水管3的另一端通过止回阀8与密封储水瓶4密封连接，所述出水管3上设有流量计6。具体实施时，通过紧固螺钉9将碗形收集器I倒扣埋定于需要测定地下水渗流流量的湖岸或河岸上，使用微型真空泵系统7将碗形收集器I内空气全部抽出，保证碗形收集器I内充满水，用固定夹5固定住密封储水瓶4，打开止回阀8和流量计6，发生渗流现象时，渗流的地下水全部通过出水管3进入密封储水瓶4，所述止回阀8为单向阀门，仅允许水从碗形收集器I 一侧流向密封储水瓶4 一侧，而不允许回流，该过程中流量计6测定出渗流的流量。一段时间之后取下密封储水瓶4，即可测定该时间段内地下水渗流的流量以及水样中含有污染物质的浓度。如图2所示:所述真空泵系统包括真空泵10、电磁阀11、球形阀12、控制器16、气压传感器15和单向阀14 ;所述碗形采集器I侧壁的通孔通过密封管路及电磁阀11与真空泵10的吸气管密封连接，所述真空泵10的吸气管上设有气压传感器15，所述真空泵10的出气管上设有气压传感器15，其端口处设有单向阀14，所述真空泵10的吸气管和排气管通过连接管13连通，所述连接管13上设有球形阀12，所述碗形采集器I的内侧也设有气压传感器15，所述电磁阀11、气压传感器15及球形阀12分别与控制器16连接。真空泵10装置正常运转时，电磁阀11打开，球形阀12闭合，当碗形收集器I内的真空度达到要求时，位于碗形收集器I内的气压传感器15将气压信号传递至控制器16，控制器16收到信号后闭合电磁阀11，打开球形阀12，此时真空泵10的吸气管和排气管连通，两管的气压相同，真空泵10停止抽气；单向阀14防止气体进入真空泵10的排气端进而导致排气端的气压回升。如图3所示:所述密封储水瓶由瓶体18和瓶盖17构成,所述瓶盖17的盖顶开有用于与所述出水管3密封连通的圆孔，所述瓶盖17与瓶口通过紧固螺纹20密封连接，以完全阻挡外界水流进入瓶体18，所述瓶体18靠近瓶口的侧面四周设有硅胶密封条21，所述瓶盖17 口端内侧开有与密封条21相对应的匹配凹槽22，硅胶密封条21能够紧扣到凹槽22中，所述瓶口与瓶盖17的盖顶内侧之间设有密封圈23，可以起到减震密封的作用。如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种 变化。
权利要求1.一种埋入式测定湖泊岸坡带地下水渗流的装置，其特征在于，包括碗形采集器、滤砂网、出水管、密封储水瓶、流量计和真空泵系统；所述滤砂网设置在碗形采集器的口端，所述碗形采集器上开有两个通孔，一通孔与真空泵系统连接，另一通孔与出水管的一端连接，所述出水管的另一端通过止回阀与密封储水瓶连接，所述出水管上设有流量计。
2.根据权利要求1所述的埋入式测定湖泊岸坡带地下水渗流的装置，其特征在于，所述真空泵系统包括真空泵、电磁阀、球形阀、控制器、气压传感器和单向阀；所述碗形采集器的一通孔通过密封管路及电磁阀与真空泵的吸气管连接，所述真空泵的吸气管上设有气压传感器，所述真空泵的出气管上设有气压传感器，其端口处设有单向阀，所述真空泵的吸气管和排气管通过连接管连通，所述连接管上设有球形阀，所述碗形采集器的内侧也设有气压传感器，所述电磁阀、气压传感器及球形阀分别与控制器连接。
3.根据权利要求1所述的埋入式测定湖泊岸坡带地下水渗流的装置，其特征在于，所述密封储水瓶由瓶体和瓶盖构成，所述瓶盖的盖顶开有用于与所述出水管连通的圆孔，所述瓶盖与瓶口通过紧固螺纹密封连接。
4.根据权利要求3所述的埋入式测定湖泊岸坡带地下水渗流的装置，其特征在于，所述瓶体靠近瓶口的侧面四周设有硅胶密封条，所述瓶盖口端内侧开有与密封条相对应的匹配凹槽。
5.根据权利要求4所述的埋入式测定湖泊岸坡带地下水渗流的装置，其特征在于，所述瓶口与瓶盖的盖 顶内侧之间设有密封圈。
专利摘要本实用新型公开一种埋入式测定湖泊岸坡带地下水渗流的装置，包括碗形采集器、滤砂网、出水管、密封储水瓶、流量计和真空泵系统；所述滤砂网设置在碗形采集器的口端，所述碗形采集器上开有两个通孔，一通孔与真空泵系统连接，另一通孔与出水管的一端连接，所述出水管的另一端通过止回阀与密封储水瓶连接，所述出水管上设有流量计；本实用新型(1)利用碗形采集器倒扣埋入河床，结合真空泵，保证了采集地下水渗流的准确性；(2)利用流量计测定地下水渗流流量，实现了对任意时间段的地下水渗流流量的即时监控；(3)装置附带真空泵系统，可通过气压传感器实现对碗形收集器内的空气及时抽净，保证真空环境。
文档编号E02B1/02GK203096684SQ201320089309
公开日2013年7月31日 申请日期2013年2月27日 优先权日2013年2月27日
发明者李一平, 唐春燕, 王静雨, 万榆, 杜薇, 王莹, 赵坤, 邱利, 薛偲琦, 卫朴, 栾号, 滑磊, 郝文彬 申请人:河海大学