专利名称：沉陷区地表水和地下水水位监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水位监测技术，尤其涉及一种沉陷区地表水和地下水水位监测装置。
背景技术：
矿山在开采过程中易形成沉陷区积水，沉陷区积水是一动态演化过程，地表水与地下水之间存在动态的相互补排关系，为研究和治理地表水与地下水之间的这种关系，需要同时监测地表水(沉陷区塘水)与地下水水位。目前现有水位检测装置仅限于检测一处水位，无法实现多点同时检测。所以研发一种简单、易行、能同时监测沉陷区地表水与地下水水位的监测装置是解决上述问题的关键。
实用新型内容本实用新型的目的在于，针对上述沉陷区地表水和地下水位水位无法同时监测的问题，提出一种沉陷区地表水和地下水水位监测装置，以同时检测地表水和地下水水位。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种沉陷区地表水和地下水水位监测装置，包括数据采集装置、两个水位传感器和同轴套设的内套管和外套管，所述内套管外套设有膨胀橡胶，所述膨胀橡胶将内套管与外套管间分割成相互隔绝的上容置空间和下容置空间，所述上容置空间下端和内套管内部下端分别设置有水位传感器，所述两个水位传感器分别与数据采集装置电联；所述外套管外壁上设置有与上容置空间连通的导水管路；所述内套管下端为网状滤管。进一步地,所述内套管、外套管和/或导水管路为PVC-U管。进一步地，所述内套管和/或外套管由多节管路连接而成。进一步地，所述网状滤管的端部设置有底垫。进一步地，所述导水管路远离外套管的一端为网状滤管。进一步地，所述网状滤管中填充有石英砂和/或砾石。本实用新型采用连通器原理，分别采用第一水位传感器(位于上容置空间的水位传感器)和第二水位传感器(位于内套管中的水位传感器)分别检测沉陷区地表水水位和地下水水位，地表水水面具地面的高度等于第一水位传感器具地面的高度减去地表水水面至第一水位传感器间的高度；地下水具地面的高度等于第二水位传感器具地面的高度减去地下水水面至第二水位传感器间的高度，为研究沉陷过程中地表水和地下水之间关系提供依据。本实用新型沉陷区地表水和地下水水位监测装置结构简单、合理、紧凑，与现有技术相比较具有以下优点:(I)、结构简易、操作简便，可实现对沉陷区地表水和浅层地下水水位的同时观测；(2)、内套管下端为网状滤管、网状滤管下端设有底垫，可防止细颗粒物质进入滤水管内，减少管道堵塞；(3)、膨胀橡胶圈遇水膨胀，可有效阻止上容置空间和下容置空间之间发生水力联系O
图1为本实用新型沉陷区地表水和地下水水位监测装置的结构示意图。
具体实施方式
实施例图1为本实用新型沉陷区地表水和地下水水位监测装置的结构示意图。本实用新型公开了一种沉陷区地表水和地下水水位监测装置，如图1所示，该沉陷区地表水和地下水水位监测装置，包括数据采集装置1、第一水位传感器2、第二水位传感器3和同轴套设的内套管4和外套管5，该数据采集装置I上设置有保护罩，内套管4外套设有膨胀橡胶6，该膨胀橡胶6遇水后会发生膨胀，膨胀橡胶6将内套管4与外套管5间分割成相互隔绝的上容置空间和下容置空间。上容置空间下端和内套管4内部下端分别设置有第一水位传感器2和第二水位传感器3，第一水位传感器2用于检测沉陷区地表水水位，第二水位传感器3用于检测地下水水位，第一水位传感器2和第二水位传感器3分别与数据采集装置电联；外套管5外壁上设置有与上容置空间连通的导水管路7 ;内套管4下端为网状滤管8。本实用新型内套管4、外套管5和导水管路7为耐水腐蚀、且具有一定的硬度的管路。例如本实施例所述内套管4、外套管5和导水管路7均为PVC-U管。为了适应不同深度的水位测试，本实用新型中的内套管4和外套管5长度可调，本实施例中内套管4和外套管5由多节管路通过套管接头9连接而成，可根据地下水深度的需要增减管路。本实施例中网状滤管8的端部设置有底垫，可防止细颗粒物质进入滤水管内，减少管道堵塞。导水管路7远离外套管5的一端也为网状滤管，也用于防止细颗粒物质进入滤水管内，减少管道堵塞。本实施例中的网状滤管中填充有石英砂和/或砾石，可进一步过滤进入内套管和上容置空间中的水。本实施例沉陷区地表水和地下水水位监测装置的工作原理:在检测沉陷区地表水和地下水水位时，首先钻凿一口观测井，将本实施例沉陷区地表水和地下水水位监测装置放置在该观测井中，保证沉陷区地表水和地下水水位监测装置的内套管4和外套管5下端设置在地下水第一含水层的底部，将导水管路7与沉陷区水塘连接，导水管路7与沉陷区水塘连接处低于沉陷区地表水枯水期水位，即便在枯水期沉陷区地表水也能自导水管路7流入上容置空间，容置空间内的水位与水塘内水位相同(连通器原理)。使第一水位传感器2全部浸没在水(地表水)中，第一水位传感器2检测出地表水水面至第一水位传感器2间的高度，地表水水面具地面的高度等于第一水位传感器2具地面的高度减去地表水水面至第一水位传感器2间的高度；使第二水位传感器3浸没在水(地下水)中，第二水位传感器3检测出地下水水面至第二水位传感器3间的高度，地下水具地面的高度等于第二水位传感器3具地面的高度减去地下水水面至第二水位传感器3间的高度。本实用新型不局限于上述实施例所描述的沉陷区地表水和地下水水位监测装置，水位传感器种类的改变，内、外套管长度的改变均在本实用新型的保护范围之内。最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
权利要求1.一种沉陷区地表水和地下水水位监测装置，其特征在于，包括数据采集装置、两个水位传感器和同轴套设的内套管和外套管，所述内套管外套设有膨胀橡胶，所述膨胀橡胶将内套管与外套管间分割成相互隔绝的上容置空间和下容置空间，所述上容置空间下端和内套管内部下端分别设置有水位传感器，所述两个水位传感器分别与数据采集装置电联；所述外套管外壁上设置有与上容置空间连通的导水管路；所述内套管下端为网状滤管。
2.根据权利要求1所述沉陷区地表水和地下水水位监测装置，其特征在于，所述内套管、外套管和/或导水管路为PVC-U管。
3.根据权利要求1所述沉陷区地表水和地下水水位监测装置，其特征在于，所述内套管和/或外套管由多节管路连接而成。
4.根据权利要求1所述沉陷区地表水和地下水水位监测装置，其特征在于，所述网状滤管的端部设置有底垫。
5.根据权利要求1所述沉陷区地表水和地下水水位监测装置，其特征在于，所述导水管路远离外套管的一端为网状滤管。
6.根据权利要求1或5所述沉陷区地表水和地下水水位监测装置，其特征在于，所述网状滤管中填充有石英砂和/或砾石。
专利摘要本实用新型提供一种沉陷区地表水和地下水水位监测装置，包括数据采集装置、两个水位传感器和同轴套设的内套管和外套管，所述内套管外套设有膨胀橡胶，所述膨胀橡胶将内套管与外套管间分割成相互隔绝的上容置空间和下容置空间，所述上容置空间下端和内套管内部下端分别设置有水位传感器，所述两个水位传感器分别与数据采集装置电联；所述外套管外壁上设置有与上容置空间连通的导水管路；所述内套管下端为网状滤管。本实用新型结构简单、合理、紧凑，解决了现有技术的诸多问题，实现了同时检测地表水和地下水水位。
文档编号G01F23/00GK203053515SQ20132003336
公开日2013年7月10日 申请日期2013年1月22日 优先权日2013年1月22日
发明者李守勤, 陈永春, 刘锦, 陆春辉 申请人:淮南矿业(集团)有限责任公司, 煤矿生态环境保护国家工程实验室