一种地下水流速和流向探测装置的制作方法

本实用新型涉及的是一种地下水流速和流向探测装置，属于测试工程领域。

背景技术：

随着我国经济的高速发展，地下水得到越来越广泛地应用。地下工程越多，水体渗漏带来的问题也越来越多，但地下水在地下土层内渗流或者流动，很难直观地看到；当建(构)筑物出现渗水或者渗漏状况时，解决该问题的关键在于找到渗漏水源和渗漏路径，若得到这两个数据，就可以采取技术有效的处理措施。现有探测地下水流速和流向的方法主要为示踪方法，当水流介质不均匀或者出现分支时，该方法的计算结果往往不准确。实地钻孔内流速流向的数据探测方法较少。

技术实现要素：

技术问题：为了解决上述问题的不足，本实用新型提供一种地下水流速和流向探测装置。

技术方案：本实用新型提供的一种地下水流速和流向探测装置，包括控制模块、热源、温度检测网、配重；所述温度检测网包括网状骨架和设于网状骨架各交点上的一组温度传感器，所述网状骨架的形状为球形；所述热源通过支架固定于网状骨架中心；所述热源和温度传感器分别通过缆线与控制模块连接；所述配重固定于网状骨架底部；所述配重内设有方位指示模块，所述方位指示模块与控制模块连接。

作为改进，还包括缆线收放装置，所述缆线一端固定于缆线收放装置上，所述缆线收放装置与控制模块连接，所述缆线上设有刻度。

作为另一种改进，所述配重为重金属防腐材料配重。

作为另一种改进，所述控制模块包括主处理装置、热源控制装置、温度处理装置、方位处理装置、缆线长度控制装置、存储装置和显示装置，所述热源控制装置、温度处理装置、方位处理装置、缆线长度控制装置、存储装置和显示装置分别与主处理装置连接，所述热源控制装置与温度传感器连接，所述温度处理装置与热源连接，所述方位处理装置与方位指示模块连接，所述缆线长度控制装置与缆线收放装置连接。

有益效果：本实用新型提供的装置通过探测温度的变化，不仅能够得到地下水流速数据，而且能获取流向数据，应用范围广，不仅可用于水平层流的地下水，而且对各个 方向的水体流动数据都可以精确检测。

附图说明

图1是本实用新型地下水流速和流向探测装置的结构示意图。

图2是温度检测网的结构示意图。

图3是控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做出进一步说明。

地下水流速和流向探测装置，见图1，包括控制模块1、热源2、温度检测网3、配重4、缆线收放装置7；温度检测网3，见图2，包括网状骨架31和设于网状骨架31各交点上的一组温度传感器32，网状骨架31的形状为球形；热源2通过支架5固定于网状骨架31中心；热源2和温度传感器32分别通过缆线6与控制模块1连接；配重4固定于网状骨架31底部；缆线6一端固定于缆线收放装置7上，缆线收放装置7与控制模块1连接，缆线6上设有刻度；配重4内设有方位指示模块，方位指示模块与控制模块1连接。

控制模块1，见图3，包括主处理装置11、热源控制装置12、温度处理装置13、方位处理装置14、缆线长度控制装置15、存储装置16和显示装置17，热源控制装置12、温度处理装置13、方位处理装置14、缆线长度控制装置15、存储装置16和显示装置17分别与主处理装置11连接，热源控制装置12与温度传感器32连接，温度处理装置13与热源2连接，方位处理装置14与方位指示模块连接，缆线长度控制装置15与缆线收放装置7连接；热源控制装置12为热源提供能量以及控制热源温度，能够使热源稳定在特定的温度；温度检测网3呈圆球状，由绝热的网状骨架31以及分布在各个网状交点的温度传感器32组成；热源2位于温度检测网3的中间，通过热源控制装置12的控制，热源2能够稳定在一个特定的温度；温度处理装置13获取各个温度传感器的温度数据，通过数据处理可以得到流速和流向的数据；配重4由具有重金属防腐材料组成，其具有一定的外形，能够最大限度的降低水流对监测网的影响，其内部安装有可指示方位的模块，方位处理装置14通过该模块能够获取方位信息。

在使用时：

(1)通过缆线收放装置7控制缆线6将温度监测网3放置于待测地下水钻孔内的待测深度；

(2)读取温度监测网3上各温度传感器32的数据，设置热源2的加热温度(高于待测地下水一定温度)；

(3)待温度监测网3上各温度传感器32的数据稳定后，读取温度数据，输入待测地下水的温导参数；

(4)通过控制模块1的处理数据可得到流速数据；

(5)读取配重4内部植入的方位指示模块的方位数据，并输入到控制模块1内；控制模块1上显示待测地下水的流速数据和流向数据。

本实用新型主要利用热源传导的方法来获取地下水流速和流向的数据。地下水具有一定的温度传导性能，其温导参数可以通过室内试验获得，当探测的地下水含有影响温导系数的物质或者液体不是地下水时，可以先获取待测液体的样品，进行室内试验获取温导参数。

当地下水静止时，在水体内放置一个温度恒定的热源(热源温度高于待测地下水)，周围的水体会被加热，形成一个温度场，该温度场的等温面为以热源为球心的球面，等温球面的温度与球面距离球心的距离有一定的关系，当待测地下水具有一定的流速及流向流经热源时，等温面会发生变化，仅在流向方向的下游会形成一定范围的温升影响，该温度影响区域近似为以热源为顶点的圆锥形，通过温度监测网上的传感器可以获取位于“圆锥体”上的温度参数，通过已知的温导参数，温度处理系统通过计算可以得到待测地下水的流速数据，通过读取配重内植入的方向模块数据和计算“圆锥体”中轴线方向，即可得出该待测地下水的流向数据。