[0038] 6)、打开各二级水阀（6)，使基准贮液器（1)、观测贮液器一（2)和观测贮液器二 (3)间均相互联通，由于各贮液器所处地面高度不同，而形成了虹吸现象，使基准贮液器 (1)、观测贮液器一（2)和观测贮液器二（3)的液位（11)高度将始终保持一致；
[0039] 7)、由于所处可能地面的不平整，各贮液器往往处于不在同一个水平面上，故而水 箱初始放置的高度会有差异，即各贮液器的初始液位（11)高度不一致，通过基准贮液器 (1)和各观测贮液器中的水位传感器（4)，测得所处贮液器的初始液位（11)高度，并将相应 的液位（11)数据通过配备的无线数据收发装置，发送至数据采集终端（10)，即计算机中；
[0040] 8)、在各观测时间点，测定数据并发送至计算机中，分别计算观测贮液器一（2)、观 测贮液器二（3)中的液位（11)高度与基准贮液器（1)中的液位（11)高度差，得沉降差，取 得相对沉降值。
[0041] 取得观测数据后相对沉降值的计算方式，及相关测试数据实例如下：
[0042] 记录为基准贮液器（1)液位（11)高度为Ii1，观测贮液器一（2)液位（11)高度为 h2，观测贮液器二（3)液位（11)高度为h3.，取基准贮液器（1)的液位（11)高度为参考高 度。当其他观测贮液器相对与基准贮液器（1)发生相对沉降时，各贮存器内的水位都发生 了变化，得到变化后的水位，记录为基准贮液器（1)液位（11)高度为h 12，观测贮液器一（2) 液位（11)高度为h22，观测贮液器二（3)液位（11)高度为h 32，
[0043]
[0044]
[0045]
[0046] .....
[0047] 观测贮液器一（2)水相对基准贮液器（1)的相对沉降为：Δ h2_ Δ h1;
[0048] 同理，
[0049] 观测贮液器二（3)水相对基准贮液器（1)的相对沉降为：Δ h3_ Δ h1;
[0050] 由于其他观测贮液器相对基准贮液器（1)可能上升或下降.最大上升值加上最大 下降值，得到相对沉降值。
[0051] 下表是测试数据：
[0052]
[0053] 注：8月1日为初始的液位（11)高度值·
[0054] 8月1日初始值：
[0055] 观测贮液器一（2)相对于基准贮液器（1)高度差：0. 833-0. 623 = 0. 21米....〈1>
[0056] 观测贮液器二（3)相对于基准贮液器（1)高度差：0. 733-0. 623 = 0. 11米....〈2>
[0057] 8 月 10 日值：
[0058] 观测贮液器一（2)相对于基准贮液器（1)高度差：0. 82-0. 629 = 0. 191米....〈3>
[0059] 观测贮液器二（3)相对于基准贮液器（1)高度差：0. 74-0. 629 = 0. 111米....〈4>
[0060] 将8月10日值减去8月1日初始高度差即可得观测贮液器的相对沉降值：
[0061] 通过〈3>式和〈1>式，计算观测贮液器一（2)相对于基准贮液器（1)高度差变化：
[0062] 0· 191-0. 21 =-0· 019 米
[0063] 计算观测贮液器二（3)相对于基准贮液器（1)液位（11)高度差变化：
[0064] 0· 111-0. 11 = 0· 001 米
[0065] 注：正号表示贮液器下降，水量增加；负号表示水箱上升，水量减少。
[0066] 以上所述仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因 此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在 不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护 范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1. 一种利用虹吸法的地面沉降观测装置，包括基准贮液器、观测贮液器和联通水管，所 述基准贮液器置于选定的观测基准点，所述观测贮液器置于选定的沉降观测点，基准贮液 器中贮存有作为标准液位的液体，其特征在于： 基准贮液器和观测贮液器的制式和容量均相同，并均安装有水位传感器，基准贮液器 通过联通水管连接一个或多个观测贮液器； 联通水管于基准贮液器和每一处观测贮液器的上方均设有的弯折点，弯折点的下端为 联通端，并使联通端竖直向下伸入至相应的贮液器底部，使基准贮液器、各观测贮液器间形 成倒"U"形或平顶形的连接并相互联通； 联通水管于基准贮液器和每一处观测贮液器的水管段分别安装有二级水阀，同时联通 水管于中段设有开口，并向上延伸形成注水端。2. 根据权利要求1所述的一种利用虹吸法的地面沉降观测装置，其特征在于：所述水 位传感器连接有无线收发装置，通过无线数据收发装置将采集的液位数据发送至数据采集 终端。3. 根据权利要求1所述的一种利用虹吸法的地面沉降观测装置，其特征在于：所述注 水端安装有相应的注水控制阀，同时其注水口呈口径向上递增的漏斗形，或连接有相应的 漏斗。4. 根据权利要求1所述的一种利用虹吸法的地面沉降观测装置，其特征在于：所述基 准贮液器和基准贮液器均呈柱形，且底面为平底状，其高度为0. 2m-l. 5m。5. 根据权利要求4所述的一种利用虹吸法的地面沉降观测装置，其特征在于：所述基 准贮液器和基准贮液器的高度为0. 2m-l. 5m为，底面直径为lOOmm-lOOOmm。6. 根据权利要求1或4所述的一种利用虹吸法的地面沉降观测装置，其特征在于：所 述基准贮液器和基准贮液器采用透明材料，并均于表面设有液位高度尺。7. -种利用虹吸原理的地面沉降观测方法，且特征在于，包括如下步骤， 1) 、在需进行的沉降观测地，选定观测基准点和一个或多个沉降观测点，在观测基准点 和沉降观测点上放置制式和容量均相同的贮液器，分别命名为基准贮液器和观测贮液器， 并在基准贮液器和各观测贮液器中均安装水位传感器； 2) 、通过联通水管将基准贮液器以及各观测贮液器连接，联通水管在每处贮液器中均 设置联通端，并使联通端于相应的贮液器上方向下弯折而竖直伸入至相应的贮液器底部， 使基准贮液器、各观测贮液器间形成倒"U"形或平顶形的连接并相互联通； 3) 、在联通水管于基准贮液器和每一处观测贮液器的水管段分别安装二级水阀，同时 在联通水管的中端设置注水端及相应的注水控制阀； 4) 、打开注水控制阀和各二级水阀，通过注水端向联通水管及各贮液器中注水，并在联 通水管及各贮水器中均充满水后，将注水控制阀和各二级水阀关闭； 5) 、通过抽水栗将基准贮液器和各观测贮液器中的水抽出一部分，抽出后各贮液器中 的水位高度降低10% -40% ; 6) 、打开各二级水阀，基准贮液器、各观测贮液器联通，并由于各贮液器所处地面高度 不同，形成虹吸现象，基准贮液器和各观测贮液器的液位高度将始终保持一致； 7) 、通过基准贮液器和各观测贮液器中的水位传感器，测得所处贮液器的初始液位高 度，并将相应的液位数据发送至数据采集终端； 8)、在观测时间点，测定并发送数据，计算各观测贮液器中与基准贮液器中的液位高度 差，即为沉降差，取得相对沉降值。8.根据权利要求7所述的一种利用虹吸原理的地面沉降观测方法，其特征在于：所述 水位传感器通过无线收发装置，将液位数据无线传输至所述数据采集终端。
【专利摘要】本发明提供了一种利用虹吸法的地面沉降观测装置及其观测方法。本发明的观测装置通过将基准贮液器和观测贮液器分别置于选定相应观测基准点和沉降观测点，并在各贮液器均安装水位传感器，通过联通水管，使基准贮液器和各观测贮液器间形成倒“U”形或平顶形的连接并相互联通，根据地面沉降所引起的高度差，形成虹吸现象，通过各时间点的液位高度差，而测得所在地面的相对沉降值。本发明的地面沉降观测装置及其观测方法，所有装置的安装都在地面上进行，且拆装方便，不必挖槽放置联通水管.也不需要做支架将相应的设备撑高；充分利用了虹吸原理，对地面沉降的观测数据准确，无需专人长时间值守，可同时对同一区域的多点的沉降数据进行采集，便于计算与统计。
【IPC分类】G01C5/04
【公开号】CN105157675
【申请号】CN201510672245
【发明人】刘文峰, 徐帆, 刘付鹏, 谢镇, 刘国勇, 李松
【申请人】江西飞尚科技有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年10月16日