一种相邻区域内多级地下水位控制的调控系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种相邻区域内多级地下水位控制的调控系统及方法，涉及野外地下水位调控技术领域，包括抽水子系统、回灌子系统、调蓄子系统；抽水子系统包括抽水田块样方和抽水渠；调蓄子系统包括调蓄池；回灌子系统包括第一回灌田块样方、第二回灌田块样方、第一回灌渠和第二回灌渠；抽水渠内放置与第一液位继电器连接的第一潜水泵，第一回灌渠与调蓄池连通的供水管上的电磁阀与第二液位继电器连接；第二回灌渠与调蓄池连通的供水管上的电磁阀与第三液位继电器连接，上述液位继电器的信号线布置在不同的埋深位置。本发明专利技术将地下水位埋深作为单一可变可控因素，实现了野外相邻区域内多级地下水位埋深的控制。

【技术实现步骤摘要】
一种相邻区域内多级地下水位控制的调控系统及方法
本专利技术涉及野外地下水位调控
，特别是涉及一种相邻区域内多级地下水位控制的调控系统及方法。
技术介绍
在干旱半干旱地区，地下水位埋深是影响包气带水盐分布、运移及地表生态的关键因素因子之一，许多学者开展了关于地下水位埋深的影响效应研究，野外试验监测中自然和人为因素复杂，空间和时间上随机性较强，获得规律性结论较为困难，故多以室内实验为主，常见的为将原状土采回实验室进行原状回填，利用配置水源或采回的地下水，人工设置不同水位埋深，开展相关研究，但这种方法破坏了原状土结构，且人工土柱存在明显边界效应，外界环境条件也跟实际差距较大，获的结论难以有效指导生产实践，成果转化较为困难。当前野外试验监测中常见的是在调查区内不同水位埋深处布设相关观测设备来开展研究，即原位监测试验，但不同水位埋深的地点一般相距较远，地层结构、岩性及地下水水质情况会有一定变化，而且监测设备布设和研究较为不便，可变因素难以控制，为获得规律性结论和揭示相关机理带来了极大困难。构建模型，利用计算机模拟能在一定程度上弥补上述两种方法的不足，但模型的概化和率定需要以实际监测结果为基础，因此模型结果在指导生产实践中也有一定欠缺。因此，如何在野外试验中将地下水埋深作为单一可控可变因素是开展地下水位影响效应研究的关键。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种相邻区域内多级地下水位控制的调控系统及方法，采用地下水位自动调控技术，在保证地层结构、地下水水质、气象等因素近似前提下，实现了野外相邻区域内多级地下水位埋深的控制，丰富了地下水位调控技术体系，从而在开展野外地下水位埋深影响效应相关研究中可将地下水位埋深作为单一可变可控因素，有力促进了野外试验地开展和规律的获取。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种相邻区域内多级地下水位控制的调控系统，包括抽水子系统、回灌子系统、调蓄子系统；所述抽水子系统包括抽水田块样方以及设置在所述抽水田块样方四周的抽水渠；所述调蓄子系统包括调蓄池；所述回灌子系统包括第一回灌田块样方、第二回灌田块样方、设置在所述第一回灌田块样方四周的第一回灌渠以及设置在所述第二回灌田块样方四周的第二回灌渠；所述抽水渠内放置第一潜水泵，所述第一潜水泵的排水管伸入到所述调蓄池内，所述第一潜水泵的电源线与第一液位继电器连接，所述第一液位继电器的三根信号线分别布置在所述抽水田块样方不同的埋深位置；所述第一回灌渠与所述调蓄池连通的供水管上设有第一电磁阀，所述第一电磁阀与第二液位继电器连接，且所述第二液位继电器的三根信号线分别布置在所述第一回灌渠不同的埋深位置；所述第二回灌渠与所述调蓄池连通的供水管上设有第二电磁阀，所述第二电磁阀与第三液位继电器连接，且所述第三液位继电器的三根信号线分别布置在所述第二回灌渠不同的埋深位置。可选的，所述调控系统还包括供水保障子系统；所述供水保障子系统包括抽水井以及放置在所述抽水井内的第二潜水泵，所述第二潜水泵的排水管与所述调蓄池连通；所述第二潜水泵的电源线与第四液位继电器连接，且所述第四液位继电器的三根信号线分别布置在所述调蓄池不同的埋深位置。可选的，所述调控系统还包括水位监测子系统；所述水位监测子系统包括水位监测管组，所述水位监测管组包括多个相同的水位监测管；每个所述水位监测管的上部分布设有多排孔，且每个所述水位监测管的外表面上均包裹一层尼龙砂网。可选的，所述水位监测管组包括第一水位监测管、第二水位监测管以及第三水位监测管；其中，所述第一水位监测管布设在所述抽水田块样方内，所述第二水位监测管布设在所述第一回灌田块样方内，所述第三水位监测管布设在所述第二回灌田块样方内。可选的，所述调控系统还包括对照田块样方；所述水位监测管组还包括第四水位监测管；所述第四水位监测管布设在所述对照田块样方内。可选的，所述抽水渠的底部铺有滤料，所述抽水渠的内壁上衬砌有滤料层，所述抽水渠的外侧上铺设有不透水层；其中，所述滤料层是用尼龙砂网包裹不锈钢框架和带孔钢板形成的；所述不透水层为用不锈钢框架钢板外包土木膜形成的层。可选的，所述第一回灌渠和所述第二回灌渠的底部均铺衬有塑料布，且所述塑料布上铺有滤料；所述第一回灌渠和所述第二回灌渠的外侧壁上均铺设有隔水挡板，所述第一回灌渠和所述第二回灌渠的内壁上均衬砌有滤料层；其中，所述隔水挡板是用塑料布包裹不锈钢框架和钢板形成的，所述滤料层是用尼龙砂网包裹不锈钢框架和带孔钢板形成的。可选的，所述第一回灌渠的内壁与所述滤料层之间、所述第二回灌渠的内壁与所述滤料层之间均布设有反冲洗管，且所述反冲洗管朝渠内侧方向开设有孔；所述反冲吸管的外表面包裹有尼龙砂网。可选的，在所述调蓄池的一侧布设有溢水管。一种相邻区域内多级地下水位控制的调控方法，包括：打开电磁阀和第一潜水泵的供电开关，并当第一液位继电器的中端信号线未接触到抽水渠内的水时，断开第一液位继电器的开关，第一潜水泵停止抽水；当第一液位继电器的高端信号线接触到抽水渠内的水时，打开第一液位继电器的开关，第一潜水泵开始抽水；当第二液位继电器的高端信号线接触到第一回灌渠内的水时，打开第二液位继电器的开关，关闭与第二液位继电器连接的电磁阀阀门，调蓄池停止向第一回灌渠内供水；当第二液位继电器的中端信号线未接触到第一回灌渠内的水时，关闭第二液位继电器的开关，打开与第二液位继电器连接的电磁阀阀门，调蓄池向第一回灌渠内供水；当第三液位继电器的高端信号线接触到第二回灌渠内的水时，打开第三液位继电器的开关，关闭与第三液位继电器连接的电磁阀阀门，调蓄池停止向第二回灌渠内供水；当第三液位继电器的中端信号线未接触到第二回灌渠内的水时，关闭第三液位继电器的开关，打开与第三液位继电器连接的电磁阀阀门，调蓄池向第二回灌渠内供水；当第四液位继电器的高端信号线接触到调蓄池内的水时，关闭第四液位继电器的开关，关闭第二潜水泵的供电开关，抽水井停止向调蓄池供水；当第四液位继电器的中端信号线未接触到调蓄池内的水时，打开第四液位继电器的开关，打开第二潜水泵的供电开关，抽水井向调蓄池供水。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术通过集成抽水子系统、回灌子系统和调蓄子系统，采用地下水位自动调控技术，在保证地层结构、地下水水质、气象等因素近似前提下，实现了野外相邻区域内多级地下水位埋深的控制，丰富了地下水位调控技术体系，从而在开展野外地下水位埋深影响效应相关研究中可将地下水位埋深作为单一可变可控因素，有力促进了野外试验地开展和规律的获取，获得的研究成果能更有效地指导盐碱地改良、生态水位调控和农田生态系统建设等生产生活实践；同时该系统和方法能高效实现相邻区域内多级地下水水位的调控，也为同一区域内同时开展适宜不同地下水位埋深的生产经营活动(如养殖、种植、晒盐)提供了思路和技术支撑，有效压缩了经营成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例相邻区域内多级地下水位控制的调控系统的结构框图；图2为本专利技术实施例相邻区域内多级地下水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相邻区域内多级地下水位控制的调控系统，其特征在于，所述调控系统包括抽水子系统、回灌子系统、调蓄子系统；所述抽水子系统包括抽水田块样方以及设置在所述抽水田块样方四周的抽水渠；所述调蓄子系统包括调蓄池；所述回灌子系统包括第一回灌田块样方、第二回灌田块样方、设置在所述第一回灌田块样方四周的第一回灌渠以及设置在所述第二回灌田块样方四周的第二回灌渠；所述抽水渠内放置第一潜水泵，所述第一潜水泵的排水管伸入到所述调蓄池内，所述第一潜水泵的电源线与第一液位继电器连接，所述第一液位继电器的三根信号线分别布置在所述抽水田块样方不同的埋深位置；所述第一回灌渠与所述调蓄池连通的供水管上设有第一电磁阀，所述第一电磁阀与第二液位继电器连接，且所述第二液位继电器的三根信号线分别布置在所述第一回灌渠不同的埋深位置；所述第二回灌渠与所述调蓄池连通的供水管上设有第二电磁阀，所述第二电磁阀与第三液位继电器连接，且所述第三液位继电器的三根信号线分别布置在所述第二回灌渠不同的埋深位置。

【技术特征摘要】
1.一种相邻区域内多级地下水位控制的调控系统，其特征在于，所述调控系统包括抽水子系统、回灌子系统、调蓄子系统；所述抽水子系统包括抽水田块样方以及设置在所述抽水田块样方四周的抽水渠；所述调蓄子系统包括调蓄池；所述回灌子系统包括第一回灌田块样方、第二回灌田块样方、设置在所述第一回灌田块样方四周的第一回灌渠以及设置在所述第二回灌田块样方四周的第二回灌渠；所述抽水渠内放置第一潜水泵，所述第一潜水泵的排水管伸入到所述调蓄池内，所述第一潜水泵的电源线与第一液位继电器连接，所述第一液位继电器的三根信号线分别布置在所述抽水田块样方不同的埋深位置；所述第一回灌渠与所述调蓄池连通的供水管上设有第一电磁阀，所述第一电磁阀与第二液位继电器连接，且所述第二液位继电器的三根信号线分别布置在所述第一回灌渠不同的埋深位置；所述第二回灌渠与所述调蓄池连通的供水管上设有第二电磁阀，所述第二电磁阀与第三液位继电器连接，且所述第三液位继电器的三根信号线分别布置在所述第二回灌渠不同的埋深位置。2.根据权利要求1所述的调控系统，其特征在于，所述调控系统还包括供水保障子系统；所述供水保障子系统包括抽水井以及放置在所述抽水井内的第二潜水泵，所述第二潜水泵的排水管与所述调蓄池连通；所述第二潜水泵的电源线与第四液位继电器连接，且所述第四液位继电器的三根信号线分别布置在所述调蓄池不同的埋深位置。3.根据权利要求1所述的调控系统，其特征在于，所述调控系统还包括水位监测子系统；所述水位监测子系统包括水位监测管组，所述水位监测管组包括多个相同的水位监测管；每个所述水位监测管的上部分布设有多排孔，且每个所述水位监测管的外表面上均包裹一层尼龙砂网。4.根据权利要求3所述的调控系统，其特征在于，所述水位监测管组包括第一水位监测管、第二水位监测管以及第三水位监测管；其中，所述第一水位监测管布设在所述抽水田块样方内，所述第二水位监测管布设在所述第一回灌田块样方内，所述第三水位监测管布设在所述第二回灌田块样方内。5.根据权利要求4所述的调控系统，其特征在于，所述调控系统还包括对照田块样方；所述水位监测管组还包括第四水位监测管；所述第四水位监测管布设在所述对照田块样方内。6.根据权利要求1所述的调控系统，其特征在于，所述抽水渠的底部铺有滤料，所述抽水渠的内壁上衬砌有滤料层，所述抽水...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏飞，刘少玉，崔尚进，聂振龙，王金哲，
申请(专利权)人：中国地质科学院水文地质环境地质研究所，
类型：发明
国别省市：河北,13