一种测坑地下水位自动跟随大田地下水位变化的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种测坑地下水位自动跟随大田地下水位变化的装置，包括设于大田中的测坑、大田地下水位观测井、地下室、控制器、供排水柱筒和供水源，所述测坑底部设有反滤层和地下供排水管网，测坑内埋设有带地下水位测量仪的测坑地下水位观测井，大田地下水位观测井内安装有大田地下水位测量仪，地下室下部高程低于测坑底部，所述供排水柱筒竖直的安装在地下室内，供排水柱筒内设有水柱水位测量仪，所述供排水管网通过供排水阀与供排水柱筒底部相连，所述供排水柱筒底部还设有带排水阀的排水管，所述供排水柱筒通过供水阀与供水源相连，本发明专利技术能使测坑地下水位自动跟随大田地下水位变化并精准自动记录该水位跟踪过程中测坑进水量、排水量数据。

A device for measuring the underground water level of the pit to automatically follow the change of the underground water level of the field

【技术实现步骤摘要】
一种测坑地下水位自动跟随大田地下水位变化的装置
本专利技术属于水利工程和农学领域，涉及一种测坑地下水位调节装置，具体涉及一种测坑地下水位自动跟随大田地下水位变化的装置。
技术介绍
蒸渗测坑是目前国际上十分流行的进行农作物耗水、农田排渍、降水入渗、潜水蒸发、化肥流失、农药污染、盐碱土冲洗等有关GSPAC系统水、热、溶质运移规律定量研究的设备。大多数蒸渗测坑试验均涉及研究包含地下水的水系统对包气带水分及溶质运动的影响问题，在这些试验中往往需要控制实验装置的地下水位，要准确测定地下水向包气带土层或自包气带土层下渗的水量和其动态变化过程。蒸渗测坑通常建造在靠近大田或大田中，多为钢筋混凝土或钢结构，为精准计算测坑内水量变化，测坑外部均做防水处理，防止大田的水和测坑内的水相互渗透。大田的地下水位随自然因素变化，而封闭的测坑地下水位不受外界影响，在相关科学试验中，测坑地下水位是靠人为设定的，不能真实模拟大田地下水位变化情况，得到的试验数据是有局限性的。目前，市场上虽有多种多样的测量地下水位的仪器设备，也有不同类型的控制地下水位的装置，但尚未查到测坑地下水位自动跟随大田地下水位变化的相关设备，为填补这一空缺，需要一种高精度自动化装置使得测坑地下水位自动跟随大田地下水位变化。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中测坑无法很好的跟随大田地下水位变化的问题，模拟出真实的地下水位边界条件，提供了一种测坑地下水位自动跟随大田地下水位变化的装置，使得测坑地下水位能高精度自动跟随大田地下水位变化，控制与真实大田统一地下水位边界条件。为解决这一问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种测坑地下水位自动跟随大田地下水位变化的装置，包括设于大田中的测坑、大田地下水位观测井、地下室、控制器、供排水柱筒和供水源，其特征在于：所述测坑底部设有反滤层，反滤层下方安装有地下供排水管网，测坑内埋设有测坑地下水位观测井，测坑地下水位观测井的底部位于反滤层上，测坑地下水位观测井内设有测坑地下水位测量仪，所述大田地下水位观测井内安装有大田地下水位测量仪，所述地下室下部高程低于测坑底部，所述供排水柱筒竖直的安装在地下室内，供排水柱筒内设有水柱水位测量仪，所述供排水管网通过供排水阀与供排水柱筒底部相连，所述供排水柱筒底部还设有带排水阀的排水管，所述供排水柱筒通过供水阀与供水源相连，所述控制器接收测坑地下水位测量仪和大田地下水位测量仪所测得的地下水位信号，做差值比较后发出控制信号，供排水阀、排水阀和供水阀的开度，从而完成地下水位自动跟随大田地下水位变化，并通过水柱水位测量仪进行反馈、保持。进一步地，所述反滤层从下至上依次由细沙、细石和粗石组成。进一步地，所述测坑采用钢筋混凝结构制成，并在测坑与大田之间做防渗处理。进一步地，所述供排水柱筒内悬吊与水柱水位测量仪配合的保持器，保持器设有E1、E2、E3、E4和E5不同长度的测针。进一步地，所述供排水柱筒采用机玻璃管制成。进一步地，大田地下水位观测井和测坑地下水位观测井结构一样，均采用PVC管制成，PVC管的管壁上钻设呈梅花状分布的透水孔，并采用防止泥沙透过的尼龙网包裹在PVC管四周，所述透水孔分布在PVC管自顶部算起600mm以下设置。进一步地，所述测坑地下水位测量仪、大田地下水位测量仪和水柱水位测量仪均采用带数据显示功能的水位测量仪，并且采用无线形式与控制器进行通信。一种利用上述装置进行测坑地下水位自动跟随大田地下水位变化的方法，其特征在于：所述测坑地下水位测量仪、大田地下水位测量仪、水柱水位测量仪和水柱水位测量仪采集的信号均传递给控制器；当大田地下水的水位保持不变时，控制器通过控制排水阀和供水阀开度保持测坑内地下水位不变；当大田地下水的水位保持升高时，控制器控制排水阀关闭，供水阀和供排水阀打开，供水源通过供排水柱筒往测坑注水，使得测坑内地下水位升高，通过测坑地下水位测量仪实时监测反馈使测坑地下水位与大田保持一致同；当大田地下水的水位保持降低时，控制器控制排水阀和供排水阀打开，供水阀关闭，通过排水阀排掉供排水柱筒内多余的地下水，间接使测坑内地下水位降低，通过测坑地下水位测量仪实时监测反馈使测坑地下水位与大田保持一致。进一步地，所述供水源为设于大田地面上的供水箱。本专利技术有益效果是：1、测坑试验平台地下水位数值始终与真实大田地下水位保持一致，真实模拟大田地下水位变化情况。2、自动记录每次地下水位上涨时自动采集给测坑的供水量，或每次地下水位下降的同时自动采集测坑的排水量。3、使用测坑地下水位自动跟随大田地下水位变化功能后，仍可以单独使用地下室中的供排水柱筒及配套设备组成测坑地下自动供排水系统，开展相关试验。附图说明图1是实施例1测坑地下水位自动跟随大田地下水位变化的装置的立面示意图。图2是地下水位观测井示意图。1-大田，2-大田地下水位观测井，3-大田地下水位测针，4-大田地下水位测量仪，5-测坑，6-测坑地下水位观测井，7-测坑地下水位测针，8-测坑地下水位测量仪，9-反滤层，10-地下供排水管网，11-水柱水位测量仪，12-保持器，13-供排水柱筒，14-供排水阀，15-排水阀，16-排水沟，17-供水阀，18-供水箱，19-浮球阀门，20-控制箱，21-地下室。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不能用来限制本专利技术的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。如图1所示，一种测坑地下水位自动跟随大田地下水位变化的装置，将钢筋混凝结构的测坑5建设在大田1中，测坑5底部设有细沙、细石和粗石组合而成的反滤层9，反滤层9下方安装有地下供排水管网10，测坑5外部做防水处理防止大田1的水和测坑5内的水相互渗透，测坑5内的试验土壤表面和大田1土面处在同一水平面上，设为地下水位参照0.00点。在大田1选择具有代表性的地方埋设直径100mm的大田地下水位观测井2，井深大于测坑5埋渗50cm，井口安装大田地下水位测量仪4，井内悬吊大田地下水位测针3；在测坑5内埋设测坑地下水位观测井6，井底部处于反滤层9上方，井口安装测坑地下水位测量仪8，井内悬吊测坑地下水位测针7；在地下室21安装供排水柱筒13，机玻璃水柱上口安装水柱水位测量仪11，供排水柱筒13内悬吊保持器12，保持器12设有E1、E2、E3、E4和E5不同长度的测针，供排水柱筒13下方分别设有供水阀17与供水箱18连接，排水阀15与排水管连接，排水管另一端连接设于地下室21内的排水沟16，用于排水；供排水柱筒13下方还通过供排水阀14与地下供排水管网10连接；在地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测坑地下水位自动跟随大田地下水位变化的装置，包括设于大田中的测坑、大田地下水位观测井、地下室、控制器、供排水柱筒和供水源，其特征在于：所述测坑底部设有反滤层，反滤层下方安装有地下供排水管网，测坑内埋设有测坑地下水位观测井，测坑地下水位观测井的底部位于反滤层上，测坑地下水位观测井内设有测坑地下水位测量仪，所述大田地下水位观测井内安装有大田地下水位测量仪，所述地下室下部高程低于测坑底部，所述供排水柱筒竖直的安装在地下室内，供排水柱筒内设有水柱水位测量仪，所述供排水管网通过供排水阀与供排水柱筒底部相连，所述供排水柱筒底部还设有带排水阀的排水管，所述供排水柱筒通过供水阀与供水源相连，所述控制器接收测坑地下水位测量仪和大田地下水位测量仪所测得的地下水位信号，做差值比较后发出控制信号，供排水阀、排水阀和供水阀的开度，从而完成测坑地下水位自动跟随大田地下水位变化，并通过水柱水位测量仪进行反馈、保持。/n

【技术特征摘要】
1.一种测坑地下水位自动跟随大田地下水位变化的装置，包括设于大田中的测坑、大田地下水位观测井、地下室、控制器、供排水柱筒和供水源，其特征在于：所述测坑底部设有反滤层，反滤层下方安装有地下供排水管网，测坑内埋设有测坑地下水位观测井，测坑地下水位观测井的底部位于反滤层上，测坑地下水位观测井内设有测坑地下水位测量仪，所述大田地下水位观测井内安装有大田地下水位测量仪，所述地下室下部高程低于测坑底部，所述供排水柱筒竖直的安装在地下室内，供排水柱筒内设有水柱水位测量仪，所述供排水管网通过供排水阀与供排水柱筒底部相连，所述供排水柱筒底部还设有带排水阀的排水管，所述供排水柱筒通过供水阀与供水源相连，所述控制器接收测坑地下水位测量仪和大田地下水位测量仪所测得的地下水位信号，做差值比较后发出控制信号，供排水阀、排水阀和供水阀的开度，从而完成测坑地下水位自动跟随大田地下水位变化，并通过水柱水位测量仪进行反馈、保持。


2.如权利要求1所述测坑地下水位自动跟随大田地下水位变化的装置，其特征在于：所述反滤层从下至上依次由细沙、细石和粗石组成。


3.如权利要求1所述测坑地下水位自动跟随大田地下水位变化的装置，其特征在于：所述测坑采用钢筋混凝结构制成，并在测坑与大田之间做防渗处理。


4.如权利要求1所述测坑地下水位自动跟随大田地下水位变化的装置，其特征在于：所述供排水柱筒内悬吊与水柱水位测量仪配合的保持器，保持器设有E1、E2、E3、E4和E5不同长度的测针。


5.如权利要求1所述测坑地下水位自动跟随大田地下水位变化的装置，其特征在于：所述供排...

【专利技术属性】
技术研发人员：王富庆，崔远来，许亚群，谢亨旺，王少华，邓海龙，
申请(专利权)人：武汉大学，江西省赣抚平原水利工程管理局江西省灌溉试验中心站，
类型：发明
国别省市：湖北;42