本实用新型专利技术属于河床沉积物探测技术领域，特别涉及一种基于地质雷达的河床沉积物分布的探测装置及系统，该装置包括密封舱；升降机构，安装在密封舱舱体上，通过进水和排水使密封舱在河流中升降；温度压力采集机构，安装在密封舱舱体上，用于测量河水深度以及不同河水深度的温度；地质雷达探测机构，安装在密封舱的内部，用于探测河床淤积层和沉积层；以及数据采集与控制下位机，安装在密封舱的内部，分别与升降机构和温度压力采集机构连接。本实用新型专利技术可以实现河床形态、河水温度和河床沉积物分布的准确、可靠的探测，为计算河流与地下水的交换量提供有力的数据支撑。
【技术实现步骤摘要】
基于地质雷达的河床沉积物分布的探测装置及系统
本技术属于河床沉积物探测
，特别涉及一种基于地质雷达的河床沉积物分布的探测装置及系统。
技术介绍
研究河流与地下水相互转化过程中定量评价其之间的转换量，成为地下水资源评价的重点和难点。尤其针对平原区河流水力坡降小，水流速缓慢，细颗粒大量沉积，导致河床的淤积层增厚。由于淤积层的渗透系数小于0.1m/d，使得河流与地下水之间既是存在水力坡度，其交换量微乎其微。因此，查明河床沉积物分布规律，对计算河流与地下水的交换量至关重要。传统的主要利用钻孔揭露河床岩性结构，但在取样过程中很容易扰动淤积层，破坏淤积层结构，致使不能准确评价淤积层的渗透特性。同时，由于河流动力学特性，使得河床沉积的不均匀性，仅利用钻孔是无法描述其在空间上的分布特征。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本技术提出了一种基于地质雷达的河床沉积物分布的探测装置及系统，可以实现河床形态、河水温度和河床沉积物分布的准确、可靠的探测，为计算河流与地下水的交换量提供有力的数据支撑。为了实现上述目的，本技术采用以下的技术方案：本技术提供了一种基于地质雷达的河床沉积物分布的探测装置，包括：密封舱；升降机构，安装在密封舱舱体上，通过进水和排水使密封舱在河流中升降；温度压力采集机构，安装在密封舱舱体上，用于测量河水深度以及不同河水深度的温度；地质雷达探测机构，安装在密封舱的内部，用于探测河床淤积层和沉积层；以及数据采集与控制下位机，安装在密封舱的内部，分别与升降机构和温度压力采集机构连接。进一步地，所述密封舱包括地板和外壳，所述外壳与地板通过法兰连接，所述地板采用亚克力板，所述外壳采用不锈钢板焊接而成，所述外壳的顶部设置有多个挂钩。进一步地，还包括两面配重墙，两面配重墙将密封舱的内部空间划分为三部分，分别是左进排水腔体、中间储物腔体和右进排水腔体。进一步地，所述升降机构包括进/排水控制阀一、进/排水控制阀二、进/排气控制阀一、进/排气控制阀二和内部进/排气管，所述进/排水控制阀一和进/排水控制阀二分别安装在外壳的左右侧，所述进/排气控制阀一和进/排气控制阀二分别安装在两面配重墙上，所述进/排气控制阀一与进/排气控制阀二通过内部进/排气管相连通。进一步地，还包括外部进/排气管，所述外部进/排气管通过气管密封环从外壳的顶部穿出，并与内部进/排气管相连通。进一步地，所述温度压力采集机构包括温度传感器和压力传感器，分别安装在外壳的左右侧。进一步地，所述地质雷达探测机构位于中间储物腔体的下部，包括地质雷达天线、地质雷达天线固定架和地质雷达天线减震块，所述地质雷达天线固定在地质雷达天线固定架上，所述地质雷达天线固定架通过地质雷达天线减震块固定在地板上；在所述外壳的顶部设置有地质雷达连接线密封接口。进一步地，所述数据采集与控制下位机位于中间储物腔体的上部，并通过控制器减震块固定在隔板上；从数据采集与控制下位机引出的数据采集与控制主线通过数据采集与控制主线密封环从外壳的顶部穿出；所述温度传感器、压力传感器、进/排水控制阀一、进/排水控制阀二、进/排气控制阀一、进/排气控制阀二通过线缆均与数据采集与控制下位机连接。本技术还提供了一种基于地质雷达的河床沉积物分布的探测系统，包括上述的探测装置、船、升降装置、地质雷达主机和数据采集与控制上位机；所述升降装置、地质雷达主机和数据采集与控制上位机均设置在船上，所述升降装置与探测装置连接，所述地质雷达主机通过地质雷达连接线与地质雷达天线连接，所述数据采集与控制上位机通过数据采集与控制主线与数据采集与控制下位机连接。进一步地，所述升降装置包括承重柱、升降棘轮、水平悬臂、滑轮和钢丝绳；在船上竖直安装承重柱，在承重柱上安装升降棘轮，承重柱顶部安装水平悬臂，在水平悬臂的两端各安装一个滑轮，从升降棘轮引出的钢丝绳通过水平悬臂的滑轮至探测装置。与现有技术相比，本技术具有以下优点：本技术的基于地质雷达的河床沉积物分布的探测装置，利用压力传感器测量河水深度，以确定河床形态，利用温度传感器测量河流不同深度的温度，再利用地质雷达天线配合地质雷达主机探测河床沉积物分布特征，该装置对河床沉积物的探测相较于钻孔技术，测量更加准确、可靠，更符合河床沉积物分布的实际情况，为计算河流与地下水的交换量提供有力的数据支撑。通过进/排水控制阀一、进/排水控制阀二、进/排气控制阀一、进/排气控制阀二和内部进/排气管可以实现密封舱在河流里面的升降，这种升降机构具有结构简单、设计合理、成本较低、使用方便、便于拆装等优点。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例的基于地质雷达的河床沉积物分布的探测装置的结构示意图；图2是本技术实施例的基于地质雷达的河床沉积物分布的探测系统的结构示意图；图3是本技术实施例的基于地质雷达的河床沉积物分布的探测方法的流程图；图4是本技术实施例的涡河韩村断面的河床沉积物分布特征的成果图。图中序号所代表的含义为：101.亚克力板，102.外壳，103.挂钩，104.配重块，105.左进排水腔体，106.中间储物腔体，107.右进排水腔体；201.进/排水控制阀一，202.进/排水控制阀二，203.进/排气控制阀一，204.进/排气控制阀二，205.内部进/排气管，206.外部进/排气管，207.气管密封环；301.温度传感器，302.压力传感器；401.地质雷达天线，402.地质雷达天线固定架，403.地质雷达天线减震块，404.地质雷达连接线密封接口，405.地质雷达连接线；501.数据采集与控制下位机，502.控制器减震块，503.隔板，504.数据采集与控制主线；505.数据采集与控制主线密封环；601.温度传感器连接接头，602.压力传感器连接接头，603.进水控制连接接头，604.排水控制连接接头，605.进气控制连接接头，606.出气控制连接接头；701.河流断面，702.河水面，703.河床淤积层，704.河床沉积层，705.河床沉积物；8.探测装置；901.承重柱，902.升降棘轮，903.水平悬臂，904.滑轮，905.钢丝绳；10.地质雷达主机，11.数据采集与控制上位机，12.渔船。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于地质雷达的河床沉积物分布的探测装置，其特征在于，包括：/n密封舱；/n升降机构，安装在密封舱舱体上，通过进水和排水使密封舱在河流中升降；/n温度压力采集机构，安装在密封舱舱体上，用于测量河水深度以及不同河水深度的温度；/n地质雷达探测机构，安装在密封舱的内部，用于探测河床淤积层和沉积层；/n以及数据采集与控制下位机，安装在密封舱的内部，分别与升降机构和温度压力采集机构连接。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于地质雷达的河床沉积物分布的探测装置，其特征在于，包括：
密封舱；
升降机构，安装在密封舱舱体上，通过进水和排水使密封舱在河流中升降；
温度压力采集机构，安装在密封舱舱体上，用于测量河水深度以及不同河水深度的温度；
地质雷达探测机构，安装在密封舱的内部，用于探测河床淤积层和沉积层；
以及数据采集与控制下位机，安装在密封舱的内部，分别与升降机构和温度压力采集机构连接。
2.根据权利要求1所述的基于地质雷达的河床沉积物分布的探测装置，其特征在于，所述密封舱包括地板和外壳，所述外壳与地板通过法兰连接，所述地板采用亚克力板，所述外壳采用不锈钢板焊接而成，所述外壳的顶部设置有多个挂钩。
3.根据权利要求2所述的基于地质雷达的河床沉积物分布的探测装置，其特征在于，还包括两面配重墙，两面配重墙将密封舱的内部空间划分为三部分，分别是左进排水腔体、中间储物腔体和右进排水腔体。
4.根据权利要求3所述的基于地质雷达的河床沉积物分布的探测装置，其特征在于，所述升降机构包括进/排水控制阀一、进/排水控制阀二、进/排气控制阀一、进/排气控制阀二和内部进/排气管，所述进/排水控制阀一和进/排水控制阀二分别安装在外壳的左右侧，所述进/排气控制阀一和进/排气控制阀二分别安装在两面配重墙上，所述进/排气控制阀一与进/排气控制阀二通过内部进/排气管相连通。
5.根据权利要求4所述的基于地质雷达的河床沉积物分布的探测装置，其特征在于，还包括外部进/排气管，所述外部进/排气管通过气管密封环从外壳的顶部穿出，并与内部进/排气管相连通。
6.根据权利要求4所述的基于地质雷达的河床沉积物分布的探测装置，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵贵章，乔翠平，张陵，闫永帅，索奎，胡梦蛟，郭一博，郭鹏哲，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：新型
国别省市：河南;41
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