一种农田地下水监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种农田地下水监测系统，包括水位管、水位记录仪、水质记录仪、水位校准单元和水质校准单元，水位管预埋在农田观测点，水位记录仪和水质记录仪放置在水位管内，自动对水位、水质定时检测并记录存储，水位校准单元在对水位记录仪的数据校准时放入水位管内进行水位测量，水质校准单元包括取水器，对水位管取水后在实验室内进行水质测定。本实用新型专利技术解决了现有技术中人工测量地下水位、水质过程繁琐、设备采集有误差、水位管易堵塞、较难取水等问题。较难取水等问题。较难取水等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种农田地下水监测系统


[0001]本技术涉及水位水质监测
，特别是涉及一种农田地下水监测系统。

技术介绍

[0002]地下水位、水质的确定对农田灌水量的大小和作物的生长起着至关重要的作用，监测浅层地下水位、水质是研究区域内地表水和地下水相互之间补排关系的前提。现有技术中，对地下水的水位监测一般采用人工测量或安装自动监测仪器，人工测量需分次测量，间隔时间长，过程繁琐，不能自动记录，费时费力。
[0003]在田地里安装自动监测仪器，供电不方便，不利于部分监测仪器的使用；目前，用于地下水监测的水位管较细长，管口口径小，不利于取水样，且水位管底部也容易被淤泥堵塞，不易清理；此外，测量仪器若不定时进行校准，也存在采集数据有误差的问题。

技术实现思路

[0004]技术目的：本技术的目的是提供一种结构简单、自动监测的农田地下水监测系统。
[0005]技术方案：为实现上述目的，本技术所述的农田地下水监测系统，包括水位管、水位记录仪、水质记录仪、水位校准单元和水质校准单元，水位管预埋在农田观测点，水位记录仪和水质记录仪放置在水位管内，自动对水位、水质定时检测并记录存储，水位校准单元在对水位记录仪的数据校准时放入水位管内进行水位测量，水质校准单元包括取水器，对水位管取水后在实验室内进行水质测定。
[0006]其中，水位管为一端开口的管状结构，上侧为蓄液部，下侧为透液部，透液部和蓄液部通过螺纹连接。
[0007]其中，透液部设有多组渗水孔，渗水孔外设有滤网。
[0008]其中，水位管管口处还设有水位管密封盖。
[0009]其中，水位记录仪、水质记录仪均通过吊绳悬挂在水位管内，吊绳另一端连接横杆，横杆两端固定在水位管管口。
[0010]其中，水位记录仪为Hobo地下水位记录仪，水质记录仪为便携式YSI水质分析仪。
[0011]其中，水位校准单元为水位测绳。
[0012]其中，取水器包括外径小于水位管内径的塑料细管、塑料细管密封盖、金属工字型活塞，塑料细管密封盖套在塑料细管的下端口，中心有直径小于塑料细管内径的中心通孔，金属工字型活塞穿过中心通孔，上平面外径大于中心通孔、小于塑料细管内径，下平面外径大于中心通孔，上表面中心连有细绳，通过塑料细管另一端穿出，细绳带动金属工字型活塞在塑料细管密封盖的中心通孔处自由活动。
[0013]其中，在实验室内进行水质测定的设备包括：测水样电导率的电导率仪、测水样PH的PH计，测水样溶解氧的溶解氧测定仪，测水样NH4‑
N的纳氏试剂，测水样NO3‑
N的紫外分光光度计。
[0014]有益效果：本技术具有如下优点：1、本技术采用预埋的水位管，通过内部安装的水位记录仪、水质记录仪对水位、水质定时监测，并自动记录数据，代替了人工操作，自动化程度高；
[0015]2、本技术采用水位测绳对水位记录仪的数据进行校准，采用活塞式取水器取样测定水质进行校准，减少了测量误差，提高了测量准确性；
[0016]3.本技术采用拼接式的水位管，便于拆卸水位管的透液部和蓄液部进行清洗或更换，延长了水位管使用寿命。
附图说明
[0017]图1为本技术结构示意图；
[0018]图2为取水器结构示意图。
具体实施方式
[0019]下面结合实施例和附图对本技术的技术方案作详细说明。
[0020]如图1所示，一种农田地下水监测系统，包括水位管1、水位记录仪2、水质记录仪3、水位校准单元和水质校准单元，水位管1预埋在农田观测点，水位记录仪2和水质记录仪3放置在水位管1内，自动对水位、水质定时检测并记录存储，水位校准单元在对水位记录仪2的数据校准时放入水位管1内进行水位测量，水质校准单元包括取水器4，对水位管1取水后在实验室内进行水质测定。
[0021]水位管1为一端开口的管状结构，上侧为蓄液部11，下侧为透液部12，透液部12和蓄液部11通过螺纹连接，便于拆卸水位管的透液部和蓄液部进行清洗或更换。
[0022]透液部12设有多组渗水孔，渗水孔外设有滤网，本实施例水位管1采用管径为70mm的PVC塑料管，通过土钻或者钻机在地面钻至设计深度后，将制作好的水位管1下入孔中，钻孔与管间用沙子回填至过滤段，再用黏土回填至地面，水位管1管口高于地面10cm，管口处还设有防止地面水流和杂物进入管内的水位管密封盖13。
[0023]水位记录仪2为Hobo地下水位记录仪，是一种压力传感器，能够将水压大小转换成水位数据，水质记录仪3为便携式YSI水质分析仪，可测定大气压强、水温、pH、电导率、溶解氧含量、NH4‑
N含量、NO3‑
N含量，水位记录仪2和水质记录仪3均配有可拆卸电池，不需要额外的电源装置，可设置自动记录时间，同时能存储数据便于数据导出。水位记录仪2、水质记录仪3均通过吊绳悬挂在水位管1内，使其长期淹没于水中，吊绳另一端连接横杆14，横杆14两端固定在水位管1管口。
[0024]水位校准单元为水位测绳，包括带深度标签的电缆线、触水探头、触水指示表、接地连接线，电缆线一端连接触水探头，另一端连接触水指示表。
[0025]水位测绳在进行水位测量时，先将接地连接线接地，触水探头缓慢地垂直放入水位管中，触水探头触水即产生信号，并传输给触水指示表，用户比对水位测绳和水位记录仪2的测量数据偏差，对水位记录仪2进行校正。
[0026]取水器4包括外径小于水位管1内径的塑料细管41、塑料细管密封盖42、金属工字型活塞43，塑料细管密封盖42套在塑料细管41的下端口，中心有直径小于塑料细管41内径的中心通孔，金属工字型活塞43穿过中心通孔，上平面431外径大于中心通孔、小于塑料细
管41内径，下平面432外径大于中心通孔，上表面431中心连有细绳，通过塑料细管41另一端穿出，细绳带动在金属工字型活塞43在塑料细管密封盖42的中心通孔处自由活动。
[0027]本实施例塑料细管41口径为50mm、长度长为20cm，先将取水器放入水位管中，松开细绳，在水的浮力作用下，金属工字型活塞43与塑料细管41分开，取到一定量的水样后，提起细绳，金属工字型活塞43被提起并封住塑料细管41底部，取出水样。
[0028]在实验室内对水样水质测定的设备包括：测水样电导率的电导率仪、测水样PH的PH计，测水样溶解氧的溶解氧测定仪，测水样NH4‑
N的纳氏试剂，测水样NO3‑
N的紫外分光光度计。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种农田地下水监测系统，其特征在于：包括水位管(1)、水位记录仪(2)、水质记录仪(3)、水位校准单元和水质校准单元，水位管(1)预埋在农田观测点，水位记录仪(2)和水质记录仪(3)放置在水位管(1)内，自动对水位、水质定时检测并记录存储，水位校准单元在对水位记录仪(2)的数据校准时放入水位管(1)内进行水位测量，水质校准单元包括取水器(4)，对水位管(1)取水后在实验室内进行水质测定。2.根据权利要求1所述的农田地下水监测系统，其特征在于：水位管(1)为一端开口的管状结构，上侧为蓄液部(11)，下侧为透液部(12)，透液部(12)和蓄液部(11)通过螺纹连接。3.根据权利要求2所述的农田地下水监测系统，其特征在于：透液部(12)设有多组渗水孔，渗水孔外设有滤网。4.根据权利要求1所述的农田地下水监测系统，其特征在于：水位管(1)管口处还设有水位管密封盖(13)。5.根据权利要求1所述的农田地下水监测系统，其特征在于：水位记录仪(2)、水质记录仪(3)均通过吊绳悬挂在水位管(1)内，吊绳另一端连接横杆(14)，横杆(14)两端固定在水位管(1)管口。6.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李金刚，何平如，陈菁，仇浩，代小平，褚琳琳，郭龙珠，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：新型
国别省市：