稻田地下水位測(cè)量和水樣抽取裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及地下水水位測(cè)量和水樣抽取領(lǐng)域，尤其涉及一種稻田地下水位測(cè)量和水樣抽取裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]地下水位是表征稻田地下水接受補(bǔ)給或向下排泄?fàn)顩r的動(dòng)態(tài)指標(biāo)。隨著水稻的集約化生產(chǎn)，灌溉用水和施肥量不斷增加，引起稻田退水中氮磷濃度升高，影響地下水位和水質(zhì)。為合理利用地下水和保證地下水質(zhì)量，需要對(duì)稻田地下水位和水質(zhì)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。
[0003]目前，地下水位大多利用電磁感應(yīng)技術(shù)(巖土工程學(xué)報(bào)，2009，31 (1):48-51)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。電磁感應(yīng)技術(shù)中所采用的地下水位測(cè)試裝置由內(nèi)管、外管、磁環(huán)浮標(biāo)、限位器、卡口、密封帽、電感應(yīng)器等部分組成。地下水通過(guò)外管管壁上的進(jìn)水孔滲入管內(nèi)，磁環(huán)浮標(biāo)隨地下水位的變化而上下自由浮動(dòng)。測(cè)定水位時(shí)，將電感應(yīng)器探頭沿內(nèi)管放下，遇到磁環(huán)浮標(biāo)產(chǎn)生感應(yīng)并發(fā)出蜂鳴聲，通過(guò)標(biāo)尺讀數(shù)獲取磁環(huán)浮標(biāo)與管口的距離，利用水準(zhǔn)儀對(duì)內(nèi)管口進(jìn)行高程測(cè)量，可得到地下水位高程。
[0004]—方面，該方法僅能對(duì)下水位進(jìn)行測(cè)定，不能同步采集地下水樣品。另一方面，該方法中磁環(huán)浮標(biāo)以及電感應(yīng)器的使用增加了測(cè)定成本，通過(guò)感應(yīng)產(chǎn)生的蜂鳴聲進(jìn)行水位判斷存在一定的測(cè)量誤差。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005](一 )要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠同時(shí)測(cè)量地下水位和采集地下水樣品的稻田地下水位測(cè)量和水樣抽取裝置。
[0007]( 二)技術(shù)方案
[0008]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種稻田地下水位測(cè)量和水樣抽取裝置，水位管，水位管的底端封閉，側(cè)壁上設(shè)有供地下水進(jìn)入水位管內(nèi)部的進(jìn)水孔；可上下移動(dòng)地設(shè)置在水位管中的空心浮桿，空心浮桿包括帶有豎直排列的刻度線(xiàn)的上部桿段，上部桿段的頂端為零刻度起點(diǎn)，空心浮桿能夠隨地下水水面的升降在水位管中上下移動(dòng)，并且在上下移動(dòng)的過(guò)程中，空心浮桿的底面能夠始終與地下水水面齊平且上部桿段能夠至少部分地突出于水位管的頂端；穿過(guò)空心浮桿且由空心浮桿的底端伸出的取水管；以及外接于取水管的抽吸裝置。
[0009]根據(jù)本實(shí)用新型，空心浮桿包括空心桿體、固定在空心桿體的上部外壁的刻度尺、套設(shè)于空心桿體底部的第一環(huán)狀泡沫以及能夠限定空心浮桿僅沿上下方向移動(dòng)的限位件；其中，刻度尺的零刻度線(xiàn)與空心桿體的頂壁平齊，第一環(huán)狀泡沫的底面與空心桿體的底壁平齊。
[0010]根據(jù)本實(shí)用新型，限位件為套設(shè)于空心桿體中部的第二環(huán)狀泡沫，第二環(huán)狀泡沫的外徑與水位管的內(nèi)徑配合設(shè)置以限定空心浮桿僅沿上下方向移動(dòng)。
[0011]根據(jù)本實(shí)用新型，套設(shè)于所述空心桿體底部的第一環(huán)狀泡沫的外徑與所述水位管的內(nèi)徑配合設(shè)置以限定所述空心浮桿僅沿上下方向移動(dòng)。
[0012]根據(jù)本實(shí)用新型，環(huán)狀泡沫為環(huán)狀塑料泡沫；和/或環(huán)狀泡沫通過(guò)玻璃膠固定在空心桿體的外壁上。
[0013]根據(jù)本實(shí)用新型，零刻度起點(diǎn)與位于其下方的第一條刻度線(xiàn)之間的距離等于1mm，相鄰的兩條刻度線(xiàn)之間的距離等于1_。
[0014]根據(jù)本實(shí)用新型，抽吸裝置包括密封的集液瓶和腳踏吸引器，取水管和腳踏負(fù)壓吸弓I器均連通于集液瓶?jī)?nèi)部。
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型，對(duì)應(yīng)于進(jìn)水孔設(shè)置有防止土壤進(jìn)入水位管中的過(guò)濾件。
[0016]根據(jù)本實(shí)用新型，取水管懸掛在空心浮桿中。
[0017](三)有益效果
[0018]本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0019]本實(shí)用新型的稻田地下水位測(cè)量和水樣抽取裝置，其包括水位管、空心浮桿、取水管以及抽吸裝置。水位管的底端封閉，側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)水孔；空心浮桿可上下移動(dòng)地設(shè)置在水位管中，包括帶有豎直排列的刻度線(xiàn)的上部桿段，上部桿段的頂端為零刻度起點(diǎn)，空心浮桿能夠隨地下水水面的升降在水位管中上下移動(dòng)，并且在上下移動(dòng)的過(guò)程中，空心浮桿的底面能夠始終與地下水水面齊平且上部桿段能夠至少部分地突出于水位管的頂端；取水管穿過(guò)空心浮桿且由空心浮桿的底端伸出；抽吸裝置外接于取水管。由此，利用空心浮桿的上下移動(dòng)結(jié)合其上的刻度線(xiàn)能夠快速獲取地下水位數(shù)據(jù)，同時(shí)利用取水管和抽吸裝置能夠采集地下水樣品。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的地下水位測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是本實(shí)用新型的稻田地下水位測(cè)量和水樣抽取裝置的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3是圖2中的稻田地下水位測(cè)量和水樣抽取裝置中的水位管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4是圖3中的稻田地下水位測(cè)量和水樣抽取裝置中的空心浮桿和抽吸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖1 中:
[0025]101:內(nèi)管；102:外管；103:磁環(huán)浮標(biāo);104:電感應(yīng)器；105:進(jìn)水孔；106:限位器；107:內(nèi)管底口密封帽；108:外管底口密封帽；109:下卡口 ；110:上卡口 ；111:外管頂口密封帽；
[0026]圖2-4 中:
[0027]201:腳踏負(fù)壓吸引器；202:集液瓶；203:取水管；204:空心浮桿；205:水位管；206:限位件；207:進(jìn)水孔；208:第一環(huán)狀泡沫；209:底蓋。
【具體實(shí)施方式】
[0028]為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。其中，本文所提及的“頂”、“底”、“上”、“下”均以圖1和圖2中的定位為準(zhǔn)。
[0029]參照?qǐng)D1，地下水位大多利用電磁感應(yīng)技術(shù)(巖土工程學(xué)報(bào)，2009, 31(1):48-51)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。電磁感應(yīng)技術(shù)中所采用的地下水位測(cè)試裝置由內(nèi)管101、外管102、磁環(huán)浮標(biāo)103、電感應(yīng)器104、限位器106、內(nèi)管底口密封帽107、外管底口密封帽108、下卡口 109、上卡口 110、外管頂口密封帽111等部分組成。地下水通過(guò)外管的管壁上的進(jìn)水孔105滲入管內(nèi)，磁環(huán)浮標(biāo)隨地下水位的變化而上下自由浮動(dòng)。測(cè)定水位時(shí)，將電感應(yīng)器探頭沿內(nèi)管放下，遇到磁環(huán)浮標(biāo)產(chǎn)生感應(yīng)并發(fā)出蜂鳴聲，通過(guò)標(biāo)尺讀數(shù)獲取磁環(huán)浮標(biāo)與管口的距離，利用水準(zhǔn)儀對(duì)內(nèi)管口進(jìn)行高程測(cè)量，可得到地下水位高程。對(duì)于該方法，一方面，其僅能對(duì)下水位進(jìn)行測(cè)定，不能同步采集地下水樣品，另一方面，其中的磁環(huán)浮標(biāo)以及電感應(yīng)器的使用增加了測(cè)定成本，通過(guò)感應(yīng)產(chǎn)生的蜂鳴聲進(jìn)行水位判斷存在一定的測(cè)量誤差。
[0030]本實(shí)用新型提供一種能夠同時(shí)測(cè)量地下水位和采集地下水樣品的稻田地下水位測(cè)量和水樣抽取裝置。
[0031]具體地，參照?qǐng)D2至圖4，本實(shí)用新型的稻田地下水位測(cè)量和水樣抽取裝置的一個(gè)實(shí)施例包括水位管205、空心浮桿204、取水管203以及抽吸裝置。其中，水位管205的底端封閉，側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)水孔207以供地下水進(jìn)入到水位管205內(nèi)部；空心浮桿204可上下移動(dòng)地設(shè)置在水位管205中，空心浮桿204包括帶有豎直排列的刻度線(xiàn)的上部桿段，上部桿段的頂端為零刻度起點(diǎn)，空心浮桿204能夠隨地下水水面的升降在水位管205中上下移動(dòng)，并且在上下移動(dòng)的過(guò)程中，空心浮桿204的底面能夠始終與地下水水面齊平且上部桿段能夠至少部分地突出于水位管205的頂端；取水管203穿過(guò)空心浮桿204，并且由空心浮桿204的底端伸出；抽吸裝置外接于取水管203。
[0032]由此，利用空心浮桿204的上下移動(dòng)結(jié)合其上的刻度線(xiàn)能夠快速準(zhǔn)確的獲取地下水位數(shù)據(jù)，即通過(guò)獲取空心浮桿204頂部露出水位管205的高度間接得出地下水位埋深，同時(shí)利用取水管203和抽吸裝置能夠采集地下水樣品。
[0033]其中，得出地下水位埋深的計(jì)算過(guò)程為:H = -H3;
[0034]式中:H為地下水埋深度，氏為空心浮桿204的總長(zhǎng)度(為常數(shù))，112為水位管205露出地面的高度(為常數(shù))，H3為空心浮桿204露出水位管205的長(zhǎng)度。
[0035]更加具體地，參照?qǐng)D2和圖3，在本實(shí)施例中，水位管205包括中空的管體和底蓋209，底蓋209設(shè)置在管體底端以形成底端密封的水位管205。優(yōu)選地，管體采用直徑為75mm的PVC塑料管，底蓋209為橡皮塞。進(jìn)水孔207開(kāi)設(shè)在管體的下部管段，優(yōu)選地，在管體的下部長(zhǎng)lm的管段上開(kāi)設(shè)6-8排直徑為8mm的進(jìn)水孔207，方便地下水進(jìn)入水位管205內(nèi)部。進(jìn)一步，對(duì)應(yīng)于進(jìn)水孔207設(shè)置有防止土壤進(jìn)入水位管205中的過(guò)濾件(圖中未示出)。優(yōu)選地，過(guò)濾件為尼龍網(wǎng)，該尼龍網(wǎng)包裹管體的下部具有進(jìn)水孔207的管段。當(dāng)然，可用于過(guò)濾土壤、防止土壤進(jìn)入水位管205的過(guò)濾材料很多，不局限于尼龍網(wǎng)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選用。
[0036]參照?qǐng)D2和圖4，在本實(shí)施例中，空心浮桿204包括空心桿體、刻度尺、第一環(huán)狀泡沫208以及限位件206。
[0037]其中，刻度尺固定在空心桿體的上部外壁，且刻度尺的零刻度線(xiàn)與空心桿體的頂壁平齊。由此，在空心桿體的外壁固定刻度尺且將刻度尺的零刻度線(xiàn)與空心桿體的頂壁平齊的結(jié)構(gòu)，形成了空心浮桿204的帶有豎直排列的刻度線(xiàn)