[实用新型]一种岩溶洞穴分散型滴水收集和监测的装置

说明书

技术领域

本实用新型主要涉及岩溶洞穴滴水处理技术领域，具体涉及一种岩溶洞穴分散型滴水收集和监测的装置。

背景技术

岩溶地区常常因基岩在垂向的不均匀风化作用，在地质结构上形成表层岩溶带、上部包气带和下部包气带，导致岩溶水分布不均匀，往往形成“土在楼上，水在楼下”的分布格局。表层岩溶带水是岩溶山区人民生活饮水极其宝贵、有限的水资源，如何提高表层岩溶带的调蓄能力，提高应对极端干旱事件的能力，是水文学者致力于研究的重要课题。洞穴是发育在岩溶山区包气带中的一种常见岩溶形态，为研究表层岩溶带水分分布、赋存、运移、转化规律提供了一种理想的研究场所。目前，国内外研究主要集中在利用洞穴滴水观测研究岩溶包气带水文过程，解释降雨入渗响应机制。同时滴水观测对于解译石笋记录指标，重建古环境研究是不容忽视的重要水文单元，且石笋化学物质来源、沉积速率等都依赖于滴水水化学动态变化和水动力条件的研究作为其依据。

然而，洞穴形态、滴水点类型、滴水量等的差异对于研究上述热门科研内容增加了难度。其中如何收集滴水，实现高分辨率滴水监测是解决问题的关键。本实用新型提供了一种可以收集大面积范围内分散型滴水，其中滴水具有明显的季节性和场雨效应，滴水量变幅较大，流量变化范围在0.44～700mL/s之间。导流槽汇聚所有滴水至监测系统，实现了分级精确计算滴水流量的功能，同时可以进行高分辨率的水化学指标监测，包括水温、电导率(EC)、pH等。因此，本实用新型提供了一种结构简单、坚固、稳定、安全的滴水收集装置和可满足科研目的的高分辨率、连续监测系统，具有造价低、实用、重量轻、易于安装等特点。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种岩溶洞穴分散型滴水收集和监测的装置，本装置经济实用、结构简单、稳定性好、安全，可以实现高精度连续监测以满足科研研究目的。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种岩溶洞穴分散型滴水收集和监测的装置，包括用于将岩溶洞穴分散型滴水进行收集的收集设备和用于将收集的滴水进行监测的监测设备；所述收集设备包括收集棚、支架、弧形槽道形状的横向导流槽和纵向导流槽，所述收集棚为矩形板状，其一侧向下倾斜的固定在所述支架上，所述横向导流槽横向设置在所述收集棚较低的一侧边缘上，所述纵向导流槽垂直所述横向导流槽纵向设置在所述收集棚的边缘上，所述纵向导流槽的槽口向前延伸出所述收集棚的边缘，且所述横向导流槽与纵向导流槽连通；收集棚为斜坡结构，方便滴水顺利、快速汇集到监测装置；

所述监测设备包括流量桶、水质监测仪、WTW探头和三角堰，所述流量桶为中空的圆柱体形，其位于所述纵向导流槽的槽口下方，把滴水及时引流到监测设备中，保证监测指标的实时记录，所述水质监测仪垂直所述流量桶底部并通过卡托固定在流量桶的侧壁上，所述流量桶内部的顶部设有过滤盆，所述过滤盆的盆口与所述流量桶顶部的桶口重合，所述过滤盆的底部中心处悬挂有与所述过滤盆内连通的中空的J型出水管，所述WTW探头置于所述J型出水管的内部并向下延伸至J型出水管的弯头处；所述三角堰为中部具有横向凹陷的槽体结构，其设置在所述流量桶的底部；所述流量桶外壁上设有供桶内滴水流出的出流管，所述出流管位于所述三角堰凹陷槽体的正上方；J型出水管的弯头设计，可以蓄积一部分新鲜滴水，满足实时监测滴水的pH/Cond指标。所述滴水监测系统可实现分级计算滴流水流量和高分辨率水化学指标连续监测。

本实用新型的有益效果是：收集棚支架吸取传统的屋面梁结构经验，设计结构简单、稳定性较好；本滴水收集设备可以有效的减小旱季滴水量较小时的取样时间；滴水监测设备可以定量的计算不同季节、不同降雨条件下的滴流水水量，实现高分辨率的水文水化学指标连续监测；该装置经济实用、结构简单、稳定性好、安全，可以实现高精度连续监测以满足科研研究目的。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述支架包括主支柱、边梁、次梁和脊梁，所述主支柱分别设于所述收集棚四角的下方，所述边梁设有四条，其分别固定在所述收集棚各边缘的下方，各条边梁的端部分别连接在各自一侧的主支柱上，围成矩形区域；所述边梁围成的矩形区域内设有连接在各边梁上且纵横交错设置的次梁和脊梁，各条所述次梁上均设有向下延伸用于支撑所述收集棚的梯形支架，各个所述梯形支架的底边水平向前延伸至所述横向导流槽的底部，形成用于拖住所述横向导流槽的横向卡槽；各条所述脊梁靠近所述纵向导流槽的一端水平向前延伸至所述纵向导流槽的底部，形成用于拖住所述纵向导流槽的纵向卡槽。