[发明专利]一种单孔地下水渗流矢量监测装置

说明书

本发明公开了一种单孔地下水渗流矢量监测装置，包括辅助结构、矢量跟踪机构、位置监测组件、装置复位机构和主控电路板，所述辅助结构支撑矢量跟踪机构、位置监测组件、装置复位机构和主控电路板，所述主控电路板连接装置复位机构和位置监测组件，所述装置复位机构连接矢量跟踪机构，所述矢量跟踪机构具有磁化特征，所述矢量跟踪机构随地下水的渗流发生水平移动，所述位置监测组件监测矢量跟踪机构的运动矢量数据，并传输给主控电路板，一次测量周期完成后，所述主控电路板通过控制装置复位机构将矢量跟踪机构复位，并进入下一测量周期。本发明能够同时测量测点位置地下水的流速和流向，并且能够控制自身复位，实现重复和连续测量。

技术领域

本发明涉及地质工程地下水测量领域，尤其涉及一种单孔地下水渗流矢量监测装置。

背景技术

大量地质工程经验表明，降雨、库水位变化、地表排水活动是影响滑坡岩土体的稳态的重要因素。为了准确评价地下水渗流活动与滑坡灾害之间的对应关系，必须对滑坡进行地下水流速、流向的测量，以便查明滑坡地下水的补给、运移特征，从而为滑坡的有效防治、治理提供依据。

现有地下水流速流向的测定方法可以分为间接的抽水实验法和直接的示踪法、电位差法等。抽水实验法首先确定流向，通过三角形钻孔法绘得等水位线图，间接获得渗流流向，由于含水层的非均质性等原因，结果的可靠性和代表性差，难以在大埋深含水层的监测中实施。示踪法是一类应用最为广泛的方法。实际工作中常采用的方法是化学法、比色法和放射性元素示踪法，然而，诸如盐、纯水、温度、颜料等由于其方法或材料自身的因素，或多或少都存在一定的局限性，例如放射性示踪剂种类少且每次使用前都需重新检验其是否适用。国内外地下渗流流向的单井测量仪器较少。相关仪器诸如：热释光同位素示踪测量装置、温度示踪剂探测装置、单井声呐测流方法等。国外的相关仪器造价高，难于普遍应用。

目前，单井法在地下水流速流向的监测中越来越受到重视，在既有地质勘察钻孔的基础上实现局部地质体内的渗流矢量监测，可以在较短时间内，用较少的人力和经费确定地下水流速流向，既经济实惠，又高效环保。因此，研究和设计一款体积小巧、结构简单、功耗较低、操作方便、性能可靠的单井地下渗流矢量测量仪既是滑坡勘测活动的必需,也是一项重要技术。

发明内容

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种能够同时测量测点位置地下水的流速和流向，并且能够控制自身复位，实现重复和连续测量的单孔地下水渗流矢量监测装置。

本发明的实施例提供一种单孔地下水渗流矢量监测装置，包括辅助结构、矢量跟踪机构、位置监测组件、装置复位机构和主控电路板，所述辅助结构支撑矢量跟踪机构、位置监测组件、装置复位机构和主控电路板，所述主控电路板连接装置复位机构和位置监测组件，所述装置复位机构连接矢量跟踪机构，所述矢量跟踪机构具有磁化特征，所述矢量跟踪机构随地下水的渗流发生水平移动，所述位置监测组件监测矢量跟踪机构的运动矢量数据，并传输给主控电路板，一次测量周期完成后，所述主控电路板通过控制装置复位机构将矢量跟踪机构复位，进行下一次测量周期。

进一步，所述矢量跟踪机构为传力球，所述传力球由永磁体、泡沫和铝制圆球组成，所述永磁体和泡沫密封在铝制圆球内，所述传力球的密度接近于水的密度，所述传力球能在水中保持悬浮状态。

进一步，所述的装置复位机构包括收放线机和拉线，所述拉线的一端连接收放线机，另一端连接传力球，所述收放线机能实现拉线的放松与收紧，所述拉线放松时，所述传力球能自由移动，所述拉线收紧时，所述传力球复位。

进一步，所述主控电路板为单片机系统，所述收放线机连接主控电路板，且主控电路板控制收放线机进行正转动或逆转动，所述收放线机正转动，所述拉线放松，所述收放线机逆转动，所述拉线收紧至传力球复位。