[发明专利]一种长期地下水位观测装置及其观测方法

说明书

本公开提供了一种长期地下水位观测装置及其观测方法，所述长期地下水位观测装置包括：浮标式液位计，包括内含重物的浮漂及两端连接至所述浮漂上的软标尺，所述软标尺上设有刻度线，所述浮漂随地下水位变化而上下浮动时，所述软标尺上表征地下水当前液位的刻度读数相应变化；及，图像采集器，所述图像采集器结合固定视窗，所述软标尺上表征地下水当前液位的刻度读数位于所述固定视窗内，所述图像采集器用于采集并存储所述软标尺上表征地下水当前液位的刻度读数的图像。本公开实施例提供的长期地下水位观测装置及其观测方法，提高了野外水文地质工作中地下水观测的精确度，观测系统稳定、直观，成本低廉，实现长期观测。

技术领域

本发明涉及水文地质技术领域，尤其涉及一种长期地下水位观测装置及其观测方法。

背景技术

在水文地质学中，地下水位的野外长期观测是一项重要的工作，它为研究地下含水层的水资源量及动态变化提供基础的数据支撑。但是，在有些地区，例如西南岩溶山区，由于天然的地下水露头如泉水、地下河所处的野外条件比较艰苦，若要做成和水文站相同的标准观测设施，预算成本会大大增加，因此，在野外岩溶山区中对泉点、地下河出口开展水文地质试验和观测，采用中小型的简易设备更容易实现长期观测，成本也能够合理的纳入项目预算，从而促成工作的顺利完成。

另外对于地质断裂带变形与地下水变化关系、地震与地下水的研究中，由于断裂带短时间内的变形非常小，地下水位变化也很小，因此需要一种高精度的地下水观测方法和设备，至少能够保证毫米级的精度。而现在采用的大多数地下水位长期观测设备都不能达到毫米级的精度。

目前，在野外水文地质工作中观测地下水的仪器，大多数采用压力传导式水位计探头，但压力传导式水位计用于野外地下水位检测的缺点是测量精度差，其误差为厘米级，不能满足小流量的地下水位变化较小时的观测精度。除了压力传导型观测方法，还有超声波和激光雷达测距的观测方法，但是这两种方法需要进行超声波、激光雷达信号转换，设备价格较高，安装复杂，受限于仪器成本，很少能够在野外条件差的地方实现安装。

发明内容

本公开实施例提供了一种长期地下水位观测装置及其观测方法，能够提高在野外水文地质工作中长期地下水位观测的精确性，且更稳定、直观，成本低，可实现长期观测。

本公开实施例所提供的技术方案如下：

本公开实施例提供了一种长期地下水位观测装置，包括：

浮标式液位计，包括浮漂及两端连接至所述浮漂上的软标尺，所述软标尺上设有刻度线，所述浮漂随地下水位变化而上下浮动时，所述软标尺上表征地下水当前液位的刻度读数相应变化；

及，图像采集器，述图像采集器具有固定视窗，所述软标尺上表征地下水当前液位的刻度读数位于所述固定视窗内，用于采集并存储所述软标尺上表征地下水当前液位的刻度读数的图像。

示例性的，实心重物所述浮标式液位计还包括滑轮组件，所述浮漂具有中空腔，且所述中空腔底部填充有实心重物，所述实心重物的重力与所述浮漂的浮力呈预定关系，所述软标尺绕设于所述滑轮组件上，所述软标尺的第一端连接至所述浮漂的顶端，所述软标尺的第二端连接至所述浮漂的底端。示例性的，所述滑轮组件至少包括第一定滑轮和第二定滑轮，所述浮漂漂浮于地下水液面上，实心重物所述第一定滑轮固定在地下水液面上方的位置，所述第二定滑轮固定在地下水液面下方的位置，所述软标尺的第一端连接所述浮漂的底端，所述软标尺的第二端依次绕过所述第一定滑轮和所述第二定滑轮之后与实心重物所述浮漂的顶端连接，以使软标尺与浮漂形成闭合回路。

示例性的，所述长期地下水位观测装置还包括：固定于地下水液位上方的保护箱，所述第二定滑轮和所述图像采集器固定在所述保护箱内，且在所述保护箱内侧壁上、位于所述图像采集器的固定视窗的水平位置处设有刻度指示标，所述刻度指示标能够指示的所述软标尺上的刻度线，且所述刻度指示标所指示的刻度为所述软标尺上表征地下水当前液位的刻度读数。