[实用新型]一种可伸缩测定水力联系及水质污染扩散的简易装置

说明书

本实用新型公开了一种可伸缩测定水力联系及水质污染扩散的简易装置，其包括：两根压力计安装套管，均沿竖直方向设置且与固定装置连接，压力计安装套管分别插设在土体以及水体中；U型压力计管，其包括两个竖向管以及连接在两根竖向管顶端之间的横向管；横向管中部设置有向上延伸的形成中心管；两个竖向管中分别设置有水位传感器，水位传感器与插设在中心管顶部的数显装置电性连接；U型压力计管的两根竖向管分别插设在两根压力计安装套管中，一根竖向管的底端插设在土体中，另一根竖向管的底端位于水体中。水位传感器和数字显示器可以获取U型压力计管两端水位变化参数，计算出水力梯度、补给速率等参数，这种探测方法不需开挖、钻探，灵活方便。

技术领域

本实用新型涉及环境监测领域，尤其涉及一种可伸缩测定水力联系及水质污染扩散的简易装置。

背景技术

水力联系可分为两个方向：

一是地表水向下入渗补给地下水；地表水与地下水相互作用研究对于区域水资源的利用和保护具有极其重要的作用，特别是在干旱、半干旱区地区，但由于地表水与地下水相互作用过程复杂，其转换关系的确定仍十分困难，目前，主要基于传统的水文学方法来量化地表水与地下水相互作用。

二是地下潜水通过毛细管作用向水位面上方包气带土壤补给。地下潜水与包气带土壤之间的水力联系状况将直接影响根系层土壤水的分布，以及植被的生长发育。当地下潜水埋深较浅时，地下潜水对包气带土壤水补给明显，具有较为强烈的水力联系。但是，当地下潜水埋深较深时(比如10m以下)，由于毛细管作用有限，不同的土壤结构、地下潜水与上方土壤是否产生水力联系很难确定。

在干旱缺水地区实施植被建设，评价采矿、地下水抽排等人类活动引起的地下水位变化对植被的影响，认识地下水与天然植被之间的复杂关系，判定地表水对地下水的入渗补给能力以及地下潜水对包气带土壤的供给能力等都需要测定这种水力联系。

测定水力联系，本质上是掌握土壤水的纵向分布情况。通常采用的测定方法主要有以下四种：第一种方法是开挖土壤剖面取土样；第二种方法是借助钻孔，向孔中投放探测仪器，进行土壤水测定；第三种方法是通过水量平衡模拟和数值模型法可定量计算地表水与地下水间的交换量，进而确定两者间的补给关系；第四种方法是通过示踪法揭示地下水与地表水的水力联系及地下水污染扩散程度，包括人工示踪法和水化学及环境同位素示踪法。

然而上述方案均存在缺点：(1)开挖土壤剖面取土样，这种方法耗时、费力、破坏地表、开挖深度往往较浅，很难满足对地下水位埋藏较深地区水力联系的测定；(2)打钻成本较高，普及性、可操作性较差。总体来说，传统的测定方法探测深度有限、费时费力、成本高，并且对地表土体的破坏还将会影响到土壤水力联系测定结果的精度；(3)水系平衡计算和模拟需要大量的基础资料数据，一些研究区不具备计算条件；(4)水化学和同位素示踪法只能得到半定量的结果，还需其他方法进行验证，同时，人工示踪法还可能造成污染，而且该方法的分析测试成本比较昂贵，又难以实现连续动态监测。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型提供一种可伸缩测定水力联系及水质污染扩散的简易装置，以更好地观测及精准确定地表水与地下水补给关系。

为实现上述目的本实用新型提供了一种可伸缩测定水力联系及水质污染扩散的简易装置，其包括：

固定装置，固定设置在地表；

两根压力计安装套管，均沿竖直方向设置且与所述固定装置连接，一根所述压力计安装套管插设在土体中，另一根所述压力计安装套管的底部位于水体中；

U型压力计管，其包括两个竖向管以及连接在两根竖向管顶端之间的横向管；横向管中部设置有向上延伸的形成中心管；两个所述竖向管中分别设置有水位传感器，所述水位传感器的传感线沿着竖向管、横向管进入所述中心管，与插设在中心管顶部的数显装置电性连接；