[发明专利]一种基于温度示踪的潜流通量的测量装置及测量方法

摘要

本发明公开了一种基于温度示踪的潜流通量的测量装置及测量方法，解决潜流带观测和量化困难的问题，实现基于温度示踪技术的方便、快捷、经济、准确、无污染及在时间、空间上连续的潜流通量测定；本发明的测量装置包括测试杆、多个温度传感器和计算机，所述测量装置还包括多个密封袋和粘结剂，所述测试杆内沿长度方向设置有多个安装槽，所述温度传感器放置在密封袋内，并通过粘结剂安装在安装槽内，结构简单，操作方便，加工成本低，而且具有较强适用性强；本发明的测量方法能够准确测得潜流带不同深度处的潜流通量。

主权项

1.一种基于温度示踪的潜流通量的测量方法，其特征在于，所述方法使用的基于温度示踪的潜流通量的测量装置，包括测试杆(1)、多个温度传感器(2)和计算机，所述测量装置还包括多个密封袋(3)和粘结剂(4)，所述测试杆(1)内沿长度方向设置有多个安装槽(9)，所述温度传感器(2)放置在密封袋(3)内，并通过粘结剂(4)安装在安装槽(9)内；所述测量装置还包括防护装置(10)，所述防护装置(10)包括空心管(10‑1)，空心管(10‑1)的底端设置有尖头(10‑2)；空心管(10‑1)上沿其长度方向设置有一个条形孔(10‑5)；所述基于温度示踪的潜流通量的测量方法包括以下步骤：步骤一：选取试验位置，将测试杆放入空心管内，击打空心管顶端，将空心管和测试杆一起击入河床沉积层内，空心管上的0刻度线与河床表面齐平；步骤二：多个温度传感器每隔一定时间采集一次温度数据,每个温度传感器均采集到一组温度数据，每个温度数据对应一个采集时间，多个温度传感器分别采集到河床沉积层内不同深度处的温度数据Ti,j，并记录温度数据Ti,j对应的采集时间为ti,j，其中，i表示温度传感器的序号，j表示每组温度数据中每个温度数据对应的采集时间的序号，j＝1,....,N，N表示采集时间的个数；步骤三：根据步骤二中处于不同深度处的温度传感器采集到的温度数据得到任意两个温度传感器之间的潜流通量；所述步骤三中根据步骤二中处于不同深度处的温度传感器采集到的温度数据得到任意两个温度传感器之间的潜流通量，具体包括以下步骤：步骤3.1，判断不同温度传感器采集到的各组温度数据Ti,j的起始时间和结束时间是否相同，如果是，则执行步骤3.2；如果否，则同步各组温度数据的采样频率、起始时间和结束时间，得到同步后的各组温度数据Ti,j，其中，i表示温度传感器的序号，j表示每组温度数据的序号，j＝1,....,n，n表示每组温度数据的个数，n其中，c为含水介质的比热容，ρ为含水介质的密度，z表示任意两个温度传感器所在深度之间的距离，λe为含水介质的热传导系数，τ为波动周期，cw为水的比热容，ρw为水的密度；Δt为任意两个温度传感器测得的温度数据的正弦波曲线的波动相位延迟量。