1.一种监测河岸带潜流交换速率的方法,其特征在于,采用如下一种监测河岸带潜流交换速率的装置进行监测:
一种监测河岸带潜流交换速率的装置,包括有PPR管监测井(1),所述PPR管监测井(1)底端设置有与PPR管监测井(1)固定连接为一体的底部圆锥(2),所述PPR管监测井(1)侧壁上均匀开设有多个位于一列的交换孔(3),所述PPR管监测井(1)顶端固定连接有数据采集器装置,所述数据采集器装置下方还固定连接有位于PPR管监测井(1)内的下端圆柱管体(4),所述下端圆柱管体(4)的外壁下端设置有压力传感器(5),所述下端圆柱管体(4)外壁上且位于压力传感器(5)上方还均匀设置有多个温度传感器(6),所述压力传感器(5)和温度传感器(6)分别通过数据线连接所述数据采集器装置,所述压力传感器(5)和温度传感器(6)与所述数据采集器装置的数据线包裹在所述下端圆柱管体(4)内部;
所述数据采集器装置包括有设置在所述PPR管监测井(1)顶端的顶部圆柱壳体(7),所述下端圆柱管体(4)固定在顶部圆柱壳体(7)底部,所述顶部圆柱壳体(7)内设置有依次通过导线连接的智能数据采集器(8)、遥控接收开关(9)和蓄电池(10),所述顶部圆柱壳体(7)的侧壁上设置有防水充电插孔(11),所述防水充电插孔(11)通过导线连接蓄电池(10),所述防水充电插孔(11)上插接有太阳能电池板(12);
所述智能数据采集器(8)包括有储存卡(14)以及与储存卡(14)通过导线连接的无线通信模块(15),所述无线通信模块(15)通过无线连接的方式连接有云端服务器(16),所述云端服务器(16)通过无线连接的方式连接有用户终端(17);
还包括与所述遥控接收开关(9)通过无线连接的遥控发射器(19);
利用上述一种监测河岸带潜流交换速率的装置进行监测河岸带潜流交换速率的方法,具体按照以下步骤实施:
步骤1,首先在河岸选定合适的断面,然后在选定的河岸断面选定需要监测的位置点,并用水准仪确定其高程,再根据选定的位置点的高程竖直打监测孔;
步骤2,将一种监测河岸带潜流交换速率的装置放入滤网套中,然后将滤网套顶部通过细铁丝固定,然后将装入滤网套的一种监测河岸带潜流交换速率的装置放入监测孔,保持装置竖直,再在装置和监测孔之间的空隙用细沙填实;
步骤3,通过遥控发射器(19)开启遥控接收开关(9),整体装置通电开始工作,用户通过用户终端(17)使用互联网登录服务器,远程下载水压力数据和水温数据;
步骤4,根据下载的水温数据用VFLUX和MATLAB计算河岸带的潜流交换速率,根据水压力数据计算水位数据,根据水位数据判断河岸带潜流交换是饱和带或非饱和带。
2.根据权利要求1所述的一种监测河岸带潜流交换速率的方法,其特征在于,所述步骤
3具体为:将装置放入监测孔后,地下水慢慢经交换孔(3)入渗到PPR管监测井(1)内,然后通过遥控发射器(19)开启遥控接收开关(9),整体装置通电开始工作,蓄电池(10)开始为智能数据采集器(8)、温度传感器(6)和压力传感器(5)供电;温度传感器(6)和压力传感器(5)开始记录地下水水位和水温变化,然后将数据实时传输给智能数据采集器(8),智能数据采集器(8)内的储存卡(14)储存温度传感器(6)和压力传感器(5)记录的数据并传递给无线通信模块(15),然后无线通信模块(15)通过GPS网络将数据上传到云端服务器(16),待装置工作一段时间后,用户通过用户终端(17)使用互联网登录服务器,远程下载水压力数据和水温数据;
所述步骤4具体为:用户通过安装VFLUX程序到软件MATLAB中,对监测温度数据进行归一化,并导入到VFLUX程序当中,运行VFLUX format,以创建格式化的数据结构,运行VFLUX,求解河岸带潜流交换速率;
根据下载的水压力数据,通过液体压强公式计算得出水位,由水位区分河岸带潜流交换饱和带和非饱和带,水位以上为非饱和带,以下为饱和带。
3.根据权利要求1所述的一种监测河岸带潜流交换速率的方法,其特征在于,所述顶部圆柱壳体(7)内设置有圆柱盒(13),所述智能数据采集器(8)、遥控接收开关(9)和蓄电池(10)均设置于所述圆柱盒(13)内部。
4.根据权利要求1所述的一种监测河岸带潜流交换速率的方法,其特征在于,所述PPR管监测井(1)顶端的固定设置有连接件(18),所述下端圆柱管体(4)固定在连接件(18)底部,所述顶部圆柱壳体(7)固定在连接件(18)顶部。