結冰水體水位觀測的製作方法
2023-07-27 11:44:31 1
專利名稱：結冰水體水位觀測的製作方法
技術領域：
本發明是一種水位觀測方法，屬於水利水文測量技術領域。
水體水位作為防汛抗旱、水資源利用最重要的水文信息，早在四千多年前，埃及僧侶用石砌暗溝接通到尼羅河的測井，洪水期間於井壁讀記水位，以預告尼羅河的泛濫範圍，後來發展為水尺。隨著科學技術的發展，水利工作者一直在研究探索新的測量方法和測量設備，解決了實際問題，提高了工作效率，如浮子式自記水位計、超聲波自記水位計、壓力式自記水位計等。浮子式自記水位計價格低廉、簡單可靠、精度較高，廣泛應用於液面水體的水位觀測，對結冰水體，其浮子傳感器會被凍在冰塊中，不能隨水位上升或下降運動；超聲波自記水位計只能應用於有液面的水體；在我國北方冬季觀測水位，通常是人工鑿冰採用水尺分時段觀測水位。壓力式自記水位計可用於結冰水體的水位觀測，但價格昂貴，並具有時間飄移和溫度飄移等問題，產生變系統誤差，造成觀測值誤差超出《水位測量標準》規定的誤差範圍，在我國使用不多。
針對上述存在的問題，本發明對浮子式自記水位計的浮子傳感器與水面接觸的部分進行了防凍處理，使在極低的環境溫度(-45℃)下都能夠採用浮子式自記水位計對結冰水體的水位進行連續觀測，且價格低廉，穩定性好、可靠性高。
本發明結冰水體水位觀測，其方法簡單，在放有浮子傳感器的水井中，注入適量凝點低、比重比水輕、不溶於水、不揮發、無毒無腐蝕性的液體。經多種液體的性能指標分析和試驗比較，採用油類物質較好，45號變壓器油可以保證水井中的浮子傳感器在環境溫度-45℃以上正常運動，自動記錄水體水位變化過程。浮子式自記水位計示意圖如
圖1，主要包括磚砌水井或鋼管或塑料管(1)、連通管(2)、浮子(3)、懸索(4)、編碼器(5)、水位輪(6)、不溶於水的液體(7)和平衡錘(8)。
本發明的具體實施方案如下1)在歷年最低水位與歷年最高水位變化範圍內，磚砌水井或鋼管或塑料管需密封；
2)磚砌水井或鋼管或塑料管的內徑不變；3)浮子採用耐油橡膠、尼龍、有機玻璃、塑料或不鏽鋼等耐油材料製造；4)在結冰之前，向磚砌水井或鋼管或塑料管中注入適量不溶於水的液體，液體物質的注入體積V=kR2H]]>式中V-液體物質注入體積(米3)ρ-注入液體物質比重(噸/米3)k-係數，變化範圍1.0～1.3π-圓周率R-磚砌水井或鋼管或塑料管半徑(米)H-歷年最大冰厚(米)5)浮子平衡穩定後，將編碼器的讀數調整到與比測水尺讀數相同。
採用本發明進行結冰水體水位觀測，可提高結冰水體水位觀測精度，減輕人工勞動強度，提高工作效力。
權利要求
1一種結冰水體水位觀測方法，其特徵在於向磚砌水井或鋼管或塑料管內注入適量的凝點低、比重比水輕、不溶於水、不揮發、無毒無腐蝕性的液體，在環境溫度底於零高於液體的凝點的情況下，磚砌水井或鋼管或塑料管外圍水體結冰，而磚砌水井或鋼管或塑料管內不結冰，浮子能隨著磚砌水井或鋼管或塑料管外的水位變化而上下運動。
2根據權利要求1所述特性的液體，可選用重油類液體，其特徵在於不同型號的油具有不同的凝點，最低凝點可達環境溫度-45℃。
全文摘要
本發明是一種水位觀測方法,屬於水利水文測量技術領域。本發明對浮子式自記水位計的浮子傳感器與水面接觸的部分進行了防凍處理,在放有浮子傳感器的磚砌水井、鋼管或塑料管中,注入適量的凝點低、比重比水輕、不溶於水、不揮發、無毒無腐蝕性的液體。使在極低的環境溫度(－45℃)下都能夠採用浮子式自記水位計對結冰水體的水位進行連續觀測,且具有價格低廉、方法簡單、穩定性好、可靠性高、無系統誤差、隨機誤差小的特點。
文檔編號G01F23/30GK1192530SQ9811113
公開日1998年9月9日 申請日期1998年1月27日 優先權日1998年1月27日
發明者舒大興, 周密 申請人:舒大興, 周密