一种人工湿地填充层不同深度渗漏情况监测方法及其装置与流程

本发明涉及人工湿地监测，特别涉及一种人工湿地填充层不同深度的渗漏情况实时监测方法及其装置。

背景技术：

1、人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。

2、近年来随着景观与环保的发展，国内的人工湿地建设范围越发广泛，但是由于人工湿地进水的成分较为复杂，因此人工湿地容易发生渗漏，为了避免人工湿地渗漏，需要人工对渗漏情况定期手动检测评估，如在现有技术中由中国林业科学研究院林业新技术研究所申请的发明专利(cn106501148a)公开了一种湿地渗漏量的计算方法。其所提供的湿地渗漏量的计算方法，包括如下步骤：(1)获得不同基质的渗透系数：布置监测点，用湿地渗漏测量装置野外监测不同湿地类型中不同基质的单位时间单位面积的渗漏量，即得到不同基质的渗透系数；(2)确定湿地不同基质面积参数：通过运用arcgis软件将湿地边界与湿地土壤质地图进行叠加获得湿地不同基质面积参数；(3)计算湿地渗漏量：采用公式(1)计算湿地渗漏量。该方法改进了传统依靠经验参数计算湿地渗漏量方法，通过野外监测修正经验参数，达到准确计算目的。

3、又有，河海大学申请的发明专利(cn114861131a)公开了一种人工湿地渗漏的实时监测、精准溯源及原位修复系统及方法，其包括移动探漏装置、数据终端和服务器，移动探漏装置的水压传感器和电导率传感器对人工湿地的渗漏情况进行实时监测，水压最大相对偏差p小于标准值α、且电导率的最大相对偏差c小于标准值β，则判定人工湿地未发生渗漏，否则需要移动探漏装置对渗漏情况精准溯源；当总的渗漏面积at小于标准值at1，则人工湿地继续运行，否则需要对人工湿地进行原位修复，直至满足测量值at低于标准值at1；该方案解决了人工湿地的实时监测、精准溯源及原位修复问题。

4、为了实现对人工湿地的渗漏情况的监测，中国林业科学研究院林业新技术研究所提出过这样的一种装置(cn102661768a)，包括手柄、刻度量筒、漂浮台、软管、钢管和蓄水桶等部件构成。将该装置垂直埋藏于湿地基质中，通过注水口向蓄水桶注水，使其水位达到刻度量筒最上端刻度线，每隔一定时间观察并记录刻度量筒上的数字，即可获得该段时间内湿地渗漏量。

5、而对于人工湿地来说，由于其底部一般是充填构成，但是通过传统的检测装置对填充层内不同深度渗水情况监测时，检测装置的操作过程不仅繁琐，而且还增加了劳动力，加上手动操作监测装置存在时间差距，因此在人工湿地的防水层渗漏后，如果不及时湿地的对渗漏情况实时监测，就会造成水土流失的继续漫延，还会对湿地周边生态环境造成破坏，因此建立一种渗漏情况实时监测装置，通过监测装置在人工湿地的建设过程中是十分有必要的。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种渗漏情况实时监测装置，以解决人工湿地不同深度渗水情况实时监测的问题。

2、本发明首先提供了一种人工湿地填充层不同深度的渗漏情况实时监测方法，该方法通过在人工湿地的充填层中埋设一个实时监测装置，该实时监测装置通过一个收集斗对渗水进行收集，同时该实时监测装置通过在不同深度设置的引流管向收集斗中进行引流，并通过湿度传感器进行实时监测。

3、在以上方法中，在该实时监测装置上通过延伸管连接一个带有中空壳的滑动座漂浮在水面，用于连接电源或者安装电池；同时，中空壳漂浮在人工湿地的上方水面上，从而通过中空壳的上下浮动对湿地的水深进行判断。

4、为实现以上的方法，本发明还提供了一种渗漏情况实时监测装置，具体包括以下几大部分：

5、1)人工预埋层，前述的人工预埋层由填充层和预埋底层共同组成，预埋底层设有一个安装槽，安装槽内侧安装有一个收集斗，收集斗的底部内侧位置安装有阶梯状的固定锥，收集斗的外侧安装有固定连接的稳固架；

6、2)引流结构，前述的引流结构由第一引流管和第二引流管共同组成，引流结构预埋在填充层的内部，第二引流管上安装有均匀分布的过滤网；

7、3)延伸管，前述的延伸管安装在第二引流管的上方位置，延伸管的内侧安装有带有电源线的导电块，延伸管的外侧安装有一个滑动座；

8、4)实时监测组件，前述的实时监测组件由第一湿度传感器和第二湿度传感器共同组成，实时监测组件安装在收集斗和引流结构之间。

9、在一些实施例中，前述的收集斗为四棱锥结构，收集斗的外侧面设有两个相对称的加固板，加固板为t形结构。

10、在一些实施例中，前述的收集斗的上方设有两个收集管，收集管呈倾斜状对称分布在收集斗的上方，收集斗和收集管相连通，收集斗的上方安装有过滤板收集管的上方设有腰圆状的过滤孔。

11、在一些实施例中，前述的第一引流管的上方设有腰圆状的过滤孔，第一引流管共有两个，两个第一引流管之间安装有三个竖向分布的第二引流管，第一引流管和第二引流管相连通。

12、在一些实施例中，前述的第二引流管的上方设有一个安装套筒，安装套筒和第二引流管相连通，安装套筒开设有进水孔，延伸管的底部安装有密封圈，延伸管通过密封圈安装在安装套筒的内部。

13、在一些实施例中，前述的第二引流管开设有方向不同的安装孔，过滤网安装在安装孔的内侧，通过安装孔实现过滤网的定位。

14、在一些实施例中，前述的第一湿度传感器的上方开设有一个螺纹连接块，延伸管的底部开设有螺纹孔，螺纹连接块安装在延伸管的螺纹孔内，第一湿度传感器共有三段组成，第一湿度传感器竖向穿插与第一引流管的内侧，第一湿度传感器的底部开设有一个螺纹槽，第二湿度传感器的上方安装在第一湿度传感器的螺纹槽内，第二湿度传感器延伸至收集斗的内侧。

15、作为进一步的优选方案，前述的第一湿度传感器的上方设有一个接触块，接触块为圆锥结构，导电块的内侧开设有一个安装槽，接触块安装在导电块的安装槽内。

16、另外，前述的滑动座的端部开设有一个安装孔，安装孔的内侧安装有滚珠，滑动座通过安装孔安装在延伸管的外侧，滑动座的底部开设有一个安装槽，安装槽的内侧安装有一个中空壳。

17、与现有技术相比，本发明的技术方案具有如下有益效果：

18、1，本发明解决了填充层内不同深度渗水情况实时监测的问题，在填充层内设置有三段高度不同的引流管，因此通过引流管实现填充层内不同深度水分的引流，引流管的内部设置有三段第一湿度传感器，通过第一湿度传感器实现填充层内不同深度的渗漏情况实时监测，从而能够更好的对填充层内渗漏的水分做出整改，此外，在引流管上设置有过滤网，过滤网将填充层内的泥土与杂质过滤，避免引流管内堵塞；

19、除此之外，在引流管的端部设置有出水口，引流管内的水分会再次进入人工湿地内，实现填充层内渗漏情况的准确监测。

20、2，本发明解决了填充层底部渗漏后实时监测的问题，填充层的底部设置有收集斗，通过收集斗对填充层渗漏后的水分进行收集，通过第二湿度传感器对填充层渗漏的渗漏情况实时监测，解决了填充层底部渗漏后及时发现的问题，避免了填充层底部继续渗漏造成水土流失的问题，此外，通过收集管的设置对水分的收集位置进行延伸。收集斗中收集的渗水可以定期集中抽排。

21、此外，本发明在延伸管的外侧设置有中空壳，中空壳的设置能够漂浮在人工湿地的上方，通过中空壳的上下浮动对湿地的水流深度进行观看。