一种城市水资源承载力评估系统

1.本发明涉及地下水测量技术领域，具体涉及一种城市水资源承载力评估系统。


背景技术：

2.水资源承载力是某一地区的水资源，对该地区社会经济发展的最大支撑能力，水资源承载力的评估对该地区的社会经济发展有着参考和指导意义，在对水资源承载力进行评估时，需要对地区的水资源情况进行详细测量和调查，其中就包括地下含水层的水质测量。现有的含水层水质取样装置，一般是通过气栓式取样器进行取样，取样时两头的气栓将钻孔隔断，再将两个气栓之间的水抽出，使得目标含水层的水重新渗透进两个气栓之间，再进行取样，需要抽水管内充满新渗透的水后才能取得水样，取样时十分耗费时间，且取样深度受到水泵扬程高度的限制。


技术实现要素：

3.为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种城市水资源承载力评估系统，通过气囊一和气囊二的设置，管体两端的气栓膨胀将该装置固定在钻孔内，气囊一与气囊二膨胀，固定板一带动气囊一上升，固定板一和固定板二之间分离，气囊一和气囊二对钻孔内原有的混合液体进行阻断，使得该含水层的水渗入固定板一和固定板二之间，并从长槽孔进入管体，且含水层的水在水压的作用下通过单向阀三进入暂存腔，并进一步通过单向阀一进入储水腔内进行保存，暂存腔和储水腔内的空气从出水管排出，实现对钻孔内原有的混合液体进行排开，对含水层新渗透的水进行收集，无需将两个气栓之间的混合液体抽出后在进行重新取样，方便对较深的含水层进行取样，且耗费时间短，操作方便，使得取样结果更加精确。
4.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种城市水资源承载力评估系统，包括数据获取模块、数据处理模块和评估模块，通过数据采集装置取得各个含水层的水质样品，对样品进行分析检测后得到各项水质数据；所述数据处理模块将各项水质数据进行处理得到水资源质量指数，通过数据获取模块取得工业污染数据、城镇污染数据和农业污染数据；所述数据处理模块将各项污染数据进行处理得到环境污染指数，通过数据获取模块取得水环境生态数据和水资源总量数据；所述数据处理模块将水环境生态数据和水资源总量数据进行处理得到水环境净化指数；所述数据处理模块通过对水资源质量指数、环境污染指数和水环境净化指数的综合处理得到水资源的承载力指数；所述评估模块将水资源的承载力指数与其他区域的水资源承载力数据进行对比得到评估结果。
5.一种数据采集装置，包括底端封闭的管体，管体顶面开设有圆孔，从而与外界连通，所述管体的环形外侧壁两端均固定套接有气栓，所述管体的环形外侧壁中间位置两侧均开设有长槽孔，所述管体位于长槽孔位置处滑动套接有固定板一，所述固定板一位于管体的外侧固连有滑套，所述滑套与管体滑动套接，所述滑套的外侧壁固连有气囊一，两个所述长槽孔的内底面固连有固定板二，所述固定板二与管体固定套接，所述管体外侧壁位于固定板二的下方固定套接有气囊二，所述管体的内侧壁位于固定板二的下方设置有用于驱动固定板一移动的驱动组件，所述管体的内侧壁位于长槽孔上方位置由下至上依次固连有分隔板一和分隔板二，所述固定板一的顶面连通有单向阀三，所述分隔板一的顶面连通有单向阀一，所述分隔板二的顶面连通有单向阀二，所述单向阀二的顶端连通有出水管，所述管体内部设置有通线管，所述通线管内设置有气道和线道，所述气道用于给气栓、气囊一和气囊二供气，所述线道用于线缆穿过，所述管体的外侧壁位于分隔板二上方开设有通孔，将该装置放置到钻孔内，至一定高度后，通过气道向气栓、气囊一和气囊二内供气，管体两端的气栓膨胀将钻孔封堵，同时将该装置固定在钻孔内，气囊一与气囊二膨胀与钻孔内壁挤压，启动驱动组件带动固定板一上升，固定板一带动气囊一上升，固定板一和固定板二之间分离，含水层的水渗入固定板一和固定板二之间，并从长槽孔进入管体，且含水层的水在压力作用下通过单向阀三进入暂存腔，并进一步通过单向阀一进入储水腔内进行保存，暂存腔和储水腔内的空气从出水管排出，气囊一上移时挤压气囊一与上侧气栓之间的液体，通过通孔和管体顶端的圆孔设置，使得外界与气囊一和上侧气栓之间的空间连通，避免干涉气囊一上下移动，驱动组件带动固定板一下移复位，对气道进行放气，将该装置撤出钻孔，再次启动驱动组件带动固定板一上移，固定板一压缩暂存腔内空间，将暂存腔内液体压入储水腔内，储水腔内液体在压力作用下通过单向阀二从出水管流出，实现对样品的排出和收集。
6.进一步在于：所述驱动组件包括电机，所述电机与管体内壁固连，所述电机的输出端固连有螺杆，所述螺杆的顶端依次贯穿固定板二和固定板一并延伸至固定板一的上侧，所述固定板一的端面中心位置固连有内螺纹套，所述内螺纹套与螺杆旋合连接，所述螺杆与固定板二转动连接，电机驱动螺杆转动，带动内螺纹套移动，从而带动固定板一上下移动。
7.进一步在于：所述通线管的顶端向上依次贯穿固定板二、固定板一、分隔板一、分隔板二和管体的顶端，且通线管与固定板二、分隔板一、分隔板二和管体的顶端均固连，所述通线管与固定板一滑动套接，所述通线管的外侧壁位于两个气栓位置均开设有连通口一，所述连通口一与气道连通，所述连通口一的一端贯穿管体内侧壁并与对应气栓连通，所述气囊一的内侧壁位于一个长槽孔位置连通有气嘴一，所述气嘴一的一端贯穿滑套并穿过一个长槽孔，所述气囊二的内侧壁连通有气嘴二，所述气嘴二的一端贯穿管体的外侧壁延伸至管体内部，所述通线管的外侧壁位于固定板一的上侧位置和固定板二的下侧位置均连通有连通口二，所述连通口二与气道连通，所述气嘴一和气嘴二均通过软管与紧邻位置的连通口二连通，所述通线管的外侧壁位于固定板二的下侧位置连通有出线口，所述出线口与线道连通，且线缆通过出线口与电机连接，使得两个气栓、气囊一和气囊二均与气道连通，方便供气，线道的顶端与线缆之间填充有密封胶，从而避免水进入线道内。
8.进一步在于：所述气囊二的外侧壁固连有呈喇叭状的环形弹性带，所述弹性带的
顶端与管体的外侧壁固连，所述弹性带的底端外侧壁环形等距开设有多个网孔，避免气囊一上下移动时直接与钻孔壁摩擦，对气囊一进行保护，含水层的水透过网孔进入固定板一和固定板二之间。
9.进一步在于：所述分隔板二的底面连通有连通管，所述连通管的底端延伸至弹性带顶端的下方，且连通管与管体的外侧壁连通，使得弹性带与气囊一之间的空间与外界连通，方便其中的液体进出。
10.进一步在于：所述滑套的高度大于长槽孔的长度，使得滑套对固定板一上方部分的长槽孔进行封闭，避免外界水流进入。
11.进一步在于：所述管体的顶端固连有吊环，便于吊放管体。
12.进一步在于：所述固定板一和分隔板一之间形成暂存腔，所述分隔板一与分隔板二之间形成储水腔，方便存放样品液体。
13.进一步在于：所述弹性带的内表面光滑，减少弹性带与气囊一之间的摩擦，方便气囊一上下移动，避免因弹性带与气囊一之间的摩擦导致气囊一迟滞和变形。
14.本发明的有益效果：1、通过气囊一和气囊二的设置，管体两端的气栓膨胀将该装置固定在钻孔内，气囊一与气囊二膨胀，固定板一带动气囊一上升，固定板一和固定板二之间分离，气囊一和气囊二对钻孔内原有的混合液体进行阻断，使得该含水层的水渗入固定板一和固定板二之间，并从长槽孔进入管体，且含水层的水在水压的作用下通过单向阀三进入暂存腔，并进一步通过单向阀一进入储水腔内进行保存，暂存腔和储水腔内的空气从出水管排出，实现对钻孔内原有的混合液体进行排开，对含水层新渗透的水进行收集，无需将两个气栓之间的混合液体抽出后在进行重新取样，方便对较深的含水层进行取样，使得取样结果更加精确。
15.2、通过暂存腔和储水腔的设置，将该装置撤出钻孔后，再次启动驱动组件带动固定板一上移，固定板一压缩暂存腔内空间，将暂存腔内液体压入储水腔内，储水腔内液体在压力作用下通过单向阀二从出水管流出，实现对样品的排出和收集，方便将样品从该装置内取出。
16.3、通过弹性带的设置，气囊一膨胀后挤压弹性带，使其与钻孔壁接触，从而进行阻断，气囊一移动时与弹性带摩擦，从而避免气囊一上下移动时直接与钻孔壁摩擦，从而对气囊一进行保护，避免气囊一被划伤破损。
附图说明
17.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
18.图1是本发明中系统流程示意图；图2是本发明中数据采集装置结构示意图；图3是本发明中数据采集装置结构正视结构示意图；图4是本发明中管体内部结构示意图；图5是本发明中管体结构示意图；图6是本发明中通线管结构示意图；图7是本发明中通线管截面结构示意图；图8是图4的a处局部放大图；
图9是图4的b处局部放大图图10是本发明中固定板一的结构示意图。
19.图中：100、管体；110、长槽孔；120、通线管；121、连通口一；122、连通口二；123、出线口；124、气道；125、线道；130、分隔板一；131、单向阀一；140、分隔板二；141、单向阀二；142、连通管；143、出水管；150、通孔；160、暂存腔；170、储水腔；200、气栓；300、固定板一；310、单向阀三；320、气嘴一；330、内螺纹套；340、滑套；350、气囊一；400、驱动组件；410、电机；420、螺杆；500、固定板二；510、气囊二；520、气嘴二；530、弹性带；531、网孔。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
21.请参阅图1-10所示，一种城市水资源承载力评估系统，包括数据获取模块、数据处理模块和评估模块，通过数据采集装置取得各个含水层的水质样品，对样品进行分析检测后得到各项水质数据，数据处理模块将各项水质数据进行处理得到水资源质量指数，通过数据获取模块取得工业污染数据、城镇污染数据和农业污染数据，数据处理模块将各项污染数据进行处理得到环境污染指数，通过数据获取模块取得水环境生态数据和水资源总量数据，数据处理模块将水环境生态数据和水资源总量数据进行处理得到水环境净化指数，数据处理模块通过对水资源质量指数、环境污染指数和水环境净化指数的综合处理得到水资源的承载力指数，评估模块将水资源的承载力指数与其他区域的水资源承载力数据进行对比得到评估结果。
22.一种数据采集装置，包括底端封闭的管体100，管体100顶面开设有圆孔，从而与外界连通，管体100的环形外侧壁两端均固定套接有气栓200，管体100的环形外侧壁中间位置两侧均开设有长槽孔110，管体100位于长槽孔110位置处滑动套接有固定板一300，固定板一300位于管体100的外侧固连有滑套340，滑套340与管体100滑动套接，滑套340的外侧壁固连有气囊一350，两个长槽孔110的内底面固连有固定板二500，固定板二500与管体100固定套接，管体100外侧壁位于固定板二500的下方固定套接有气囊二510，管体100的内侧壁位于固定板二500的下方设置有用于驱动固定板一300移动的驱动组件400，管体100的内侧壁位于长槽孔110上方位置由下至上依次固连有分隔板一130和分隔板二140，固定板一300的顶面连通有单向阀三310，分隔板一130的顶面连通有单向阀一131，分隔板二140的顶面连通有单向阀二141，单向阀二141的顶端连通有出水管143，管体100内部设置有通线管120，通线管120内设置有气道124和线道125，气道124用于给气栓200、气囊一350和气囊二510供气，线道125用于线缆穿过，管体100的外侧壁位于分隔板二140上方开设有通孔150，将该装置放置到钻孔内，至一定高度后，通过气道124向气栓200、气囊一350和气囊二510内供气，管体100两端的气栓200膨胀将钻孔封堵，同时将该装置固定在钻孔内，气囊一350与气囊二510膨胀与钻孔内壁挤压，启动驱动组件400带动固定板一300上升，固定板一300带动气囊一350上升，固定板一300和固定板二500之间分离，含水层的水渗入固定板一300和固定板二500之间，并从长槽孔110进入管体100，且含水层的水在压力作用下通过单向阀三
310进入暂存腔160，并进一步通过单向阀一131进入储水腔170内进行保存，暂存腔160和储水腔170内的空气从出水管143排出，气囊一350上移时挤压气囊一350与上侧气栓200之间的液体，通过通孔150和管体100顶端的圆孔设置，使得外界与气囊一350和上侧气栓200之间的空间连通，避免干涉气囊一350上下移动，驱动组件400带动固定板一300下移复位，对气道124进行放气，将该装置撤出钻孔，再次启动驱动组件400带动固定板一300上移，固定板一300压缩暂存腔160内空间，将暂存腔160内液体压入储水腔170内，储水腔170内液体在压力作用下通过单向阀二141从出水管143流出，实现对样品的排出和收集。
23.驱动组件400包括电机410，电机410与管体100内壁固连，电机410的输出端固连有螺杆420，螺杆420的顶端依次贯穿固定板二500和固定板一300并延伸至固定板一300的上侧，固定板一300的端面中心位置固连有内螺纹套330，内螺纹套330与螺杆420旋合连接，螺杆420与固定板二500转动连接，电机410驱动螺杆420转动，带动内螺纹套330移动，从而带动固定板一300上下移动。
24.通线管120的顶端向上依次贯穿固定板二500、固定板一300、分隔板一130、分隔板二140和管体100的顶端，且通线管120与固定板二500、分隔板一130、分隔板二140和管体100的顶端均固连，通线管120与固定板一300滑动套接，通线管120的外侧壁位于两个气栓200位置均开设有连通口一121，连通口一121与气道124连通，连通口一121的一端贯穿管体100内侧壁并与对应气栓200连通，气囊一350的内侧壁位于一个长槽孔110位置连通有气嘴一320，气嘴一320的一端贯穿滑套340并穿过一个长槽孔110，气囊二510的内侧壁连通有气嘴二520，气嘴二520的一端贯穿管体100的外侧壁延伸至管体100内部，通线管120的外侧壁位于固定板一300的上侧位置和固定板二500的下侧位置均连通有连通口二122，连通口二122与气道124连通，气嘴一320和气嘴二520均通过软管与紧邻位置的连通口二122连通，通线管120的外侧壁位于固定板二500的下侧位置连通有出线口123，出线口123与线道125连通，且线缆通过出线口123与电机410连接，使得两个气栓200、气囊一350和气囊二510均与气道124连通，方便供气，线道125的顶端与线缆之间填充有密封胶，从而避免水进入线道125内。
25.气囊二510的外侧壁固连有呈喇叭状的环形弹性带530，弹性带530的顶端与管体100的外侧壁固连，弹性带530的底端外侧壁环形等距开设有多个网孔531，避免气囊一350上下移动时直接与钻孔壁摩擦，对气囊一350进行保护，含水层的水透过网孔531进入固定板一300和固定板二500之间，分隔板二140的底面连通有连通管142，连通管142的底端延伸至弹性带530顶端的下方，且连通管142与管体100的外侧壁连通，使得弹性带530与气囊一350之间的空间与外界连通，方便其中的液体进出，滑套340的高度大于长槽孔110的长度，使得滑套340对固定板一300上方部分的长槽孔110进行封闭，避免外界水流进入，管体100的顶端固连有吊环，便于吊放管体100，固定板一300和分隔板一130之间形成暂存腔160，分隔板一130与分隔板二140之间形成储水腔170，方便存放样品液体，弹性带530的内表面光滑，减少弹性带530与气囊一350之间的摩擦，方便气囊一350上下移动，避免因弹性带530与气囊一350之间的摩擦导致气囊一350迟滞和变形。
26.工作原理：使用时，将该装置放置到钻孔内，下方至适应高度后，通过气道124向气栓200、气囊一350和气囊二510内供气，管体100两端的气栓200膨胀将钻孔封堵，同时将该装置固定在钻孔内，气囊一350与气囊二510膨胀，气囊一350挤压弹性带530，使得弹性带
530与钻孔壁贴靠，启动驱动组件400，电机410通过螺杆420带动内螺纹套330上移，从而带动固定板一300上升，固定板一300带动气囊一350上升，固定板一300和固定板二500之间分离，含水层的水渗入固定板一300和固定板二500之间，并从长槽孔110进入管体100，且含水层的水在压力作用下通过单向阀三310进入暂存腔160，并进一步通过单向阀一131进入储水腔170内进行保存，暂存腔160和储水腔170内的空气从出水管143排出，实现对钻孔内原有的混合液体进行排开，对含水层新渗透的水进行收集，气囊一350上移时挤压气囊一350与上侧气栓200之间的液体，通过通孔150和管体100顶端的圆孔设置，使得外界与气囊一350和上侧气栓200之间的空间连通，避免干涉气囊一350上下移动，驱动组件400带动固定板一300下移复位，对气道124进行放气，将该装置撤出钻孔，再次启动驱动组件400带动固定板一300上移，固定板一300压缩暂存腔160内空间，将暂存腔160内液体压入储水腔170内，储水腔170内液体在压力作用下通过单向阀二141从出水管143流出，实现对样品的排出和收集，无需将两个气栓200之间的混合液体抽出后在进行重新取样，方便对较深的含水层进行取样，使得检测数据更加精确。
27.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
28.以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。