本發明屬于地下水位測量領域，更具體地說是涉及一種穩定地下水位測量裝置及一種穩定地下水位測量方法。

背景技術：

1、穩定地下水位是指在一定的時間內，地下水位保持相對恒定的狀態，即地下水的補給與地下水的排泄之間達到了一種平衡。

2、近年來，得益于能源轉型的需求、政策的支持、技術的進步以及市場需求的增長，抽水蓄能電站在全球范圍內迎來了快速發展的黃金期。目前已經成為平衡電網負荷、促進可再生能源利用的關鍵技術，展現出強勁的發展勢頭和廣闊的應用前景。抽水蓄能電站的工程建設具有工期短的特點，尤其是前期(預可和可研階段)。在電站的設計過程中，地下水位直接影響地下廠房穩定性設計、鋼襯壁厚的選擇、排水廊道的布置、排水洞洞徑的大小等等，其重要性不言而喻。而常規的穩定地下水位測量是通過長觀孔長期觀測獲得，觀測時間一般在1年至2年，難以滿足抽蓄電站工程的需求。具體來說，現有的水位測量技術大多依賴于鉆孔內水位達到穩定狀態，在完成鉆孔取芯作業后，孔內的水位往往會高于真實的地下水位，一般需要較長的時間才能恢復到穩定狀態。因此，現有的地下水位測量技術不適用于工期較短的工程項目。

3、現有專利文獻公開的地下水位測量裝置多是對于測量方法的改進，測量的多是孔內的地下水位，而非穩定的地下水位。穩定的地下水位往往需要花費較長的時間多次測量獲得。如公開號為cn218937498u的中國專利文獻公開了一種地下水位監測裝置，利用壓力傳感器來檢測地下水位的深度，該裝置通過卷繩機構將探測頭下放至水下，根據不同的水深獲取壓力反饋值，以此確定地下水的深度變化。另外，公開號為cn117470351a的中國專利文獻公開了一種地下水位監測裝置，采用水下激光測距儀進行水位測量。此外，公開號為cn214667136u的中國專利文獻公開了一種地下水位測量裝置，通過將傳感球與繩子聯動安裝，將傳感球下放至孔內地下水面之上呈漂浮設置，此時地面的聲波傳感器實時檢測傳感球到地面的距離，由此測得地下水位。再者，公開號為cn220819143u的專利提供了一種地下水位測量探頭及地下水位測量裝置,通過下放探頭與孔內地下水接觸時,采用種測量裝置進行水位測量。這些測量方法多屬于較為傳統的方法，即下放傳感器至孔內地下水面處進行測量，而測得的水位是常規水位，要想滿足工程需要，還需花費較長時間對孔內水位進行多次測量，但是均無法做到快速且準確的測量。

技術實現思路

1、本發明所要解決的技術問題是：提供了一種穩定地下水位測量裝置，可實現穩定地下水位的快速且較為準確的測量。

2、為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：穩定地下水位測量裝置，包括排水裝置、除水裝置、擋水裝置和量測裝置；排水裝置用于排出鉆孔內的地下水，除水裝置用于清除鉆孔內壁附著的地下水，擋水裝置用于攔擋地表水進入鉆孔內；量測裝置包括固定桿、濕敏電阻傳感器、柔性彈性膜、氣泵和數據采集器，固定桿由同軸固定連接的多根固定管構成，相鄰兩根固定管的側壁之間密閉連接，以使得固定桿形成中空結構的內腔，固定桿呈豎向設置，固定桿的下端具有將其內腔封閉的封閉件，固定桿的上端具有與其內腔相連接的充放氣接頭，充放氣接頭通過氣體管道與氣泵相連接，每根固定管的側壁均設置有長條形孔，長條形孔的長度方向與固定管的軸線方向相一致，柔性彈性膜的周向邊緣部與長條形孔的周向邊緣部對應形成密閉連接，濕敏電阻傳感器固定布置在柔性彈性膜外表面，濕敏電阻傳感器通過導線與數據采集器相連接并構成測量電路，導線在相鄰兩根固定管連接部所對應的區域通過線路接頭相連接；當通過氣泵往固定桿的內腔充氣時，柔性彈性膜能夠相對于固定桿的外表面處于脹開狀態，并使得濕敏電阻傳感器的感應端與鉆孔內側壁相貼合，且此時濕敏電阻傳感器呈豎向間隔布置。

3、優選的方案是，柔性彈性膜為橡膠膜，長條形孔為臺階孔，當柔性彈性膜處于自然狀態時，濕敏電阻傳感器和柔性彈性膜均位于長條形孔的外端面內。

4、優選的方案是，測量電路包含并列設置的多條單元電路，每條單元電路均包括沿固定管的長度方向間隔布置的多個濕敏電阻傳感器。

5、優選的方案是，濕敏電阻傳感器的感應端外表面由外到內依次設有透水膜和半透水膜。

6、優選的方案是，排水裝置包括配套連接的水泵和抽水管道。

7、優選的方案是，除水裝置包括鉆機，鉆機的鉆桿外表面可拆卸固定設置有環形吸水軟刷，環形吸水軟刷沿著鉆桿的長度方向間隔設置有多圈。

8、優選的方案是，擋水裝置包括套管，套管的下端用于插設于鉆孔內。

9、在上述穩定地下水位測量裝置的基礎上，本發明同時提供一種穩定地下水位測量方法，可實現穩定地下水位的快速且較為準確的測量。所述的穩定地下水位測量方法包括如下步驟：

10、步驟一，在鉆孔的施工完成后，在鉆孔的上端安裝擋水裝置；

11、步驟二，利用排水裝置將鉆孔內的地下水位降至孔底；

12、步驟三，利用除水裝置清除鉆孔內壁附著的地下水；

13、步驟四，除水后靜置2天至3天，之后多次重復步驟三；

14、步驟五，每根固定管預先固定安裝好與之相對應的柔性彈性膜、濕敏電阻傳感器及導線，逐根下放固定管，并于鉆孔的孔口位置將相鄰兩根固定管連接組裝好，同時將此區域對應的導線通過線路接頭相連接；重復操作，組裝形成一根從鉆孔的孔底延伸至孔頂的固定桿，然后通過導線與鉆孔外的數據采集器相連接并構成測量電路；

15、步驟六，固定桿的上端安裝好充放氣接頭，將充放氣接頭通過氣體管道與氣泵相連接；打開氣泵，往固定桿的內腔充氣，柔性彈性膜往外脹開，并使得濕敏電阻傳感器的感應端與鉆孔內側壁相貼合；

16、步驟七，通過數據采集器監測鉆孔內從上至下的濕敏電阻傳感器的電阻值變化情況。

17、優選的方案是，步驟一所述的擋水裝置安裝方法為，在鉆孔的施工完成后，先清除鉆孔孔口內壁位置附著的泥皮，然后在鉆孔的孔口位置同軸插入套管，套管的下端位置低于覆蓋層的下表面位置，套管的上端位置高于鉆孔的外端面。

18、優選的方案是，采用的除水裝置包括鉆機，鉆機的鉆桿外表面可拆卸固定設置有環形吸水軟刷，環形吸水軟刷沿著鉆桿的長度方向間隔設置有多圈，步驟三所述的清除鉆孔內壁附著的地下水的具體方法為，在安裝好環形吸水軟刷之后，旋轉下放鉆桿來清除鉆孔內壁附著的地下水；重復上述清除動作多次。

19、本發明的有益效果是：采用“先排干鉆孔內的地下水，再利用集水漏斗的原理，下放測量裝置進行測量”的整體設計思路，可快速測量穩定地下水位，試驗周期通常為一周左右，遠小于常規長觀孔1年至2年的周期。此外，采用了多點位濕敏電阻傳感器測量方法，在固定桿上以一定間距安裝多個濕敏電阻傳感器，當濕敏電阻傳感器接觸到水時，該濕敏電阻傳感器所對應的電阻會發生變化，而未接觸到水的傳感器電阻則保持不變，由于多點位濕敏電阻傳感器的測量點與測量點之間的距離較短，因此測量誤差也相對較小，通過數據采集這些電阻的變化，可以確定地下水位的埋深。濕敏電阻傳感器采用了透水膜和半透膜的雙層防護結構，這種設計不僅能夠有效過濾地下水中可能存在的雜質，還能對濕敏電阻傳感器起到一定的保護作用，防止地下水對濕敏電阻傳感器造成腐蝕，從而一定程度上保證了濕敏電阻傳感器的工作壽命。