简介

水位是水文要素中的重要内容之一，为了观测、记录其过程，人们采用水位台自记。自记水位台的形式有多种，最常见的是直立式水位台。而直立式水位台效果的好坏，主要取决于进水管的连通与克服泥沙对其影响的性能。虹吸式进水管兼顾了这两方面的优点，它既有很好的连通性，又能将一定范围粒径的泥沙排在进水管外，减少了泥沙对进水管和自记井的影响。但是，在虹吸管倒U型的顶端，由于负压大，容易产生汽化水或从水中分离出空气，当这些气体达到一定量（虹吸管倒U型顶端的过水截面积太小）时，就会严重影响虹吸管的连通性能，甚至使其完全失去作用。我们在实际工作中反复实验，研制出一种自记水位台虹吸式进水管直接灌水、负压保证与补偿和工作状态监视装置，不仅圆满地解决了这些问题，而且免去了当虹吸管内需要灌水时，测验人员须下水堵住虹吸管下端两个口门的麻烦，并且还能监视虹吸管的工作状态。该装置现已在生产中长期应用，效果良好。

工作原理

一般自记水位台虹吸式进水管的布设均采用倒U型无缝钢管，且在倒U型管顶端安装一灌水与排气孔，（如图1中的K1）。

为了能直接往虹吸管内灌水，保证倒U型管顶端的负压，排除管内气体，在K1处增设了一套虹吸式进水管直接灌水、负压保证与补偿和工作状态监视装置（以下简称补偿装置）。即在K1上连通一个密封钢瓶，在钢瓶的上端安装另一开关K2。

虹吸管直接灌水的步骤

给虹吸管中直接灌水的步骤为：

（1）关闭K1，开启K2，从K2处将水注满钢瓶；

（2）关闭K2，开启K1，这时水就会流入虹吸管，部分水体将流出管外，使钢瓶和虹吸管中产生一定的负压，虹吸管内的水面将上升一定的高度；

（3）重复步骤（1）和（2），直至水面上升到倒U型管顶端的K1以上、钢瓶内再注满水为止；

（4）关闭K2， 开启K1， 使虹吸管投入正常运行（如图2所示）。如果水体内有小气泡或者虹吸管内真空度太高（水位太低），致使水中的气体溢出到虹吸管内，本装置（根据密封装置内的压力与外界大气压平衡的原理）将使溢出的气体进入虹吸管上部的密封钢瓶内，避免溢出气体对虹吸管倒U型顶端过水截面积的影响。

图2

总结

自记水位台虹吸式进水管直接灌水、负压保证与补偿和工作状态监视装置，解决了自记水位台虹吸式进水管在正常虹吸范围（虹吸管倒U型的顶端至自由水面的距离小于7.0m）内经常导通不良的现象与虹吸管灌水和排气难的问题，而且还能通过真空表读数监视虹吸管的工作状态。该装置加工、安装方便，操作简单，可推广使用。