CN102331282B - 土壤深层水量渗漏测试记录仪 - Google Patents

土壤深层水量渗漏测试记录仪 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种土壤深层水量渗漏测试记录仪，包括：毛管持水部，该毛管持水部包括具有长度与通过待测区域的土壤粒径结构计算得出的土壤的毛管最大持水高度相等且两端开口的第一桶体，该第一桶体内填充与该土壤的毛管最大持水高度等量厚度、与待测地区土壤粒径结构一致的土壤；集流部，设置在所述毛管持水部的下方，用于引导由土层渗漏下来的渗流水；计量部，设置在所述集流部的下方，用于测量由所述集流部渗漏下来的水量；排水部，用于将测量后的渗流水尽快排出。本发明通过采用流量计记录从毛管持水部的桶体中下渗的水量，当将本发明安装在待测土壤Xcm深度以下时，如产生渗漏水，可计量出土壤中下渗到Xcm深度以下的水量，从而最终确定在待测区域降雨或者灌溉补给地下深层的水量。

Description

土壤深层水量渗漏测试记录仪
技术领域
本发明涉及一种用于沙质土壤深层渗漏水量测试的记录装置。
背景技术
沙漠（地）中的水分主要有两种形式的补给来源：即大气降水和地下水，由于沙质土壤通透性相对较好，因此有效的大气降水往往能对土壤水分的再分配产生明显影响，不仅对近地表沙层的水分有重要的影响，在雨后一段时期内由地表向下依次出现逐渐减弱的水分峰值。强降雨甚至能通过入渗径流直接补给地下水。对于地下水，通过土壤毛管作用又可使地下水上升到有效高度，从而为植物根系所利用，因此，科学、准确地掌握沙质土壤中的水分渗流量及过程十分重要。
我国沙漠（地）主要集中在干旱和半干旱地区，虽然总体上降水稀少，但一次强度较大的阵性降雨能形成很好的入渗，从而对土壤水分及地下水的补给产生重要影响，并形成淡水透镜体。
目前，无论是测定降水入渗一定深度土层或者补给地下水的量以及灌溉的深层渗漏水量均没有一个好的方法或者仪器，对于通过某一深度土层的渗流量仍不能得到准确的计量。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种结构简单使用方便且测量精度高的土壤深层渗漏水量测试记录仪，能自动计量通过一定土层厚度的水分运移量，从而定量地分析降水或者灌溉水量对深层土壤或者地下水的补给量或者渗漏量。
本发明的一种土壤深层渗漏水量测试记录仪包括：
毛管持水部，该毛管持水部包括具有长度与通过待测区域的土壤粒径结构计算得出的土壤的毛管最大持水高度相等且两端开口的第一桶体，该第一桶体内填充与该土壤的毛管最大持水高度等量厚度、与待测地区土壤粒径结构一致的土壤；
集流部，设置在所述毛管持水部的下方，用于引导由土层渗漏下来的渗流水；
计量部，设置在所述集流部的下方，用于测量由所述集流部渗漏下来的渗流水的流量；
排水部，用于将测量后的渗流水尽快排出。
优选地，所述毛管持水部的桶体的高度为Xcm，X为通过待测区域的土壤粒径结构计算得出毛管水上升最大高度。
优选地，所述计量部设置在两端开口的第二桶体内，该第二桶体安装在所述集流部和排水部之间。
优选地，所述计量部为一翻斗式水量记录仪或者自动雨量桶装置。
优选地，所述集流部具有集流面，该集流面为具有适当厚度的不锈钢板，上面分布有孔径为1.0mm，间距为1.0mm的呈品字形排列的小孔。
优选地，所述排水部包括：两端开口的第三桶体，该第三桶体顶部设置有具有多个渗水孔的隔板。
本发明通过采用流量计记录从毛管持水部的桶体中下渗的水量，当将本发明安装在待测土壤X cm深度以下时，如产生渗漏水，可计量出土壤中下渗到X cm深度以下的水量（或者叫地下渗漏水量），或在降雨后根据实际降雨情况，可以判断出在该区降雨强度为多大时能产生渗漏水，以及在该强度下产生渗漏水的量，从而最终确定在待测区域降雨或者灌溉补给地下深层的水量。可以看出，本发明能准确地记录某一时间段内通过单位土层截面的渗流量及其渗流过程，结合对地面降水状况的实时记录，能够准确地分析出土层中的水量运移状况、判断水分来源以及掌握水量平衡，这将对于深入分析沙质土壤的水文特征提供了一种简便而准确的方法。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为图1中集流部的俯视示意图；
图3是采用本发明的记录仪测量毛乌素沙地的2010年5月到2010年12月渗漏量（mm）；
图4是采用本发明的记录仪测量毛乌素沙地的2011年1月至2011年5月的渗漏量（mm）。
具体实施方式
图1为本发明的结构示意图。
如图1所示，本发明包括：毛管持水部1、集流部2、计量部3和排水部4，毛管持水部具有两端开口的第一桶体11，第一桶体11的高度X的确定方式是：X为通过待测区域的土壤粒径结构计算得出的毛管水上升最大高度，例如，在毛乌素沙地，沙丘粒径组成以粗砂粒为主，沙质疏松，结构松散其毛管水上升最大高度（X）为65cm。使用的时候，在第一桶体11内填充与待测地区的土壤粒径结构一致的土层，并把其置于距地表垂直高度重度H cm处的土层内。集流部2设置在毛管持水部1的下方，用于引导H cm厚土层中渗漏下来的渗流水。计量部3设置在集流部2的下方，用于测量由集流部2渗漏下来的渗流水的流量。排水部4用于将测量后的渗流水尽快排出。
上述计量部3设置在两端开口的第二桶体31内，第二桶体31安装在集流部2和排水部4之间，在本发明中，计量部3采用翻斗式水量记录仪或者自动雨量桶装置，能够很好地测量渗流水量及时间。
在本发明中，如图2所示，集流部2具有集流面21，该集流面21为具有适当厚度的不锈钢板，上面分布有孔径为1.0mm，间距为1.0mm的呈品字形排列的小孔22。
在本发明中，如图1所示，排水部4包括：两端开口的第三桶体41，该第三桶体41顶部设置有多个渗水孔的隔板42。排水部4的目的是尽快将测量后的水排出到下层土壤中，避免形成积水。
图3是采用本发明的记录仪测量毛乌素沙地的2010年5月到2010年12月渗漏量（mm）；图4是采用本发明的记录仪测量毛乌素沙地的2011年1月至2011年5月的渗漏量（mm），从图3、4可以看出，本发明能准确地记录某一时间段内通过单位土层截面的渗流量及其渗流过程，结合对地面降水状况的实时记录，能够准确地分析出土层中的水量运移状况、判断水分来源以及掌握水量平衡，这将对于深入分析沙质土壤的水文特征提供了一种简便而准确的方法。

Claims (1)

1.一种土壤深层水量渗漏测试记录仪，其特征在于，包括：
毛管持水部，该毛管持水部包括具有长度与通过待测区域的土壤粒径结构计算得出的土壤的毛管最大持水高度相等且两端开口的第一桶体，该第一桶体内填充与该土壤的毛管最大持水高度等量厚度、与待测地区土壤粒径结构一致的土壤；所述毛管持水部的桶体的高度为Xcm，X为通过待测区域的土壤粒径结构计算得出的毛管水上升最大高度；
集流部，设置在所述毛管持水部的下方，用于引导由土层渗漏下来的渗流水量；所述集流部具有集流面，该集流面为具有适当厚度的不锈钢板，上面分布有孔径为1.0mm，间距为1.0mm的呈品字形排列的小孔；
计量部，设置在所述集流部的下方，用于测量由所述集流部渗漏下来的流量，所述计量部设置在两端开口的第二桶体内，该第二桶体安装在所述集流部和排水部之间，所述计量部为一翻斗式水量记录仪或者自动雨量桶装置；
排水部，用于将测量后的渗流水尽快排出，所述排水部包括：两端开口的第三桶体，该第三桶体顶部设置有具有多个渗水孔的隔板。
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