CN103675229A - 一种模拟土壤地下水位埋深及调节的试验装置 - Google Patents

一种模拟土壤地下水位埋深及调节的试验装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种模拟土壤地下水位埋深及调节的试验装置,塑料布铺满测定坑的四周及底部,塑料布的边缘露出地表外;塑料布内填满与地表平齐的土壤;土壤内垂直放置有塑料管,塑料管底端平面位于地下水平面以下,顶端高出地表;塑料管底部外侧通过钢丝捆有多个竹条,竹条的底端内部通过钢丝捆有圆木;竹条外包裹有尼龙网并用钢丝固定;塑料管内插有地下水位测量杆。本发明能精确地改变地下水位埋深,提升或者降低地下水位以达到试验的不同要求;而且改变地下水位以后,还能同步观测相关试验过程中地下水位的变化,并可及时调整地下水位埋深;该发明耗资小,制作方便,性能好,能进行长期的测量。

Description

一种模拟土壤地下水位埋深及调节的试验装置
技术领域
本发明涉及一种能够模拟地下水位埋深和调节的试验装置,具体地说是一种能够按照试验要求模拟出相应的地下水位,来对比不同地下水位埋深对相关试验过程影响的试验装置。
背景技术
在很多涉及土壤方面的试验中,特别是关系到土壤水分利用、分配、营养物质循环、土壤微生物活性、土壤生物酶活性等方面,土壤的地下水位埋深是其关键影响因素之一。地下水对上层土壤水分的攻击主要通过在毛管上升水和气态水上升实现,不同土壤质地和不同土壤温度梯度同时影响上述水分供给过程。在以往的试验设计中,很多研究者都用过在试验区域内选择不同地下水埋深设区开展相关试验研究,这就需要很大的研究区域以提供多种不同的地下水位埋深,无疑将耗费更多的人力物力。通过本试验装置,我们可以在有限的空间内,利用隔水材料和供水管道,实现模拟地下水位埋深的变化,为相关试验提供方便的条件。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供一种能模拟地下水位埋深及调整的试验装置。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是:一种模拟土壤地下水位埋深及调节的试验装置,其特征在于:塑料布铺满测定坑的四周及底部,塑料布的边缘露出地表外;塑料布内填满与地表平齐的土壤;土壤内垂直放置有塑料管,塑料管底端平面位于地下水平面以下,顶端高出地表;塑料管底部外侧通过钢丝捆有多个竹条,竹条的底端内部通过钢丝捆有圆木;竹条外包裹有尼龙网并用钢丝固定;塑料管内插有地下水位测量杆。
所述塑料管底端浸入地下水不小于30cm。
所述多个竹条纵向捆绑于竖立的塑料管底部外侧,且多个竹条纵向之间有空隙。
所述圆木的直径与塑料管的外径相等;圆木的底面置于铺有塑料布的测定坑底;圆木的顶面与塑料管底面有空隙。
所述地下水位测量杆为直杆,其直径小于等于塑料管内径的十分之一。
所述尼龙网为200~500目。
本发明具有以下有益效果及优点:
1.本发明主要是解决地下水位难以人工控制的困难,利用本发明能精确地改变地下水位埋深,提升或者降低地下水位以达到试验的不同要求。
2.而且改变地下水位以后,还能同步观测相关试验过程中地下水位的变化,并可及时调整地下水位埋深。
3.该发明耗资小,制作方便,性能好,能进行长期的测量。
附图说明
图1是本发明的试验装置结构图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。
本发明装置由测定坑和地下水位调节系统组成。观测坑为一个上口规格150cm×200cm的垂直坑,坑内深度根据试验模拟的地下水位埋深实时调整;地下水位调节系统包括塑料布7、塑料管2、竹条4、尼龙网3、圆木6和地下水位测量杆1组成(图1),其中2、4、3、6和1组成简易的地下水位测量装置。塑料布7为双层结构厚度为0.14mm的聚乙烯塑料布,大小以铺满测定坑的四周及底部为准、且露出地表外30cm为宜;塑料管2的直径大小为10cm,塑料管的长短要根据所要测量的地下水埋深而定,保证管的下端浸入地下水中30cm以上,上端高出地表30cm;地下水位测量杆1是一个直径为1cm的长直杆,是塑料管口径的十分之一,由于长直杆的体积所造成测量的地下水位的相对误差为0.01,可以忽略不计;在塑料管的下端,首先捆绑4-6根宽度2cm的竹条4,竹条的长度60cm,其中15cm长度位于塑料管的下端以外,在竹条最下端内侧捆绑一个直径10cm高度15cm的圆木6,用于固定竹条4,竹条的最下端与圆木的底端齐平;竹条4上下都用钢丝5捆绑结实后,在其外侧包裹一层200目(7.4×10-3cm)的尼龙网3,可将尼龙网裁成宽度为7-10cm的长条状,多个长条状尼龙网长边相接围绕塑料管外围缠绕,以使水分能进入该部分。同时防止土壤进入到尼龙网里面,影响地下水位的测量精度。
使用方法:
①确定试验要求的地下水位,然后设定相应深度的测定坑,坑内覆盖双层塑料布7,保证水分无法进入塑料布内,以免影响地下水位的维持。
②在覆盖好塑料布的测定坑中央垂直放入制作好的测量地下水位变化的装置,塑料管2的长度要高出测定坑上表面30cm。其后将测定坑填埋土壤,填土到地表高度,并将塑料布向坑外翻转固定。
③进行试验的时候,利用塑料管向坑内注水,并不时利用地下水位测量杆1测量地下水位,即将测量杆垂直放入塑料管2内,让杆的底部接触到装置底部的圆木6,然后将其提出管外,测量木杆顶端到木杆上水湿的位置,然后减去木杆顶端到地表的距离,即可得到具体测定模拟的地下水位埋深情况。
④在相关试验进行过程中,通过测量杆和塑料管可根据试验要求实时调整地下水位埋深,以满足试验要求。

Claims (6)

1.一种模拟土壤地下水位埋深及调节的试验装置,其特征在于:塑料布(7)铺满测定坑的四周及底部,塑料布(7)的边缘露出地表外;塑料布(7)内填满与地表平齐的土壤;土壤内垂直放置有塑料管(2),塑料管(2)底端平面位于地下水平面以下,顶端高出地表;塑料管(2)底部外侧通过钢丝(5)捆有多个竹条(4),竹条(4)的底端内部通过钢丝捆有圆木(6);竹条(4)外包裹有尼龙网(3)并用钢丝(5)固定;塑料管(2)内插有地下水位测量杆(1)。
2.根据权利要求1所述的一种模拟土壤地下水位埋深及调节的试验装置,其特征在于:所述塑料管(2)底端浸入地下水不小于30cm。
3.根据权利要求1所述的一种模拟土壤地下水位埋深及调节的试验装置,其特征在于:所述多个竹条纵向捆绑于竖立的塑料管(2)底部外侧,且多个竹条纵向之间有空隙。
4.根据权利要求1所述的一种模拟土壤地下水位埋深及调节的试验装置,其特征在于:所述圆木(6)的直径与塑料管(2)的外径相等;圆木(6)的底面置于铺有塑料布的测定坑底;圆木(6)的顶面与塑料管(2)底面有空隙。
5.根据权利要求1所述的一种模拟土壤地下水位埋深及调节的试验装置,其特征在于:所述地下水位测量杆(1)为直杆,其直径小于等于塑料管内径的十分之一。
6.根据权利要求1所述的一种模拟土壤地下水位埋深及调节的试验装置,其特征在于:所述尼龙网(3)为200~500目。
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