CN204479346U - 土壤剖面不同深度壤中流水样收集组合装置 - Google Patents

Abstract

土壤剖面不同深度壤中流水样收集组合装置，属于坡地土壤水运动及溶质运移监测研究技术领域。其包括支撑架，支撑架从上至下依次转动设置一组集水槽，集水槽包括槽体、设置在槽体前侧的前壁和设置在槽体两侧的侧壁，槽体前端为下凹的半圆形汇流槽，槽体后端为尖端后沿，半圆形汇流槽一侧设有出水口，每层集水槽的出水口下方配合设置一个径流瓶。该装置能够监测不同降雨条件下不同深度壤中流的特征，能够监测径流小区壤中流不同深度的动态过程，以及壤中流随降雨特征的侧流深度。

Description

土壤剖面不同深度壤中流水样收集组合装置

技术领域

本实用新型属于坡地土壤水运动及溶质运移监测研究技术领域，具体涉及土壤剖面不同深度壤中流水样收集组合装置。

背景技术

壤中流是指土壤表层或不连续界面上形成的一种水流，是径流的组成部分。在地表易透水的坡地，壤中流最容易形成。关于壤中流的监测方法：（1）最早在水文和水文地质学领域，主要是通过不同降雨过程径流量的变化而进行推测计算，建立了一些数学模型。（2）近几十年来，随着坡地壤中流动态过程及携带污染物强度研究的深入，壤中流监测手段有所改变，主要是采用在径流小区下方土壤与岩石或母质界面处建立单层次的壤中流汇流测定系统，收集测定整个径流小区的壤中流。

但是，由于土壤剖面不同深度壤中流的水流流速与流量是不同的，上述这些监测方法和系统，对于监测不同降雨条件下不同深度壤中流的特征受到了很大的限制，不能监测径流小区壤中流不同深度的动态过程，以及壤中流随降雨特征的侧流深度。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于设计提供一种土壤剖面不同深度壤中流水样收集组合装置的技术方案。该装置能为解决降雨入渗与壤中流关系的研究，不同深度壤中流的动态过程问题提供高精度的监测手段。

所述的土壤剖面不同深度壤中流水样收集组合装置，包括支撑架，其特征在于所述的支撑架从上至下依次转动设置一组集水槽，所述的集水槽包括槽体、设置在槽体前侧的前壁和设置在槽体两侧的侧壁，所述的槽体前端为下凹的半圆形汇流槽，所述的槽体后端为尖端后沿，所述的半圆形汇流槽一侧设有出水口，每层集水槽的出水口下方配合设置一个径流瓶。

所述的土壤剖面不同深度壤中流水样收集组合装置，其特征在于所述的支撑架包括第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆和第四支撑杆，所述的第二支撑杆和第三支撑杆上端之间铆接固定上横向前连接杆，所述的第二支撑杆和第三支撑杆下端之间铆接固定下横向前连接杆，所述的第一支撑杆和第四支撑杆上端之间铆接固定上横向后连接杆，所述的第一支撑杆和第四支撑杆下端之间铆接固定下横向后连接杆，所述的第一支撑杆和第二支撑杆之间以及第三支撑杆和第四支撑杆之间铆接固定侧向连接杆，所述的侧向连接杆上转动设置集水槽。

所述的土壤剖面不同深度壤中流水样收集组合装置，其特征在于所述的集水槽的侧壁上设有转动轴，所述的转动轴与侧向连接杆中设置的侧向移动转动槽转动配合。

所述的土壤剖面不同深度壤中流水样收集组合装置，其特征在于所述的径流瓶通过设置的径流瓶架固定在支撑架上，所述的径流瓶架包括径流瓶固定套、固定在径流瓶固定套外的固定圈及与固定圈固定的径流瓶架固定架。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

（1）集水槽后沿采用尖端，容易插入土壤剖面相应部位中；（2）集水槽前沿采用汇流槽，集水槽接到的水，容易迅速流进汇流槽再通过出水口流入径流瓶中；（3）集水槽中间设置转动轴，且可在侧向连接杆上沿侧向连接杆方向移动，以改变集水槽尖端后沿插入土壤深度和集水槽槽面倾角，以便保证集水槽与坡面平行；（4）侧向连接杆采用等间隔（15cm）的铆接方法，也可以根据试验需要采用30cm间距的铆接法；（5）支撑架采用了铆结构方式连接，方便野外试验携带，即试验结束后，很快将其进行拆卸；（6）根据集水槽不同深度的铆接位置，螺接径流瓶架的位置。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型中集水槽的结构示意图；

图3为本实用新型中集水槽的侧视结构示意图；

图4为本实用新型中径流瓶架的结构示意图；

图5为本实用新型中径流瓶架的俯视结构示意图；

图6为本实用新型中第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆和第四支撑杆的结构示意图；

图7为本实用新型中上横向前连接杆、下横向前连接杆、上横向后连接杆、下横向后连接杆的结构示意图；

图8为本实用新型中侧向连接杆的结构示意图。

图中：1-第一支撑杆；2-第二支撑杆；3-第三支撑杆；4-第四支撑杆；5-上横向后连接杆；6-上横向前连接杆；7-下横向后连接杆；8-下横向前连接杆；9-侧向连接杆；901-侧向移动转动槽；10-集水槽；1001-槽体；1002-前壁；1003-侧壁；1004-圆形汇流槽；1005-出水口；1006-尖端后沿；1007-转动轴；11-径流瓶架；1101-径流瓶固定套；1102-固定圈；1103-径流瓶架固定架。

具体实施方式

以下结合说明书附图来进一步说明本实用新型。

如图所示，土壤剖面不同深度壤中流水样收集组合装置包括支撑架、集水槽10和径流瓶。支撑架包括第一支撑杆1、第二支撑杆2、第三支撑杆3和第四支撑杆4，第二支撑杆2和第三支撑杆3上端之间铆接固定上横向前连接杆6，第二支撑杆2和第三支撑杆3下端之间铆接固定下横向前连接杆8，第一支撑杆1和第四支撑杆4上端之间铆接固定上横向后连接杆5，第一支撑杆1和第四支撑杆4下端之间铆接固定下横向后连接杆7，第一支撑杆1和第二支撑杆2之间以及第三支撑杆3和第四支撑杆4之间铆接固定侧向连接杆9，第一支撑杆1、第二支撑杆2之间设置的侧向连接杆9和第三支撑杆3、第四支撑杆4之间的侧向连接杆9是一一对应的。相对应的侧向连接杆9上转动设置集水槽10。集水槽10包括槽体1001、设置在槽体1001前侧的前壁1002和设置在槽体1001两侧的侧壁1003，槽体1001前端为下凹的半圆形汇流槽1004，槽体1001后端为尖端后沿1006，半圆形汇流槽1004一侧设有出水口1005。集水槽10的侧壁1003上设有转动轴1007，转动轴1007与侧向连接杆9中设置的侧向移动转动槽901转动配合，转动轴1007和侧向移动转动槽901的配合，使得集水槽10能够改变尖端后沿插入土壤深度和集水槽槽面倾角。每层集水槽10的出水口1005下方配合设置一个径流瓶。径流瓶通过设置的径流瓶架11固定在支撑架上，径流瓶架11包括径流瓶固定套1101、固定在径流瓶固定套1101外的固定圈1102及与固定圈1102固定的径流瓶架固定架1103。径流瓶固定套1101用于放置径流瓶，径流瓶架固定架1103通过螺丝与支撑架中的第二支撑杆2固定。

野外试验时，可随时将其安装和拆卸，将支撑架安装在提前挖好的土壤剖面处，根据试验要求，确定采用相隔15cm，或者30cm间隔安装集水槽10，根据试验所选择坡面，来确定集水槽10相对于水平面倾角，待集水槽10安装好后，最后确定径流瓶架11安装位置。

采用该装置的实验方法如下：

第一，根据试验设计要求，选择适合的坡面修建径流小区，在径流小区的上端和两侧开挖1m深由水泥砖墙隔断上部与侧部水流，构成水系独立完整的坡地径流小区，在该径流小区下端开挖1m深的土壤剖面，安装“土壤剖面壤中流水样收集组合装置”。

第二，在天然降雨或采用人工模拟降雨时，开始监测土壤剖面不同深度壤中流的出流时刻，定时收集不同深度壤中流的出流水量，用以计算不同降雨强度与不同深度壤中流的关系，也可根据所收集水样中污染物浓度，求算污染强度。

以上所述及图中所示的仅是本实用新型的优选实施方式。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干变型和改进，这些也应视为属于本实用新型的保护范围。

本实用新型获得了国家自然科学基金项目（41471221）资助。

Claims (4)

1.土壤剖面不同深度壤中流水样收集组合装置，包括支撑架，其特征在于所述的支撑架从上至下依次转动设置一组集水槽（10），所述的集水槽（10）包括槽体（1001）、设置在槽体（1001）前侧的前壁（1002）和设置在槽体（1001）两侧的侧壁（1003），所述的槽体（1001）前端为下凹的半圆形汇流槽（1004），所述的槽体（1001）后端为尖端后沿（1006），所述的半圆形汇流槽（1004）一侧设有出水口（1005），每层集水槽（10）的出水口（1005）下方配合设置一个径流瓶。

2.如权利要求1所述的土壤剖面不同深度壤中流水样收集组合装置，其特征在于所述的支撑架包括第一支撑杆（1）、第二支撑杆（2）、第三支撑杆（3）和第四支撑杆（4），所述的第二支撑杆（2）和第三支撑杆（3）上端之间铆接固定上横向前连接杆（6），所述的第二支撑杆（2）和第三支撑杆（3）下端之间铆接固定下横向前连接杆（8），所述的第一支撑杆（1）和第四支撑杆（4）上端之间铆接固定上横向后连接杆（5），所述的第一支撑杆（1）和第四支撑杆（4）下端之间铆接固定下横向后连接杆（7），所述的第一支撑杆（1）和第二支撑杆（2）之间以及第三支撑杆（3）和第四支撑杆（4）之间铆接固定侧向连接杆（9），所述的侧向连接杆（9）上转动设置集水槽（10）。

3.如权利要求2所述的土壤剖面不同深度壤中流水样收集组合装置，其特征在于所述的集水槽（10）的侧壁（1003）上设有转动轴（1007），所述的转动轴（1007）与侧向连接杆（9）中设置的侧向移动转动槽（901）转动配合。

4.如权利要求1所述的土壤剖面不同深度壤中流水样收集组合装置，其特征在于所述的径流瓶通过设置的径流瓶架（11）固定在支撑架上，所述的径流瓶架（11）包括径流瓶固定套（1101）、固定在径流瓶固定套（1101）外的固定圈（1102）及与固定圈（1102）固定的径流瓶架固定架（1103）。