CN206906376U - 一种土壤水分入渗测定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种土壤水分入渗测定装置，包括马氏瓶和水分测定仪，还包括顶部开放的槽体，槽体为长方体结构，槽体的前壁透明可拆卸，前壁上加工有网格线，槽体的一对侧壁上部对称设置有一对进水头，进水头下方的侧壁上加工有多组等距离分布的探针孔，槽体的底面加工有多个阵列式分布的排气孔，马氏瓶底部的出水口通过进水管与进水头密封连通供水，水分测定仪的探针能紧密穿过探针孔，插入槽体内的土壤中。本实用新型提供的装置，通过马氏瓶、水分测定仪和槽体三部分协同工作，能同时测定入渗水量、土壤水分含量及初渗到稳渗的水文运动过程的动态变化，测试精度和自动化较高，可精确描述土壤水分入渗的真实过程。

Description

一种土壤水分入渗测定装置

技术领域

本实用新型属于农业器械技术领域，涉及土壤水分测定，具体涉及一种土壤水分入渗测定装置。

背景技术

土壤水是影响水文和气候变化的基本参数，研究土壤水对气候变化、水资源分布、农作物估产等有着重要的现实意义和科学价值。其中，土壤入渗是土壤水循环的重要环节，涉及到地表径流，土壤水分再分布，降雨补给以及溶质迁移等诸多方面。加之海绵城市建设已成为当今社会热点，其中海绵型城市“渗、滞、蓄、净、用、排”的6大核心功能中，“渗”是排在首位。土壤入渗性能严重影响地表径流和对土壤水分的补给，是评价土壤水分调节能力的重要指标之一。

目前，在使用环刀法测定土壤入渗特性时，在其后的分析中往往只考虑土壤的物理性质，而不考虑或极少考虑其他因素在入渗过程中所产生的影响，并且判定是否达到稳渗时刻较大程度上依赖于操作者的主观思维，使得出的结果具有较大的不确定性和可操作性。而采用双环法测定土壤入渗特性时，该方法在初始入渗率较大时测量误差较大，且供水水面控制比较困难，测试精度和自动化水平较低，对地表破坏严重。另外，一些专业的入渗仪往往仅能描述土壤入渗达到稳渗时的水分运动状态，而不能反映整个初渗到稳渗的水文运动过程的动态变化，这就使得要正确获得并描述土壤入渗特性的真实过程成为一项十分困难的工作。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种土壤水分入渗测定装置，克服现有土壤水分入渗测定装置的供水水面控制困难，测试精度和自动化水平较低，不能同时测定入渗水量、土壤水分含量及初渗到稳渗的水文运动过程动态变化的缺陷。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现：

一种土壤水分入渗测定装置，包括马氏瓶和水分测定仪，还包括顶部开放的槽体，所述的槽体为长方体结构；

所述的槽体的前壁可拆卸，前壁为透明的；

所述的前壁上加工有网格线；

所述的槽体的一对侧壁上部对称设置有一对进水头，进水头下方的侧壁上加工有多组等距离分布的探针孔；

所述的槽体的底面加工有多个阵列式分布的排气孔；

所述的马氏瓶底部的出水口通过进水管与进水头密封连通供水；

所述的水分测定仪的探针能紧密穿过探针孔，插入槽体内的土壤中。

本实用新型还具有如下区别技术特征：

所述的槽体的底部放置在支架上，支架的高度可调节。

所述的侧壁的厚度大于前壁的厚度。

所述的前壁通过自攻螺钉实现可拆卸密封连接。

所述的槽体的前壁和后壁上设置有多个肋板。

所述的槽体的内腔的长宽比为6:1。

所述的相邻两组探针孔之间的间距为10cm。

所述的探针孔距离槽体底面的最小距离为7cm；所述的探针孔距离槽体上的进水头的最小距离为7.6cm。

所述的进水管上设有止水夹。

所述的马氏瓶呈圆筒状，马氏瓶上端设有密封盖，密封盖中间设有带活塞的通孔，密封盖上还固定有通气管，通气管的一端伸入马氏瓶的内部靠近底部，通气管的另一端穿出密封盖连通大气；所述的马氏瓶上标有刻度。

本实用新型与现有技术相比，具有如下技术效果：

本实用新型提供的土壤水分入渗测定装置，通过马氏瓶、水分测定仪和槽体三部分协同工作，能够同时测定入渗水量、土壤水分含量及初渗到稳渗的水文运动过程的动态变化，测试精度和自动化较高，可以获得并精确描述土壤水分入渗特性的真实过程。

本实用新型通过两个马氏瓶分别与槽体上的两个进水头密封连通，保持两个进水头同时供水，保证了供水水面的平稳，同时达到了恒定的入渗水深。槽体的侧壁上的网格线，能够精确观测到土壤入渗达到稳渗时的水分运动状态，以及整个水文运动过程的动态变化。侧壁上竖直等间距分布的探针，可以精确测定不同深度的土壤的含水量。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的槽体的主视图。

图3为本实用新型的槽体的左视图。

图4为本实用新型的槽体的仰视图。

图中各个标号的含义为：1-马氏瓶，2-水分测定仪，3-槽体，4-支架，5-肋板，6-土壤；

(1-1)-出水口，(1-2)-进水管；(1-3)-止水夹，(1-4)-密封盖，(1-5)-活塞，(1-6)-通孔，(1-7)-通气管；

(2-1)-探针；

(3-1)-前壁，(3-2)-侧壁，(3-3)-底面，(3-4)-后壁，(3-1-1)-网格线，(3-1-2)-自攻螺钉，(3-2-1)-进水头，(3-2-2)-探针孔，(3-3-1)-排气孔。

以下结合实施例对本实用新型的具体内容作进一步详细解释说明。

具体实施方式

以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。

实施例1：

遵从上述技术方案，如图1至图4所示，本实施例给出一种土壤水分入渗测定装置，包括马氏瓶1和水分测定仪2，还包括顶部开放的槽体3，槽体3为长方体结构，规格为60cm×10cm×70cm(长×宽×高)，槽体3的前壁3-1可拆卸，前壁3-1为透明观测面，在前壁3-1上加工有网格线3-1-1，网格线3-1-1的规格为5cm×5cm，横向有13条，竖向11条线，槽体3的一对侧壁3-2上部对称设置有一对进水头3-2-1，进水头3-2-1下方的侧壁3-2上加工有6对竖向间距为10cm的探针孔3-2-2；槽体3的底面3-3加工两排排气孔3-3-1，每排分布12个排气孔3-3-1；马氏瓶1底部的出水口1-1通过进水管1-2与进水头3-2-1密封连通供水；水分测定仪2的探针2-1能紧密穿过探针孔3-2-2，插入槽体3内的土壤中。

本实施例中的槽体3的底部放置在支架4上，使排气孔3-3-1能与大气连通，防止气阻，支架4的高度可调节，便于控制土壤6的水面高度，调整支架4的高度，使马氏瓶1的通气管1-7的下端比土壤6的上平面高1cm。

优选的，侧壁3-2的厚度大于前壁3-1的厚度，方便自攻螺钉3-1-2穿过前壁3-1后，牢固固定在侧壁3-2的侧边内。

优选的，底面3-3、后壁3-4和两个侧壁3-2的连接处采用胶粘密封粘合，前壁3-1两侧边与两个侧壁3-2分别采用7个自攻螺钉3-1-2可拆卸密封连接，前壁3-1下部采用7个自攻螺钉3-1-2与底面3-3可拆卸密封连接，方便测完后取出槽体3内的土壤6。

优选的，槽体3的前壁3-1和后壁3-4上分别设置有3个对称的肋板5，保护前壁3-1和后壁3-4在供水过程中不发生膨胀变形。

具体的，槽体3的内腔的长宽比为6:1，提高测量精度以及方便测量结果的观测。

本实施例中相邻两组探针孔3-2-2之间的间距为10cm，方便水分测定仪精确测定不同深度的土壤含水量。

本实施例中的探针孔3-2-2距离槽体3的底面3-3的最小距离为7cm；探针孔3-2-2距离槽体3上的进水头3-2-1的最小距离为7.6cm，确保水分测定仪精确测定不同深度的土壤含水量。

具体的，进水管1-2上设有止水夹1-3，方便控制测量过程。

本实施例中的马氏瓶1呈圆筒状，马氏瓶上端设有密封盖1-4，密封盖1-4中间设有带活塞1-5的通孔1-6，密封盖1-4上还固定有通气管1-7，通气管1-7的一端伸入马氏瓶1的内部靠近底部，通气管1-7的另一端穿出密封盖1-4连通大气，马氏瓶1上标有刻度，用以保持恒定的供水速度，同时方便记录供水量。

实施例2：

遵从上述技术方案，如图2至图4所示，本实施例给出一种土壤水分入渗观测槽，包括顶部开放的槽体3，槽体3为长方体结构，规格为60cm×10cm×70cm(长×宽×高)；槽体3的前壁3-1可拆卸，前壁3-1为透明观测面；前壁3-1上加工有网格线3-1-1，网格线3-1-1的规格为5cm×5cm，横向有13条，竖向11条线；槽体3的一对侧壁3-2上部对称设置有一对进水头3-2-1，进水头3-2-1下方的侧壁3-2上加工有6组等距离分布的探针孔3-2-2；槽体3的底面3-3加工有两排阵列式分布的排气孔3-3-1。

本实施例中的槽体3的底部放置在支架4上，使排气孔3-3-1能与大气连通，防止气阻，支架4的高度可调节，便于控制土壤6的水面高度。

优选的，侧壁3-2的厚度大于前壁3-1的厚度，方便自攻螺钉3-1-2穿过前壁3-1后，牢固固定在侧壁3-2的侧边内。

优选的，底面3-3、后壁3-4和两个侧壁3-2的连接处采用胶粘密封粘合，前壁3-1两侧边与两个侧壁3-2分别采用7个自攻螺钉3-1-2可拆卸密封连接，前壁3-1下部采用7个自攻螺钉3-1-2与底面3-3可拆卸密封连接，方便测完后取出槽体3内的土壤。

优选的，槽体3的前壁3-1和后壁3-4上分别设置有3个对称的肋板5，保护前壁3-1和后壁3-4在供水过程中不发生膨胀变形。

具体的，槽体3的内腔的长宽比为6:1，提高测量精度以及方便测量结果的观测。

本实施例中相邻两组探针孔3-2-2之间的间距为10cm，方便水分测定仪精确测定不同深度的土壤含水量。

本实施例中的探针孔3-2-2距离槽体3的底面3-3的最小距离为7cm；探针孔3-2-2距离槽体3上的进水头3-2-1的最小距离为7.6cm。

本实用新型在使用时，测量前，先将土壤6放入槽体3内部，将装满水的两个马氏瓶1通过进水管1-2分别与两个进水头3-2-1密封连通，将TDR水分测定仪2的6对探针2-1紧密插入侧壁3-2上的6对探针孔3-2-2内。测量时，打开进水管1-2的止水夹1-3，打开水分测定仪2，水分开始渗入土壤6中，记录不同时间段内前壁3-1观测到的湿润体移动距离，通过水分测定仪2记录不同位置和深度的土壤6的含水量，以及根据两个马氏瓶1上刻度记录累积入渗水量。

Claims (10)

1.一种土壤水分入渗测定装置，包括马氏瓶(1)和水分测定仪(2)，其特征在于，还包括顶部开放的槽体(3)，所述的槽体(3)为长方体结构；

所述的槽体(3)的前壁(3-1)可拆卸，前壁(3-1)为透明的；

所述的前壁(3-1)上加工有网格线(3-1-1)；

所述的槽体(3)的一对侧壁(3-2)上部对称设置有一对进水头(3-2-1)，进水头(3-2-1)下方的侧壁(3-2)上加工有多组等距离分布的探针孔(3-2-2)；

所述的槽体(3)的底面(3-3)加工有多个阵列式分布的排气孔(3-3-1)；

所述的马氏瓶(1)底部的出水口(1-1)通过进水管(1-2)与进水头(3-2-1)密封连通供水；

所述的水分测定仪(2)的探针(2-1)能紧密穿过探针孔(3-2-2)，插入槽体(3)内的土壤中。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的槽体(3)的底部放置在支架(4)上，支架(4)的高度可调节。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的侧壁(3-2)的厚度大于前壁(3-1)的厚度。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的前壁(3-1)通过自攻螺钉(3-1-2)实现可拆卸密封连接。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的槽体(3)的前壁(3-1)和后壁(3-4)上设置有多个肋板(5)。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的槽体(3)的内腔的长宽比为6:1。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的相邻两组探针孔(3-2-2)之间的间距为10cm。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的探针孔(3-2-2)距离槽体(3)的底面(3-3)的最小距离为7cm；所述的探针孔(3-2-2)距离槽体(3)上的进水头(3-2-1)的最小距离为7.6cm。

9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的进水管(1-2)上设有止水夹(1-3)。

10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的马氏瓶(1)呈圆筒状，马氏瓶上端设有密封盖(1-4)，密封盖(1-4)中间设有带活塞(1-5)的通孔(1-6)，密封盖(1-4)上还固定有通气管(1-7)，通气管(1-7)的一端伸入马氏瓶(1)的内部靠近底部，通气管(1-7)的另一端穿出密封盖(1-4)连通大气；所述的马氏瓶(1)上标有刻度。