CN209945955U - 一种土壤定深水分渗漏监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种土壤定深水分渗漏监测装置，属于农林灌溉技术领域，包括纵向安装在土壤中的竖管及设置于竖管下端的集水器，竖管上端伸出土壤表面，竖管内设置有抽水管及水深测定条，集水器与竖管平行设置，集水器的下端借助流水管与竖管连接，集水器内部由上至下依次设置有粗沙层、细沙层及漏水网，竖管上端设置有防雨罩，利用该监测装置便于对灌溉水量进行监测，避免水资源浪费，同时防止灌溉水过量导致的淋溶现象的出现。

Description

一种土壤定深水分渗漏监测装置

技术领域

本实用新型属于农林灌溉技术领域，涉及一种土壤水分的监测装置，具体地说是一种土壤定深水分渗漏监测装置。

背景技术

淋溶作用是指一种由于雨水天然下渗或人工灌溉，上方土层中的某些矿盐类或有机物质溶解并转移到下方土层中的作用。现有梨园的灌溉方式是通过漫灌或者开垄沟(畦灌)的方式进行灌溉，每年6-7次灌水，整个梨园所有土壤表面积均灌溉(株距和行距间都灌溉)，且是大畦灌溉，这种灌溉方式导致灌水量大，导致土壤通透性差，严重影响梨树根系的吸收代谢，从而进一步影响产量和品质，对于华北地区本就宝贵的地下淡水资源更显得浪费，果农成本会无形中增加；且灌溉中水会对氮元素产生很强的淋溶效果，氮元素会随灌溉水以较快速度进入到深层土壤，而梨树的根系大部分分布在距土壤表面0-40cm的深度，深层土壤中的氮元素被梨树所利用的很少。氮的淋溶不仅造成氮素损失，有些地区导致地下水硝酸盐含量的增加，引发地下水硝酸盐污染的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种土壤定深水分渗漏监测装置，便于对灌溉水量进行监测，避免水资源浪费，同时防止灌溉水过量导致的氮素淋溶现象的出现。

本实用新型采用的技术方案是：

一种土壤定深水分渗漏监测装置，包括纵向安装在土壤中的竖管及设置于竖管下端的集水器，竖管上端伸出土壤表面，关键在于，所述的竖管内设置有抽水管及水深测定条，所述的集水器与竖管平行设置，集水器的下端借助流水管与竖管连接，所述的集水器内部由上至下依次设置有粗沙层、细沙层及漏水网。

所述的竖管上端设置有防雨罩。

所述的竖管上端的外圆周上设置有位于防雨罩内、纵切面呈弧形的限位壳，限位壳的端部设置有与土壤表面贴合的水平限位板。

所述的漏水网包括沿其中心分隔呈扇形的漏水区和封闭区，漏水区与封闭区交叉设置，所述的集水器内设置有位于漏水网下方的与漏水区配套的阻漏板，阻漏板上设置有端部伸出集水器上端的转柄，漏水网的中心处设置有与转柄配套的滑槽。

所述的转柄上设置有一组弧形凹槽，所述的滑槽内设置有与弧形凹槽配套的限位柱。

所述的转柄上、集水器上端分别设置有相互配套的、阻漏板位置的标识线。

所述的集水器下端与竖管之间设置有支撑斜管。

所述的粗沙层、细沙层分别借助纱网包裹。

所述的水深测定条为其上带有刻度线的泡沫条。

本实用新型的有益效果是：将该监测装置埋于土壤表面下所需的位置，集水器能够收集该位置所渗漏的水分，渗漏的水分经过粗沙层、细沙层的依次粗过滤、精过滤，只将淋溶有养分的水收集，收集的水自然下落至流水管中，竖管中的水深测定条可检测所集水的深度，抽水管可抽取所集水对水中淋溶的养分进行检测，为肥料补充及下次灌溉量提供数据支撑，保证梨树的正常生长并有效防止灌溉水的浪费，减少梨树根系所在土壤层中养分的淋溶，节省水资源。

附图说明

图1是实施例1的结构示意图。

图2是实施例2的结构示意图。

图3是实施例2中集水器的俯视图。

图4是实施例2中漏水网的结构示意图。

图5是实施例2中阻漏板的结构示意图。

图6是实施例2中限位壳的结构示意图。

附图中，1、竖管，2、集水器，3、土壤表面，4、抽水管，5、水深测定条，6、流水管，7、粗沙层，8、细沙层，9、漏水网，10、防雨罩，11、限位壳，12、水平限位板，13、漏水区，14、封闭区，15、阻漏板，16、转柄，17、滑槽，18、弧形凹槽，19、限位柱，20、标识线，21、支撑斜管。

具体实施方式

本实用新型涉及一种土壤定深水分渗漏监测装置，包括纵向安装在土壤中的竖管1及设置于竖管1下端的集水器2，竖管1上端伸出土壤表面3，关键是，所述的竖管1内设置有抽水管4及水深测定条5，所述的集水器2与竖管1平行设置，集水器2的下端借助流水管6与竖管1连接，所述的集水器2内部由上至下依次设置有粗沙层7、细沙层8及漏水网9。

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1，如图1所示，在梨树两侧起垄，将该监测装置设置垄沟内两株梨树中间，每亩均匀设置3个。流水管6可以为水平管或倾斜管，流水管6的两端分别与集水器2的下端、竖管1的中间位置连接，当流水管6为倾斜管时，则流水管6与竖管1连接的端部低于与集水器2连接端部，本实施例中采用流水管6为水平管。

使用时，在土壤上挖坑，将该检测装置的集水器2埋设于土壤表面3的下方，集水器2上表面距土壤表面3的距离则为监测深度，随后将挖出的土壤回填，经人工夯实或一段时间的自然密实后，基本维持土壤原状，模拟自然状态下土壤渗水的状态，提高监测数据的准确性。

集水器2中的粗沙层7、细沙层8分别借助纱网包裹，制作集水器2时，首先根据集水器2的直径选择纱网，将粗沙、细沙分别放入各纱网中制成粗沙层7、细沙层8，再依次将细沙层8、粗沙层7放入集水器2中，有效防止细沙、粗沙的掉落，且在使用过程中纱网的支撑和阻隔能够有效防止细沙、粗沙的混合，提高集水器2的使用次数。

为防止水沿竖管1的侧壁流入土壤影响正常渗水量的侧定，在竖管1上端设置有防雨罩10，防雨罩10的下端与土壤表面3接触，防止竖管1侧壁直接与水接触，灌溉水或雨水只能沿土壤表面3向下正常渗水，由于土壤的吸水性能，防雨罩10对土壤局部的遮挡，对监测数据的影响较小可忽略不计；水逐渐向下渗透，当雨水量或灌溉水量过大时，水渗透的深度超过监测深度，则会沿粗沙层7、细沙层9、漏水网9逐渐渗透至流水管6中，N、P、K元素也会随之下渗淋溶。

当单次定量灌溉完成后，可取下防雨罩10，观察水深测定条5，水深测定条5为泡沫条，泡沫条上带有刻度，由于泡沫条的质量极轻，当竖管1下部聚集有水时，泡沫条受到浮力上升，根据泡沫条上升的高度则表明水渗漏深度超出监测深度，依此数据来减少下次灌溉的水量，直至某次灌溉后水深测定条5未上升时的临界值即为最佳灌溉水量；用抽水管4抽取灌溉或降雨的渗透水，测定其中养分的含量，如N、P、K元素的含量，为补肥提供数据支撑。最终实现华北地区水肥有效利用，节约用水的同时还降低了灌溉成本。

实施例2与实施例1基本相同，如图2-6所示，不同之处在于，集水器2中未设置纱网，竖管1上端的外圆周上设置有位于防雨罩10内、纵切面呈弧形的限位壳11，限位壳11的端部设置有与土壤表面3贴合的水平限位板12，水平限位板12与土壤表面3接触，水平限位板12限制整个监测装置的安装深度，当土回填完成后，水平限位板12与限位壳11在土壤表面3上进行支撑，防止监测装置相对于土壤产生塌陷；限位壳11与防雨罩10对竖管1的侧壁进行双重保护，进一步防止水沿竖管1的侧壁直接下漏。

为防止细沙掉落，漏水网9包括沿其中心分隔呈扇形的漏水区13和封闭区14，漏水区13与封闭区14呈环形交叉设置，所述的集水器2内设置有位于漏水网9下方的与漏水区13配套的阻漏板15，阻漏板15上设置有端部伸出集水器2上端的转柄16，漏水网9的中心处设置有与转柄16配套的滑槽17，阻漏板15包括一组与漏水区13数量相同的扇形板，扇形板的扇形角度略大于漏水区13的扇形角度。向集水器2中设置细沙层8之前，转动转柄16，使阻漏板15的扇形板转于漏水区13下方，使漏水网9形成一个封闭的网板，防止装沙过程中细沙掉落，当细沙层8、粗沙层7均设置完成，将监测装置放入预挖好的坑中之后，旋转转柄16，使阻漏板15的扇形板转于封闭区14下方，打开漏水区13，便于漏水区13漏水，转柄16的设置可防止安装过程中由于振动造成的细沙的掉落。

其中转柄16上设置有一组弧形凹槽18，滑槽17内设置有与弧形凹槽18配套的限位柱19，限位柱19插入弧形凹槽18中，当阻漏板15打开或关闭漏水区13时，限位柱19分别与弧形凹槽18的两端侧壁接触，形成限位，防止过度旋转，且限位柱19的限位距离恰巧是阻漏板15上的扇形板由漏水区13下方转至与该漏水区13相邻的封闭区14的距离，打开或关闭漏水区13时转柄16的旋转方向相反。转柄16上、集水器2上端分别设置有相互配套的、阻漏板15位置的标识线20，当安装好粗沙层7、细沙层8之后，则不能直接观察到漏水区13是打开或关闭状态，因此设置标识线20，当转柄16与集水器2的标识线20在一条直线上时，则表明漏水区13为打开状态。

当流水管6中的水盛满时，由集水器2渗透的水的下落则受到一定的压力，因此，在集水器2下端与竖管1之间设置有支撑斜管21，支撑斜管21的两端均高于流水管6，使流水管6两端的压力能够保持平衡，防止对渗透水产生向上的压力而阻碍水的正常掉落。

实施例3，与实施例2不同之处在于，该漏水网9与实施例1相同，为防止细沙掉落入流水管6，采用的技术方案是在细沙层8与漏水网9之间设置石子层，在细沙层8与粗沙层7之间设置纱网，能够有效地防止细沙掉落及细沙与粗沙掺混，且不影响水的渗漏。

本实用新型涉及的一种土壤定深水分渗漏监测装置，能够有效地监测降雨或灌溉的水量是否过大，是否需要补肥，有助于工作人员及时施肥并控制灌溉水量以保证梨树正常生长，防止水资源浪费及土壤养分缺乏，具有节水、环保的功效。

Claims (9)

1.一种土壤定深水分渗漏监测装置，包括纵向安装在土壤中的竖管(1)及设置于竖管(1)下端的集水器(2)，竖管(1)上端伸出土壤表面(3)，其特征在于：所述的竖管(1)内设置有抽水管(4)及水深测定条(5)，所述的集水器(2)与竖管(1)平行设置，集水器(2)的下端借助流水管(6)与竖管(1)连接，所述的集水器(2)内部由上至下依次设置有粗沙层(7)、细沙层(8)及漏水网(9)。

2.根据权利要求1所述的一种土壤定深水分渗漏监测装置，其特征在于：所述的竖管(1)上端设置有防雨罩(10)。

3.根据权利要求1所述的一种土壤定深水分渗漏监测装置，其特征在于：所述的竖管(1)上端的外圆周上设置有位于防雨罩(10)内、纵切面呈弧形的限位壳(11)，限位壳(11)的端部设置有与土壤表面(3)贴合的水平限位板(12)。

4.根据权利要求1所述的一种土壤定深水分渗漏监测装置，其特征在于：所述的漏水网(9)包括沿其中心分隔呈扇形的漏水区(13)和封闭区(14)，漏水区(13)与封闭区(14)交叉设置，所述的集水器(2)内设置有位于漏水网(9)下方的与漏水区(13)配套的阻漏板(15)，阻漏板(15)上设置有端部伸出集水器(2)上端的转柄(16)，漏水网(9)的中心处设置有与转柄(16)配套的滑槽(17)。

5.根据权利要求4所述的一种土壤定深水分渗漏监测装置，其特征在于：所述的转柄(16)上设置有一组弧形凹槽(18)，所述的滑槽(17)内设置有与弧形凹槽(18)配套的限位柱(19)。

6.根据权利要求4所述的一种土壤定深水分渗漏监测装置，其特征在于：所述的转柄(16)上、集水器(2)上端分别设置有相互配套的、阻漏板(15)位置的标识线(20)。

7.根据权利要求1所述的一种土壤定深水分渗漏监测装置，其特征在于：所述的集水器(2)下端与竖管(1)之间设置有支撑斜管(21)。

8.根据权利要求1所述的一种土壤定深水分渗漏监测装置，其特征在于：所述的粗沙层(7)、细沙层(8)分别借助纱网包裹。

9.根据权利要求1所述的一种土壤定深水分渗漏监测装置，其特征在于：所述的水深测定条(5)为其上带有刻度线的泡沫条。

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