CN213121277U - 稻田径流水监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种稻田径流水监测装置，包括集流部件、引流管、水表、排放部件和样品收集容器，所述集流部件设置在稻田中，具有高度能够连续调节的集流口，所述集流部件底部区域的侧壁设置有排液口，所述引流管一端与所述排液口相连接，另一端与所述水表的进水口相连接，所述水表的出水口与所述排放部件相连接，所述排放部件包括留水弯，所述留水弯的留水高度高于所述水表且低于所述集流口，所述样品收集容器设置在所述排放部件的下方，能够收集所述排放部件排出的稻田径流水。具有占地面积小，径流水量计量准确，田间持水量可调的优点。

Description

稻田径流水监测装置

技术领域

本实用新型涉及地表源污染治理，具体涉及一种稻田径流水监测装置。

背景技术

农业面源污染已经成为我国水体污染的主要来源之一。肥料养分通过淋溶、地表径流等途径进入水体是造成面源污染的主要原因，其中又以地表径流的方式导致养分损失的主要途径。

农田水土流失、农业面源污染和农田养分流失是目前我国农业生产和农业生态环境保护所面临的严峻问题。而农田地表径流是影响污染物和养分流失的主要载体。因此，对农田径流的研究和监测一直是农业环境保护领域的重要研究内容。地表径流水监测装置是农田研究中必不可少的一个装置。

水稻在不同的生长阶段需要保留不同高度的持水量，为此，现有的稻田径流水监测装置多在稻田中设置数个不同高度的进水口，通过开放不同的进水口来保留稻田中不同的持水高度，不仅操作麻烦，而且仅能保持有限的几个水位。

现有的稻田径流水监测装置多在试验农田附近地表设置径流水收集池，以收集径流水，对径流水的流量和成分进行检测。由于降雨具有不确定性，降雨历时和降雨强度会影响地表径流中泥沙含量和污染物浓度，为了收集全部的地表径流水，现有的径流水收集池通常需要设置的很大，这使得径流水监测装置的占地面积较大，破坏原有土壤环境，且费时费力。而自然降雨也会直接落入大面积的径流水收集池中，影响径流水监测数据的准确性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种水稻径流水监测装置，排水高度连续可调，占地面积小，径流水量计量准确。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种稻田径流水监测装置，包括集流部件、引流管、水表、排放部件和样品收集容器，所述集流部件的侧面具有高度能够连续调节的集流口，底部区域设置有排液口，所述引流管一端与所述排液口相连接，另一端与所述水表的进水口相连接，所述水表的出水口与所述排放部件相连接，所述排放部件包括留水弯，所述留水弯的高度高于所述水表且低于所述集流口，所述样品收集容器设置在所述排放部件的下方，能够收集所述排放部件排出的稻田径流水。

优选地，所述集流部件包括集流筒、调节罩和隔水套，所述集流筒的侧壁设置有所述排液口和至少一个斜向设置的第一集流槽，所述调节罩可转动地设置在所述集流筒外，所述调节罩的上端密封，侧壁斜向设置有至少一个第二集流槽，且所述第二集流槽的倾斜方向与所述第一集流槽的倾斜方向相反，所述第一集流槽与所述第二集流槽的交叉部分形成所述集流口，所述隔水套设置在所述集流筒和调节罩之间，所述隔水套上设置有与所述第一集流槽或者第二集流槽一致的过水槽。通过该优选技术方案，当调节罩相对于集流筒转动时，第一集流槽与第二集流槽相交于不同的高度，形成了不同高度的集流口。在调节罩的转动过程中，第一集流槽与第二集流槽相交位置连续可变，所形成的集流口的高度也连续可调。隔水套能够防止水在集流筒和调节罩之间流动，导致水的泄漏。

进一步优选地，所述隔水套固定在所述调节罩的内侧，所述过水槽的位置与所述第二集流槽相重叠；或者，所述隔水套固定在所述集流筒的外侧，所述过水槽的位置与所述第一集流槽相重叠。通过该优选技术方案，能够保证过水槽与第二集流槽或者第一集流槽固定在相互重叠的位置，防止隔水套对集流口形成遮挡。

优选地，所述调节罩的外侧设置有过滤网。在该优选技术方案中，过滤网能够过滤掉稻田径流水中的杂物，防止杂物进入引流管和水表，造成引流管或者水表的堵塞。

作为一种优选技术方案，所述排液口设置在距离所述集流筒的底部5-15cm处，所述排液口的高度低于所述稻田的泥表层。在该优选技术方案中，排液口高于集流筒底部的设置能够使得稻田径流水中的淤泥能够沉淀在集流筒的底部，防止淤泥引起水表的堵塞。排液口的高度低于稻田泥表层的设置使得必要时稻田表层的水均能够通过排液口排出。

优选地，所述排放部件还包括排放管和样品收集管，所述留水弯的一端与所述水表相连接，另一端与所述排放管和样品收集管相连接，所述样品收集容器设置在所述样品收集管的出口处。通过该优选技术方案，稻田径流水在经过水表计量后一方面可以经过排放管排出，一方面可以通过样品收集管收集到样品收集容器中，以对稻田径流水中所含的成分进行检测。

进一步优选地，所述样品收集管上设置有电磁阀。通过该优选技术方案，能够对电磁阀进行控制，定时收集稻田径流水的水样，使得所收集的水样中含有降雨不同时段所形成的地表径流水，因而更具有代表性。

优选地，所述样品收集容器的底部设有配重块。在该优选技术方案中，配重块能够提高样品收集容器的稳定性，防止稻田径流水排放量较大时，水流影响样品收集容器的稳定性，导致样品收集容器的位置发生偏移或者样品收集容器的倾倒。

在一种优选技术方案中，所述收集容器的口部设有容器盖，所述样品收集管穿过所述容器盖设置，使得所述样品收集管的出口位于所述收集容器内。通过该优选技术方案，容器盖的设置能够防止样品收集过程中降雨直接落入样品收集容器内，并能够防止长时间收集过程中样品的蒸发。

优选地，所述集流部件设置在所述稻田一端的田埂内侧，所述引流管穿过所述田埂设置，所述水表、排放部件和样品收集容器设置在所述田埂外侧的排水沟中。通过该优选技术方案，能够方便地收集稻田中的地表径流水，经过水表的计量后排放到稻田外。并且方便稻田径流水的排出以及水表、排放部件和样品收集容器的设置。

通过上述技术方案，通过集流部件能够对稻田中不同高度水位的地表径流水进行收集和排放，并且能够方便地连续调整排放水位。水表的设置以简单的方式，低廉的成本实现了对所排放的稻田径流水量的计量，计量精度更高，并且省略了传统的径流水监测装置中占地面积较大的径流水收集池，减小了对土地面积的占用。留水弯的设置使得水表中始终充满水，防止空气进入水表中，保证了水表计量的准确性。通过样品收集容器能够方便地收集检测所需的径流水水样，满足污染物监测的需要。本实用新型的稻田径流水监测装置，排水高度连续可调，占地面积小，成本低廉，计量准确性高。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是本实用新型的一个实施例的结构示意图；

图2是本实用新型一个实施例中的集流筒示意图；

图3是本实用新型一个实施例中的集流部件截面示意图。

附图标记说明

1 集流部件 101 集流口

11 集流筒 111 第一集流槽

112 排液口 113 固定隔圈

12 调节罩 121 第二集流槽

122 连接挡边 13 隔水套

2 引流管 3 水表

4 排放部件 41 排放管

42 留水弯 43 样品收集管

44 三通 45 电磁阀

5 样品收集容器 51 配重块

52 容器盖 6 稻田

61 田埂 62 集水坑

7 排水沟

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，术语“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，本实用新型的保护范围并不局限于下述的具体实施方式。

本实用新型的稻田径流水监测装置的一种实施方式，如图1所示，包括集流部件1、引流管2、水表3、排放部件4和样品收集容器5。样品收集容器5设置在稻田6的一端，位于田埂61内侧的稻田6中。在稻田6中的靠近田埂61区域还可以设置有集水坑62，而将集流部件1设置在集水坑62中。集流部件1靠近底部的侧壁设置有排液口112，在使用状态下，集流部件1可以安装在集水坑62中使得排液口122低于稻田6的田块泥表层的位置，以能够排出低于稻田6的田块泥表层高度水位的水。集流部件1的侧面具有高度能够连续调节的集流口101，通过集流口101能够将稻田6中的径流水引入集流部件1，并通过排液口122排出。引流管2可以使用金属管道，也可以使用塑料管道，优选使用直径50mm的PVC管道。引流管2一端与排液口112相连接，另一端与水表3的进水口相连接，能够将集流部件1中的径流水引入到水表3。水表3使用普通的自来水水表，在稻田6的面积为20-25m²时，可以选用40mm口径的自来水水表。水表3水平设置，在水表3的下方还可以设置一个支撑台，以对水表3形成支撑，提高水表3的稳定性。水表3的出水口与排放部件4相连接，以将经过水表3计量的径流水通过排放部件4进行排放。由于所排放的稻田径流水均已经经过水表3的计量，不需要如现有的稻田径流水监测装置一样修建大的径流水收集池来收集和计量稻田径流水，极大地减小了稻田径流水监测装置的占地面积，节约了成本。排放部件4上设置有留水弯42，留水弯42为一向上凸起的倒“U”形弯管，留水弯42的高度，也就是弯管最高部分的下壁内侧高度高于水表3的高度，这样，只有集流部件1中的水位高于留水弯42的高度时，才能通过留水弯42而排出，保证了水表3中始终充满了水，从而防止空气进入水表中，影响水表3的计量精度。同时，留水弯42的高度低于集流部件1上集流口101所能达到的最低高度，以保证通过集流口101进入集流部件1中的稻田径流水均能够通过留水弯42而排出。样品收集容器5设置在排放部件4的下方，在需要时可以用来收集排放部件4排出的稻田径流水的水样，对稻田径流水中的成分进行检测。

在本实用新型的一些实施例中，如图1至图3所示，集流部件1包括集流筒11、调节罩12和隔水套13。集流筒11可以使用圆形塑料管，也可以使用表面光滑的经过防锈处理的圆形金属管，优选使用直径200mm的PVC管。集流筒11竖直设置，其顶部开口，底部可以为具有底面的密封结构，也可以为开口结构。排液口112设置在集流筒11靠近底部的侧壁上，在排液口112上部的侧壁周边设置有一至四个斜向设置的第一集流槽111，在具有两个以上第一集流槽111时，各第一集流槽111的形状、倾斜程度和设置高度均相同，且相互之间具有间隔地在集流筒11的侧壁对称排列。在使用状态下，第一集流槽111的下端的高度低于稻田6的泥表层的高度，以使得稻田6泥表层的水能够通过第一集流槽111进入集流筒11内。调节罩12为一直径比集流筒11稍大的上端密封的圆筒，其可以采用金属或者塑料材料制成。调节罩12开口朝下套设在第一集流槽111的上部，并可以在第一集流槽111上转动。调节罩的下沿高于排液口112的高度，且低于第一集流槽111的下端的高度。集流筒11的侧壁周边斜向设置有一到四个第二集流槽121，第二集流槽121的数量与第一集流槽111相同，且倾斜方向与第一集流槽111的倾斜方向相反。如在第一集流槽111由下至上向逆时针方向倾斜时，第二集流槽121由下至上向顺时针方向倾斜。在具有两个以上第二集流槽121时，各第二集流槽121的形状、倾斜程度和设置高度均相同，各第二集流槽121在调节罩12侧壁圆周上的范围与第一集流槽111在集流筒11侧壁圆周上的范围相对应。当调节罩12套设在集流筒11上时，第一集流槽111能够与第二集流槽121相互交叉，交叉部分形成了集流口101。当集流筒11和调节罩12上分别具有两个以上第一集流槽111和第二集流槽121时，各第一集流槽111分别与相应位置的第二集流槽121相交，形成两个以上集流口101，且各集流口101的高度相同。当调节罩12在集流筒11上转动时，第一集流槽111与第二集流槽121交叉与不同的高度，形成不同高度的集流口101，这样，通过转动调节罩12，就能够连续调节集流口101的高度。当集流筒11和调节罩12上分别具有两个以上第一集流槽111和第二集流槽121时，两个以上集流口101均能够连续调节，且在调节罩12的任何转动状态下，各集流口101的高度均相同。在集流筒11和调节罩12之间的间隙中设置有隔水套13，防止水通过集流筒11和调节罩12之间的间隙在第一集流槽111和第二集流槽121之间流动。隔水套13使用防水材料制成，如可以使用弹性塑料、橡胶或者硅胶材料制成。在隔水套13上与第一集流槽111相对应的位置设置有与第一集流槽111形状一致的过水槽，或者在隔水套13上与第二集流槽121相对应的位置设置有与第一集流槽111形状一致的过水槽，以使得隔水套13不对集流口101形成阻挡。

作为本实用新型的一种具体实施方式，在隔水套13上过水槽的形状和位置与第二集流槽121相一致时，隔水套13固定在调节罩12的内侧壁。在调节罩12相对于集流筒11转动时，隔水套13跟随调节罩12一起相对于集流筒11转动。在隔水套13上过水槽的形状和位置与第一集流槽111相一致时，隔水套13固定在集流筒11的外侧壁。在调节罩12相对于集流筒11转动时，调节罩12也相对于隔水套13转动。

在本实用新型的一些实施例中，在调节罩12外套设有过滤网(图中未示出)。过滤网可以使用10目左右的塑料网或者金属网，过滤网可以覆盖调节罩12的整个外侧壁，也可以仅覆盖第二集流槽121相对应的圆周。当然，过滤网也可以仅仅覆盖第二集流槽121所在的位置。过滤网可以固定在调节罩12的外侧壁，也可以可分离的覆盖在调节罩12的外侧壁。

在本实用新型的一些实施例中，如图1至图3所示，排液口112设置在距离集流筒11的底部5-15cm处。在稻田径流水进入集流筒11内后，地表径流水中的杂质会逐渐在集流筒11中形成沉淀，沉积在集流筒11的底部，排液口112距离集流筒11的底部具有一定距离的设置能够防止沉积在集流筒11底部的沉淀物通过排液口112进入引流管2，进而造成水表3的堵塞。排液口112距离集流筒11底部的距离较短时，集流筒11底部的沉积物容易进入引流管2，而排液口112距离集流筒11底部的距离较，在集流筒11的底部滞留的水量较多，影响稻田径流水计量的准确性。在使用状态下，排液口112的高度低于稻田6的泥表层，以便稻田6中的径流水均能够通过排液口112排出。

在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，排放部件4还包括排放管41和样品收集管43。留水弯42的一端水表3相连接，另一端与排放管41和样品收集管43相连接。具体地，留水弯42可以与三通44的一个接口相连接，三通44的另外两个接口分别与排放管41和样品收集管43相连接，经过水表3计量后的稻田径流水能够通过排放管41进行排放；能够通过样品收集管43收集稻田径流水的样品，用于检测稻田径流水中各污染物的成分。样品收集容器5可以设置在样品收集管43的出口处，部分经过样品收集管43流出的地表径流水流入样品收集容器5中，作为污染物检测的样品。为提高地表径流水样品的代表性，还可以在地表径流水排放的不同时段分别收集一定量的样品，将不同时段收集的样品混合后作为污染物检测的样品。

作为本实用新型的一种具体实施方式，如图1所示，在样品收集管43上设置有电磁阀45。电磁阀45打开时，经过水表3计量后的稻田径流水中的一部分可以通过样品收集管43流入样品收集容器5中，电磁阀45关闭时，经过水表3计量后的稻田径流水无法进入样品收集管43，只能通过排放管41进行排放。通过对电磁阀45的输入电流的控制，可以在稻田径流水排放的不同时段自动进行样品收集，还可以以不同的间隔对稻田径流水自动进行周期性的样品收集。

在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，在样品收集容器5的底部设有配重块51。配重块51可以设置在样品收集容器内，也可以设置在样品收集容器5外。样品收集容器5通常设置在稻田径流水的排放通道中，设置配重块51能够增加样品收集容器5的稳定性，防止样品收集容器5在稻田径流水水流的冲击下发生位置的偏离或者发生倾倒。

在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，在收集容器5还带有容器盖52，容器盖52覆盖于收集容器5的口部，能够对收集容器的口部进行遮挡，防止外部的杂质或者雨水进入收集容器5中，影响稻田径流水样品的检测精度。容器盖52上还可以设置有通过孔，样品收集管43穿过容器盖52上的通过孔进入收集容器5内，稻田径流水通过样品收集管43的出口直接流入收集容器5内，使得所收集的稻田径流水样品与外界相隔离。

作为本实用新型的一种具体实施方式，如图1所示，稻田6的周围设置有田埂61，集流部件1设置在稻田6一端的田埂61内侧。在该田埂61的外侧设置有排水沟7，从稻田6中排出的稻田径流水能够通过排水沟7进行排放。引流管2穿过田埂61设置，引流管2的一端位于稻田6内，与集流部件1上的排液口112相连接，另一端位于排水沟7中，与水表3的进水口相连接。水表3、排放部件4和样品收集容器5均设置在排水沟7中。在排水沟7中，还可以设置支撑台，对水表3进行支撑，以提高水表3的稳定性。当然，也可以在排水沟7中设置支撑台对排放部件4的相应部位进行支撑，来提高排放部件4的结构稳定性。在样品收集管43的下方，样品收集容器5所在的位置，还可以设置凸台。这样，就可以将样品收集容器5放置在凸台上，以避免或者减轻排水沟7中的水流对样品收集容器5的冲击，提高样品收集容器的稳定性。

在本实用新型的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“一种实施方式”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本实用新型中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种稻田径流水监测装置，其特征在于，包括集流部件(1)、引流管(2)、水表(3)、排放部件(4)和样品收集容器(5)，所述集流部件(1)的侧面具有高度能够连续调节的集流口(101)，底部区域设置有排液口(112)，所述引流管(2)一端与所述排液口(112)相连接，另一端与所述水表(3)的进水口相连接，所述水表(3)的出水口与所述排放部件(4)相连接，所述排放部件(4)包括留水弯(42)，所述留水弯(42)的高度高于所述水表(3)且低于所述集流口(101)，所述样品收集容器(5)设置在所述排放部件(4)的下方，能够收集所述排放部件(4)排出的稻田径流水。

2.根据权利要求1所述的稻田径流水监测装置，其特征在于，所述集流部件(1)包括集流筒(11)、调节罩(12)和隔水套(13)，所述集流筒(11)的侧壁设置有所述排液口(112)和至少一个斜向设置的第一集流槽(111)，所述调节罩(12)可转动地设置在所述集流筒(11)外，所述调节罩(12)的上端密封，侧壁斜向设置有至少一个第二集流槽(121)，且所述第二集流槽(121)的倾斜方向与所述第一集流槽(111)的倾斜方向相反，所述第一集流槽(111)与所述第二集流槽(121)的交叉部分形成所述集流口(101)，所述隔水套(13)设置在所述集流筒(11)和调节罩(12)之间，所述隔水套(13)上设置有与所述第一集流槽(111)或者第二集流槽(121)一致的过水槽。

3.根据权利要求2所述的稻田径流水监测装置，其特征在于，所述隔水套(13)固定在所述调节罩(12)的内侧，所述过水槽的位置与所述第二集流槽(121)相重叠；或者，

所述隔水套(13)固定在所述集流筒(11)的外侧，所述过水槽的位置与所述第一集流槽(111)相重叠。

4.根据权利要求2所述的稻田径流水监测装置，其特征在于，所述调节罩(12)的外侧设置有过滤网。

5.根据权利要求2所述的稻田径流水监测装置，其特征在于，所述排液口(112)设置在距离所述集流筒(11)的底部5-15cm处，所述排液口(112)的高度低于所述稻田(6)的泥表层。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的稻田径流水监测装置，其特征在于，所述排放部件(4)还包括排放管(41)和样品收集管(43)，所述留水弯(42)的一端与所述水表(3)相连接，另一端与所述排放管(41)和样品收集管(43)相连接，所述样品收集容器(5)设置在所述样品收集管(43)的出口处。

7.根据权利要求6所述的稻田径流水监测装置，其特征在于，所述样品收集管(43)上设置有电磁阀(45)。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的稻田径流水监测装置，其特征在于，所述样品收集容器(5)的底部设有配重块(51)。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的稻田径流水监测装置，其特征在于，所述收集容器(5)的口部设有容器盖(52)，所述样品收集管(43)穿过所述容器盖(52)设置，使得所述样品收集管(43)的出口位于所述收集容器(5)内。

10.根据权利要求1-5中任一项所述的稻田径流水监测装置，其特征在于，所述集流部件(1)设置在所述稻田(6)一端的田埂(61)内侧，所述引流管(2)穿过所述田埂(61)设置，所述水表(3)、排放部件(4)和样品收集容器(5)设置在所述田埂(61)外侧的排水沟(7)中。

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