CN219915609U - 模拟地下水灌溉对土壤含盐量影响的监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一体模拟地下水灌溉对土壤含盐量影响的监测装置，包括基座水箱，基座水箱内设有试验筒，试验筒内设有土壤样品，土壤样品上侧设有渗水板，试验筒下端侧壁分布渗水孔，进水管一端设置在基座水箱内，另一端依次与输送泵和集水瓶连接，集水瓶设置出水管，出水管的出水端设置在渗水板上侧，土壤样品中埋设多组传感器，传感器的数据线穿过试验筒侧壁的安装孔后通过连接线与数据采集器连接。该监测装置，模拟地下水灌溉对土壤含盐量影响的现场条件，便于实时监测土壤与水源盐分运移状况。
Description
技术领域
本实用新型涉及土壤与地下水环境监测领域，特别涉及一种模拟地下水灌溉对土壤含盐量影响的监测装置。
背景技术
土壤盐渍化是制约土地质量和生态环境健康发展的重要约束因素。水盐运移机理研究是改良盐渍化土壤和防止土壤次生盐渍化的理论基础，也是盐渍化研究的核心问题。在内陆半干旱区由于地表水源稀缺，蒸发强烈，灌溉多依靠地下水源，反复提灌地下水使得地下水与土壤中盐分发生了重分布，特别是大水漫灌使得高含盐量地下水蒸发后，盐分遗留在土壤中，造成土壤盐渍化，威胁土地质量。
目前关于室内水盐运移模拟试验仪器尚未关注到地下水反复提灌条件下土壤与地下水整体系统中盐分运移过程，无法有效预测次生盐渍化作用程度。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种模拟地下水灌溉对土壤含盐量影响的监测装置，模拟地下水灌溉对土壤含盐量影响的现场条件，便于实时监测土壤与水源盐分运移状况。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一体模拟地下水灌溉对土壤含盐量影响的监测装置，包括基座水箱，基座水箱内设有试验筒，试验筒内设有土壤样品，土壤样品上侧设有渗水板，试验筒下端侧壁分布渗水孔，进水管一端设置在基座水箱内，另一端依次与输送泵和集水瓶连接，集水瓶设置出水管，出水管的出水端设置在渗水板上侧，土壤样品中埋设多组传感器，传感器的数据线穿过试验筒侧壁的安装孔后通过连接线与数据采集器连接。
优选的方案中，所述试验筒内底部铺设反滤层，反滤层的粒径由内向外逐渐变大。
优选的方案中，所述传感器的数据线的安装孔设置止水胶塞。
优选的方案中，所述试验筒的材质为玻璃。
优选的方案中，所述渗水板顶部与试验筒上端的距离不小于2cm。
本实用新型提供的一体模拟地下水灌溉对土壤含盐量影响的监测装置，输送泵提供动力将基座水箱中水样品抽入集水瓶中，再由集水瓶平缓流入有试验筒顶部的渗水板上侧，水样均匀的在试验筒内土壤入渗，模拟反复提灌地下水，有效还原了采用地下水灌溉对土壤含盐量影响的现场条件，可实时观测土壤、水源含盐量等指标变化，数据真实可靠，便于实时监测土壤与水源盐分运移状况。
附图说明
下面结合附图和实施实例对本实用新型作进一步说明：
图1为本使用新型的整体结构示意图；
图中：基座水箱1，试验筒2，渗水板3，进水管4，输送泵5，集水瓶6，出水管7，传感器8，连接线9，数据采集器10，反滤层11，止水胶塞12。
具体实施方式
如图1所示，一体模拟地下水灌溉对土壤含盐量影响的监测装置，包括基座水箱1，基座水箱1为不锈钢材质，基座水箱1内水源可填入原状土取样地地下水样品或其他实验水样。基座水箱1内设有试验筒2，试验筒2固定在基座水箱1中间位置，试验筒2内设有土壤样品，依据实验目标，试验筒2内部可充填野外现场原位所取土样或经过筛分后的不同粒径土壤样品。试验筒2优选为玻璃材质，方便对试验筒2内试验情况进行观测。土壤样品上侧设有渗水板3，渗水板3为底部密集分布细小凸起渗漏孔的塑料板，可使水样均匀的在试验筒2内土壤入渗。所述渗水板3顶部与试验筒2上端的距离不小于2cm，能够防止渗水板3上侧的水从试验筒2上端溢出。试验筒2下端侧壁分布渗水孔，可以使土壤样品中的水和基座水箱1中的水进行自由流动。
优选的，所述试验筒2内底部铺设反滤层11，反滤层11铺设在土壤样品和试验筒2之间，反滤层11的粒径由内向外逐渐变大，反滤层11的粒径大于试验筒2侧壁的渗水孔的孔径，减少土壤样品的土壤流失。反滤层为粒径沿水流方向由细到粗的级配砂砾层，其由2-4层颗粒大小不同的砂、碎石或卵石等材料做成的，顺着水流的方向粒径逐渐增大，任一层的颗粒都不允许穿过相邻较粗一层的孔隙。
进水管4一端设置在基座水箱1内，另一端依次与输送泵5和集水瓶6连接，集水瓶6设置出水管7，出水管7的出水端设置在渗水板3上侧，集水瓶6的安装高度大于试验筒2的高度，方便集水瓶6中水从出水管7排出。
输送泵5提供动力将基座水箱1中水样品抽入集水瓶6中，再由集水瓶6平缓流入有试验筒2顶部的渗水板3，渗水板3可使水样均匀的在试验筒2内土壤入渗。
土壤样品中埋设多组传感器8，传感器8的数据线穿过试验筒2侧壁的安装孔后通过连接线9与数据采集器10连接。传感器8选用温湿度、含水率、土水势多参数传感器，例如TEROS 实验室土壤水势传感器，数据采集器10为安装有接收传感器数据软件的计算机。
优选的，所述传感器8的数据线的安装孔设置止水胶塞12，提高密封性，防止在传感器8的数据线的安装孔中渗水。
工作过程如下：
如图1所示，依次组装基座水箱1、试验筒2等，试验筒2底部设置好反滤层11。将实验土壤样品充填入有试验筒2内部，同时边充填边将传感器8间隔一定深度插入土壤样品中，用止水胶塞12将安装孔以及传感器8的数据线固定好，依次填入土壤样品和监测设备后，整平待测土壤样品顶部，放入渗水板3。试验筒2土柱及监测设备固定好后，将实验水样装入基座水箱1内，将进水管4插入基座水箱1内，通过输送泵5将基座水箱1中水样抽纸集水瓶6中，利用虹吸原理将集水瓶6中水样通过出水管7引至渗水板3上侧，水样从渗水板3下渗入土壤样品，一部分以毛细水等形式储存在土壤中，另一部分回归基座水箱1中的水样中。通过数据采集器10可实时观测土壤中温湿度、盐分、土水势等指标变化，基座水箱1中水样可通过即时检测设备测量水样温度、盐度等指标。
同时依据待测土壤样品毛细水上升高度，可调整基座水箱1中水样高度，模拟不同地下水位埋深条件下灌溉对土壤含盐量的影响状况。
该监测装置结构简单，有效还原了采用地下水灌溉对土壤含盐量影响的现场条件，可实时观测土壤、水源含盐量等指标变化，数据真实可靠。
Claims (5)
1.一种模拟地下水灌溉对土壤含盐量影响的监测装置，其特征在于：包括基座水箱（1），基座水箱（1）内设有试验筒（2），试验筒（2）内设有土壤样品，土壤样品上侧设有渗水板（3），试验筒（2）下端侧壁分布渗水孔，进水管（4）一端设置在基座水箱（1）内，另一端依次与输送泵（5）和集水瓶（6）连接，集水瓶（6）设置出水管（7），出水管（7）的出水端设置在渗水板（3）上侧，土壤样品中埋设多组传感器（8），传感器（8）的数据线穿过试验筒（2）侧壁的安装孔后通过连接线（9）与数据采集器（10）连接。
2.根据权利要求1所述的一种模拟地下水灌溉对土壤含盐量影响的监测装置，其特征在于：所述试验筒（2）内底部铺设反滤层（11），反滤层（11）的粒径由内向外逐渐变大。
3.根据权利要求1所述的一种模拟地下水灌溉对土壤含盐量影响的监测装置，其特征在于：所述传感器（8）的数据线的安装孔设置止水胶塞（12）。
4.根据权利要求1所述的一种模拟地下水灌溉对土壤含盐量影响的监测装置，其特征在于：所述试验筒（2）的材质为玻璃。
5.根据权利要求1所述的一种模拟地下水灌溉对土壤含盐量影响的监测装置，其特征在于：所述渗水板（3）顶部与试验筒（2）上端的距离不小于2cm。
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