JP3411287B2 - ベイドス帯からの化学成分試料採取用ライシメーター - Google Patents

ベイドス帯からの化学成分試料採取用ライシメーター

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本装置は土壌中の水分の浸透を測定し、化学分析用に
土壌中の水のサンプルをとるために使われるライシメー
タープローブに関するものである。一般的には、ライシ
メーターとは土壌中に埋め込んだタンクまたは容器であ
り、土壌中の水の動きを測定するために使われる。本発
明によるライシメーターは、特にゴルフコースの土壌中
の水分のモニタリングのために設計されている。すなわ
ち、土壌中の水の化学成分及び補給された土壌中の水の
移動を測定する。
典型的なライシメーターはポリ塩化ビニルでできた試
料収集室に取り付けられた多孔質のカップと、土壌の表
面へと通じる二つのアクセスコックから成る。
ライシメーターは300年以上にわたって植物の成長に
必要な水の使用量を明らかにするために使用されてき
た。蒸発散(ET)を測定するための精密なライシメータ
ーは主に過去50年のあいだに開発された。測定型ライシ
メーターの形は、それぞれの調査の必要条件に応じてか
なり異なった設計となっている。これまで表面が1平方
メートルから29平方メートル以上もあるものまで使用さ
れてきた。蒸発散の正確さはライシメーターの面積、容
量、ならびにはかりのタイプに左右されるが、多くのラ
イシメーターは0.05mm以下の正確さを誇っている。しか
し、縦断面の深さが2.5mを超える重量測定型ライシメー
ターはほとんどない。重量測定型ライシメーターにおい
ては機械秤、浮き秤、圧力式秤、電子秤が用いられてお
り、これらはそれぞれ異なったタイプのデータ記録法を
備えている。ライシメーターの壁の構造によってはライ
シメーターへの熱の伝達、及び壁に沿っての水の流れに
影響を与える可能性がある。重量測定型ライシメーター
における蒸発散の正確さは他のさまざまな要因によって
も影響されうる(人の通行量、耕作作業、作物の高さな
ど)。
ライシメーターは蒸発散ならびに水質調査においては
標準的な器具となった。水分蒸発に関する研究ならびに
実験方法の歴史については、Brutsaert(1982)が優れ
た考察を行っている。蒸発散研究のこれまでの経過、特
にライシメーターの発達についてはKohnke(1982)らに
記述されている。SoileauならびにHauck(1987)は浸透
する水の質に重点をおいてライシメーターの研究を行っ
ている。さらに、Bergstrom(1990)は殺虫剤浸出の研
究のためのライシメーターの応用について論じている。
ウェブスターのNew Collegiate Dictionaryでは、ラ
イシメーターは「土壌を通った水を測定したその水の溶
解成分を調べるための装置」と定義している。ライシメ
ーター(lysimeter)ということばはギリシャ語で「溶
解」または「動き」を意味するlysisと「計る」という
意味のmetronに由来している。土から水を取り出す他の
装置も「ライシメーター」と呼ばれているが、明らかに
ライシメーターとは土壌中の水の浸透の測定を意味す
る。水の使用は(蒸発、発散、すなわち蒸発散をさして
いる)ライシメーターが設置されたところより上の土壌
中の水収支により測定される。重量測定型ライシメータ
ーは水の重量の変化によって直接蒸発散を測定する。こ
れに対し、非重量測定型ライシメーターは水の体積変化
を計ることによって間接的に蒸発散を測定する。
水の使用の研究のための最初のライシメーターは、17
世紀終わりのフランスのDe la Hireが作ったとされてい
る。ライシメーターの研究は17世紀初期、おそらく1620
年ごろにオランダでVan Helmontによって行われた。蒸
発散ライシメーター開発は、土壌中の水の重さと排水量
を測定すること、ならびに現場で起こる状況により近い
ものとするために、ライシメーターをより深いところに
置くことを中心に進められてきた。機械秤、浮き秤、圧
力式秤、電子秤のような重量を測定する装置は電子デー
タを記録するために自動化される。ここ20年、重量測定
型ライシメーターのデータの記録においては相当な進歩
が見られた。
ライシメーターのデザインは全く変化が見られなかっ
たが、Kohnke(1940)らは「ライシメーターの設計にお
いては、いかなる構造のものも基準と見なされるべきで
はない。実験の目的、ならびに土壌学的、地質学的、及
び気候上の条件に関する正確な知識を持つことによって
のみ適切な設計がなされる。」と警告している。Pruitt
ならびにLaurence(1985)は、精巧なライシメーターで
さえも蒸発散データにおける大きなミスはありうるの
で、ライシメーターの使用者は質の高い蒸発散データが
確保できるようにあらゆる農耕学的側面を慎重に吟味す
べきだ、と警告している。
蒸発散研究においては、ライシメーターとは植物の成
長する土壌で満たされた容器またはタンクのことを言
う。ライシメーターは使用される土壌塊のタイプ、表面
からの浸透、ならびに土のなかの水の含有量の測定の方
法によって分類されてきた。排水の仕方は重力または吸
引であってもよいし、地下水面が維持されることであっ
てもよい。蒸発散研究用のライシメーターは単一土壌
か、改善土壌か、重量を測定するのかどうか、そして重
力によって、または吸引力によって排水が起こるかによ
って、たいてい分類される。
表面から地下水の帯水層に浸み込む水には、最終的に
は飲料水用の井戸を汚染することにもなる溶解した汚染
物質が含まれていることがある。多くの場合、飲料水に
使われている井戸は、地表で使用される農薬や他の殺虫
剤などによって汚染されてきた。浸透には長い時間がか
かる反面、一度帯水層が汚染されると、その浄化には長
い期間と高額の費用がかかる。水が飽水帯に到達する前
に、地面から数フィート下の土壌から水を取り出し調べ
ることによって、汚染の可能性を示す初期の兆候を確認
することができる。ライシメーターは不飽和のベイドス
(vadose)帯からの水の試料を採取するのに使われる。
ベイドス帯の水圧は毛管作用のために大気圧よりも低く
なっている。毛管現象によって吸引効果が発生するた
め、ベイドス帯からうまく試料用の水を採取することは
むずかしい。ライシメーターはうまく試料を採取するこ
とができるメカニズムを持っている。
正確で、設置しやすく、また使いやすい小型のライシ
メーターが必要とされている。さらに、微量の汚染分析
に適した試料の存在するベイドス帯を流動する水を確実
に集め、測定することが必要とされている。
化学物質を使用するゴルフコースやその他の場所では
ベイドス帯を移動する化学物質が凝縮されるため、その
試料を採取する必要がある。現在使用されているライシ
メーターはこのような測定を行うことはできない。
発明の概要 今回発明されたライシメーターはベイドス帯を移動す
る化学物質を集めることができるように設計されてい
る。現在使用されているライシメーターでは、グラスフ
ァイバーなどのような素材でできた芯(wick)を配列し
人工的な帯水層を作りだし、重力による下への流れを起
こすことによって、毛管作用が生み出されている。今回
発明されたライシメーターを使うと、ゴルフコースの土
壌中の水に通常溜まる汚染物をたどることができる。こ
れはゴルフコースの運営により住民の健康が脅かされる
ことはないということを公に保証する実質的な有用性を
提供することになる。
本発明の目的は、従来のライシメーターを発展させて
ベイドス帯の水の試料から汚染物も検出できるようにす
ることである。ライシメーターの好ましい実施形態は二
つの大きな部分から成る。ひとつは集水用の皿とフィル
ターパックに連結された円筒形の試料採取パイプであ
る。収集容器のまわりには水を収集するガイドが取り付
けられ、パイプの先から地下へと伸びている。もうひと
つは試料採取パイプと収集容器の一部を含む大きな収集
室である。ライシメーターの構成部分のいくつかは水の
浸透もなく、化学反応も起こさないステンレスまたは他
の素材でできている。基本的な構成部品は試料採取パイ
プ、皿、スクリーン、試料採取器、収集棒、収集室であ
る。
パイプは土壌中から地表に伸び、標準的な潅漑用ボッ
クスに似たボックスに至って終わる。地表の水による汚
染や、いたずらなどの被害が及ばないようにパイプの先
には蓋をつけ、ボックスには鍵がかけられるようになっ
ている。
パイプの下の方には、ちょうどライシメーター皿とパ
イプが交わるところのまわりに取り付けられたきめの細
かい格子状のスクリーンを有するパイプに、ライシメー
ター皿がつけられている。スクリーンは飽水状態になっ
た土壌および水の静荷重、またところによっては地表を
動くものの荷重に耐えられるよう設計されている。スク
リーンを通った水はライシメーター皿に集められ、フィ
ルターパックを通って試料採取パイプ、さらに収集容器
へと流れる。フィルターパックは粒の平均が約0.02イン
チ(0.5mm)ほどの洗浄された粒状シリカなどのような
きめの細かい物質で満たされている。スクリーンの格子
の大きさとフィルターパック内の物質の粒の大きさは、
フィルターパックの上に来る土壌層の特徴によって決定
される。フィルターパックは浸透水の化学上の特性が変
化するのを防ぐよう、もしくは最小限にするよう、また
ライシメーターに粒の細かい沈殿物が堆積するのをなる
べく少なくするよう考慮されている。
ライシメーター皿は浅くて、広い。広さはどのぐらい
の浸透水の量が望まれるかによって異なる。スクリーン
は高さがおよそ8インチである。パイプの先端には直径
が0.5インチの縁があり、これはパイプに対しある一定
の角度、たとえば45の角度で付けられている。この縁の
端部にはステンレス、あるいは他の化学作用を起こさな
い物質でできた管がつながっており、収集容器へと伸び
ている。円筒形に丸められた縁と管を通って浸透水は収
集容器に入る。
収集容器は、ガラスなどのような化学作用を起こさな
い物質でできており、さらに別の化学作用を起さない物
質(ステンレス鋼316など)でできた容器のなかに収め
られている。収集ガイドが収集室の側面に取り付けら
れ、収集容器を保持する。収集容器は収集棒によって上
から試料採取パイプのなかを上下に移動することができ
る。オプションとして、収集瓶内に集められた浸透水の
重量を測定するために圧力変換器を棒のついた収集容器
に取り付けることも可能である。さらに、収集室に集積
した余分な浸透水の量を測定するために、収集室に変換
器を取り付けることも可能である。
ライシメーターは収集のための接触領域が適当なとこ
ろに来るよう、地表から約12フィートの深さのところま
で埋めることができる。しかし、たいていは地表から5
フィートから6フィートのところであり、12インチ以下
ということもありうる。十分に大きな穴が何層にもわた
って掘られ、ライシメーター皿の底より下のすべての部
分がパウダー状のシリカまたはきめの細かい砂のなかに
なるように、フィルターパックのついたライシメーター
皿が取り付けられる。ライシメーターの下の方が完全に
そこに収まるように、穴にはきめの細かい砂を入れる。
幾層かになったフィルターをライシメーター皿に入れ、
皿内に沈殿物が溜まるのを少なくするとともに、ほとん
どの状態においてベイドス帯を通る水の流れが平行にラ
イシメーター皿へと流動するのに十分な毛管力が発生す
るようにする。皿の上にある空間は、穴を掘ったときに
できた土を何層かにわたって置くことでふさがれ、土の
縦断面を最初の状態になるべく近いものにする。試料採
取パイプの先端は、潅漑用などのボックスと同様の容器
内に収まっている。これは、壊されたりすることがない
よう安全を確保するためである。
ライシメーターには上下端にフランジのついた細長
い、比較的狭い試料採取パイプがある。ライシメーター
の組立は中央の管の上端を管の下端に連結することによ
り、試料採取パイプの下端に接続している。円形のライ
シメーター皿が中央の管のまわりに張出している。中央
の管の縦についた切り口が、水が皿から中央の管へと流
れ込むようにする一方、粒状物がフィルターパックを通
るのを防ぐスクリーンの役目を果たす。皿のなかには垂
直なウエブ(支え)がついていることで、皿はより強力
なものとなり、さらに放射状のサポート用ウエブならび
に皿の下にあるリングが皿を支持している。比較的直径
の大きい収集室は上下端が回転楕円体で、収集室の一番
上はライシメーター皿を中央に位置させるためのリング
を受ける。収集室の上端に外側で上の方に向かって傾斜
したフランジが、ライシメーター皿の下の方の円錐形の
壁を支持している。皿のなかにある芯(wick)が中央の
管にある切り口を通して伸び、皿から中央の管に水を吸
引し、中央の管の内部の壁に沿って下の方へ水を流す。
中央の管の底部は開いており、傾斜している。そして、
中央の管の下の端の周囲には上の方に向かって開いた内
側の溝が作られている。溝の下の方には排水管がつなが
っている。試料採取装置は、試料採取パイプと中央の管
を通って伸びる棒または鎖によって上に上げたり、下に
降ろしたり、適当な場所な場所に固定したりする。そう
することで、フラスコの上端にあるじょうごやほかの装
置が排水管と一列に並ぶようになる。フラスコは二重の
壁でできた容器のなかの発泡性の台に保持され支持され
ている。排水口は容器の底部に設けられる。あるいは、
あふれた水の体積を測定したい場合には、適切に選択さ
れた変換器を取り付けて、試料採取装置で収集された水
に加えて、あふれてライシメーター内に集められたベイ
ドス帯を通って流れる水の量を測定することができる。
体積の測定は機械的に、または電子的に行われる。容器
は排水管の下に置かれ、試料採取パイプ内の棒または鎖
の上端を固定することによって保持される。この試料採
取パイプは、試料採取装置を入れたり、とりのぞいた
り、入れ替えたりするとき以外には蓋がされている。
ライシメーター装置は好ましくは土壌中に垂直に設置
するための細長い試料採取パイプを有している。ライシ
メーター皿は、土壌中を通って、あるいは地下へ流れる
水を収集するための試料採取パイプから水平に張出して
いる。皿の下には収集室がある。試料採取器は皿の下に
取り付けられ、皿からの水を受け止める。細長い部材が
試料採取装置から試料採取パイプを通って上に伸び、ラ
イシメーター皿の下にある収集室へ試料採取器を挿入し
たり、はずしたりする。
中央の管は試料採取パイプの下端部に接続されてい
る。ライシメーター皿は上から見ると円形をしており、
内側へ向かって緩やかに傾斜した円錐形状の底部となっ
ている。試料採取器のなかの試料採取パイプから水を収
集するために、試料採取パイプのなかのスクリーンが、
ライシメーター皿から試料採取パイプへ浸透力を伴って
水を流す。
スクリーンは中央の管の垂直な切り口を有し、これは
ライシメーター皿の内部を中央の管の内部に連通するた
めのものである。
芯はライシメーター皿の底部に位置し、切り口を通っ
て伸び、その吸引作用により水を切り口を通って中央の
管へと流れさせる。
ライシメーター皿のなかにあるフィルターパックは固
形物が皿のなかへ流れるのを防ぐ。
より好ましい実施形態では、中央の管の内壁をつたっ
て下に流れる水を集めるために、中央の管の下端部は開
口した斜面になっており、中央の管の傾斜した下端部に
沿って上の方に向かって開口した溝が形成されている。
溝から水を流すために、配水管はみぞの下部に接続さ
れ、試料採取器はその導入管の下に位置している。
放射状に伸びた上の方のウエブは皿を支持するために
ライシメーター皿のなかに位置している。さらに、放射
状に伸びた下の方のウエブは皿を支持するため、皿の底
部に沿って中央の管から伸びている。リングは皿を支持
し、固定するために、放射状に伸びた下の方のウエブの
外側の端部を囲んでいる。
収集室はやや球状の底部を有するとともにリングを受
けるための開口上端部を有する、比較的大きな下の方に
伸びたシリンダーと、ライシメーター皿の底部を支持す
るために収集室の上端部に形成された上部外方に傾斜す
るフランジとを有している。
試料採取器は無菌のフラスコとフラスコの下に置かれ
た発泡性の台からなる。このフラスコは上の方が開いて
おり、そこにじょうごが置かれている。内側の容器は円
形をした側壁と底壁とを有し、底壁には排水口がある。
外側の容器が内側の容器を取り囲み、円筒形の外側の壁
ならびに円形の底壁を有し、さらにあふれ出た水量の測
定を行わない場合には円形の底壁に排水用の穴を設けて
もよい。外側の容器の上の上端部には支持部が設けら
れ、その支持部の上端部についた留め具により試料採取
器を上げたり、下げたりする。
ライシメーターの設置ならびに使用に関する望ましい
方法は、直径4フィート、深さ12フィートぐらいに何層
かにわたって大きな穴を掘り、掘られた場所の底にきめ
細かい粒状の物質を敷くことにより成る。きめ細かい粒
状の物質の上には球状の底部をした円筒形の収集室を置
き、収集室の傾斜した上部フランジで円錐形の底部を有
する円形のライシメーター皿を支持する。ライシメータ
ー皿にはフィルターパックを置く。試料採取パイプはラ
イシメーター皿の中央の管に取り付けられ、かつ地表へ
と伸びている。掘り出された土は試料採取パイプの周り
のライシメーター皿の上に掘り出す前と同様の層となる
ように充填される。試料採取器が試料採取パイプと中央
の管を通って挿入され、試料採取器は中央の管の下端に
置かれる。浸透水は埋め戻された土とフィルターパック
を通ってライシメーター皿の底の芯へと流れる。浸透水
は芯と中央の管の開口部から中央の管の内部の壁をつた
って流れる。浸透水は、中央の管の開口した傾斜下端部
に沿って上の方に向かって傾斜して開口した溝に集めら
れる。浸透水は、溝から導入管、じょうごを通って、収
集用フラスコへと流れる。試料採取器は導入管に隣接し
た位置から下に下げられる。それにより、試料採取器は
導入管からはずされ、中央に置かれ、中央の管及び試料
採取パイプを通って上へあげられる。試料用フラスコか
らの水の成分が分析される。フラスコは消毒され試料採
取器に再び置かれる。試料採取器は試料採取パイプ及び
中央の管を通って下げられ、導入管の下に置かれる。試
料採取パイプの上端は閉まっている。
本発明に関する上記の、及びさらなるほかの特徴につ
いては、上記のならびに以下の請求項や図を含む明細書
に明らかである。
図の簡単な説明 図1は組み立てられたライシメーターの断面図を示し
ている。
図2A及び2Bは試料採取パイプを示している。
図3A及び3Bは収集室を上から見た図及び断面図を示し
ている。
図4はライシメーター皿の断面図を示している。
図5Aはライシメーター皿を上から見た図、図5Bはライ
シメーター皿の下面の図を示している。
図6A、6B、6Cは試料採取器の詳細な断面図を示してい
る。
図7A及び7Bは縁溝(lip groove)及び導入管(lip
drain)の詳細な図を示している。
図の詳細な説明 図1に関しては、ライシメーター1の4つの主な構成
要素は試料採取パイプ3、収集室5、ライシメーター皿
7、試料採取器9である。
好ましい試料採取パイプ3は、図2A及び2Bに示されて
いるが、5フィート9インチの長さで(これは設置場所
によって変わる)、両端に接続のためのフランジ13と15
のついた管11である。管の直径は10インチで、ステンレ
スまたは化学作用を起こさないプラスチックでできてい
る。管の厚さは想定した深さにおける土の圧力に耐えら
れるように設計されている。試料採取パイプ3は下の方
のフランジ15を通って、ライシメーター皿7へと連結さ
れている。器具の先端は平板17またはそれに似たような
ものをフランジにボルトでしめることにより、シールさ
れる。
ライシメーター皿7はライシメーター装置1のもっと
も重要な部分である。ステンレス製の皿7は図4に示さ
れている。皿部品は高さが3フィートから4フィートで
ある。皿7の底部19は円錐台のような形をしており、中
央21に向かって傾斜している。直径が10インチのステン
レスまたは他の化学作用を起こさない物質でできた管
が、皿7を通過し、管の外周のところで皿に剛に連結25
され、皿の内側に接続された放射状のウエブ26により強
化される。図4、5A、及び5Bに示されているように、外
側の短い支持ウエブ27は収集室5の先端に収まるリング
29によって囲まれている。切り込みの形をした開口部31
は皿が管と接するところから上に向かって切られる。こ
れらの切り込みが水を皿から管の内部33へと導く。
この1実施の形態においては、必要な圧力勾配はファ
イバーでできた芯35と皿7の内部の粒の細かいシリカ砂
からなるフィルターパック部により構成される。このシ
リカ砂はライシメーター皿の底部から切り込みを通って
管の開口傾斜端部37へとはいる。皿からの水はこの芯を
つたって試料採取器へと導かれる。
図3に示されている収集室5は直径がおよそ2フィー
ト、長さが5フィート5インチの円筒形の容器41で、16
インチ間隔で内側に形成された幅2インチのリングによ
り補強され、下の方は回転楕円体45となって閉じてい
る。操作中にライシメーター皿が置かれるように先端の
開口端に縁47が設けられる。この接合箇所はゴム、テフ
ロン、あるいはそれらに似た物質でできたリング49を使
うことで水を通さないものとなっている。
図6A及び6Bに示されている試料採取器9は、直径6イ
ンチのステンレスの容器51で、長さは20インチ、上部53
は完全に開口し、底57には直径1インチの穴がある。容
器51の上部53にはアーチ型の支持部59が取り付けられて
いる。使用用瓶61は容器51のなかに置かれており、試料
採取器9はステンレスの鎖または棒63により試料採取パ
イプ3の頂部からつり下げられる。鎖または棒63は支持
部59の頂部に取り付けられるか、容器51の外側に溶接さ
れる。試料採取器9及び試料採取用瓶61は操作用に適切
な位置へ下げられ、鎖63を使い試料採取パイプ3を通っ
て試料採取器9を下げたり、上げたりすることにより、
試料が採取できる。試料が採取される間、鎖は試料採取
パイプの先端に固定65される。試料採取用瓶61は底に開
口部68のある内側の容器67内の発泡性の台66の上に支え
られている。じょうご69が水を瓶61へと導く。図6Cに示
されているように、容器67と容器51のあいだに置かれた
変換器60が、試料用瓶61と内側の容器67内に集められた
浸透水(lychant)の重量または体積に関するデータを
伝える。圧力変換器60は容器51内のすべての浸透水の体
積及び重量を測定する。一方、変換器62は容器51ならび
に試料用瓶61のなかにあるすべての浸透水の体積及び重
量を測定する。図3Aに示されているように、収集室5の
底部45にある別の圧力変換器64が収集室内の浸透水の体
積及び重量を測定する。
図1に示されているように、全体装置1は試料採取が
なされねばならない地中に埋められる。適当な粒のサイ
ズをしたフィルターパック70がライシメーター皿の内側
に設置される。土を掘り出す前の状態になるべく近くな
るように、掘り起こされた土で再び埋められる。地面か
らの浸透水は平たい円錐形の不浸透性の皿19にぶつか
り、そこにとどまることにより飽水帯を形成する。その
ようにして収集された水は、切り込み31から皿の底に置
かれているグラスファイバーでできた芯35を通って、ラ
イシメーター皿の中央の管23の内面33へと吸入される。
この水は最終的には、図7A及び7Bに示されているよう
に、管の縁37に到達し、斜めになった溝の切り口75を通
って試料採取器へと滴下する。
図7A及び7Bに示されているように、管23の内壁33の下
部71は下と外73へ向かって先細になっており、縁溝(li
p groove)75を形成するために、細くなった開口下端
部37で溝が作られるか、または内側に曲げられる。芯35
から壁33に沿って下の方へ流動する液体を排水するため
に、溝75の最下部のところで、下端から縁溝まで穴77が
あけられる。縁の導入管79は穴77の周りで管23に溶接さ
れる。試料採取器は定期的に取り外され、そのたびに殺
菌された瓶61がもとの位置へもどされる。収集室は余分
な水を収集し、必要があればポンプでくみあげる。
以上は本発明に関して具体的な実施例について述べた
ものであるが、本発明の範囲を出ることがなければ、修
正、変更したものであってもよく、次の請求の範囲に定
義される。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−182753(JP,A) 特開 平5−227844(JP,A) 特開 平4−155027(JP,A) 特公 昭52−48838(JP,B2) 特公 平3−35453(JP,B2) 実公 昭57−7003(JP,Y2) 実公 昭64−3062(JP,Y2) 米国特許4631968(US,A) 米国特許3240067(US,A) 米国特許5000051(US,A) 米国特許5228517(US,A) 米国特許5035149(US,A) ソ連国特許発明638864(SU,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 1/00 - 1/44 G01N 33/00 - 33/46 JICSTファイル(JOIS)

Claims (27)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】地中に垂直に設置するための細長い試料採
    取パイプと、地中から水を収集するための試料採取パイ
    プから垂直に延びたライシメーター皿と、皿の下に位置
    する収集室と、皿からの水を受け止めるために皿の下の
    収集室の置かれた試料採取器と、ライシメーター皿の下
    の収集室に試料採取器を挿入したり、はずしたりするた
    めに試料採取パイプを通って試料採取器から上に伸びて
    いる細長い部材とからなるライシメーター装置。
  2. 【請求項2】試料採取パイプの下端に連結された中央の
    管と、下の方へ内側に向かって傾斜した円錐形の底部を
    有し、上から見ると円形をしたライシメーター皿と、試
    料採取器のなかの試料採取パイプから水を収集するため
    に、皿から試料採取パイプへ水を流すための管のなかに
    あるスクリーンとを具備することを特徴とする請求項1
    に記載の装置。
  3. 【請求項3】ライシメーター皿の内部が中央の管の内部
    に連通するように、スクリーンが中央の管に垂直な切り
    口を具備することを特徴とする請求項2に記載の装置。
  4. 【請求項4】切り口から中央の管へ吸引作用により水を
    流動させるために、ライシメーター皿の底部に位置し、
    かつ切り口から延びている芯を具備することを特徴とす
    る請求項3記載の装置。
  5. 【請求項5】固形物が中央の管に流れるのを防ぐために
    ライシメーター皿内にフィルターパックを具備すること
    を特徴とする請求項4に記載の装置。
  6. 【請求項6】管の内壁を流れる水を収集するために中央
    の管の下端に傾斜して開口する開口部と、中央の管の傾
    斜下端部に沿って内側の上の方に向かって開口する溝を
    具備することを特徴とする請求項2に記載の装置。
  7. 【請求項7】溝から水を排水するために溝の下の方に連
    結された導入管を有し、試料採取器が導入管の下に位置
    していることを特徴とする請求項6に記載の装置。
  8. 【請求項8】皿を支持するためにライシメーター皿のな
    かに位置している放射状に伸びた上の方のウエブと、皿
    を支えるため皿の底部に沿って中央の管から放射状に伸
    びた下の方のウエブと、皿を支えかつ固定するためにの
    放射状に伸びた下の方のウエブの外側の縁を取り囲むリ
    ングを有することを特徴とする請求項2に記載の装置。
  9. 【請求項9】収集室が、球状と底部とリングを受け止め
    るための開口上端部を有する比較的大きな下の方に伸び
    たシリンダーと、ライシメーター皿の底部を支持するた
    めの収集室の上端に外の方に向かって傾斜するフランジ
    を有することを特徴とする請求項8に記載の装置。
  10. 【請求項10】試料採取器は、上部開口部を有する無菌
    のフラスコと、その開口部に置かれたじょうごと、フラ
    スコの下に置かれた発泡性の台と、円形をした側壁と底
    壁とを有しかつ底壁には排水口のある内側の容器と、内
    側の容器を取り囲む外側の容器と、円筒形の外壁と円形
    の底壁と底壁には排水用穴のあいた外側の容器と、ある
    いは収集された水の量を測定するための交換器と、外側
    の容器の上端に接続された支持部と、ならびに試料採取
    器を上げたり、下げたりするために支持部の上端にある
    止め具を有することを特徴とする請求項1に記載の装
    置。
  11. 【請求項11】試料採取器に収集された浸透水の体積ま
    たは重量を測定するために試料採取器に取り付けられた
    変換器を有し、その変換器からの読み出しは自動または
    マニュアルデータ読み出しを行なうことができることを
    特徴とする請求項1に記載の装置。
  12. 【請求項12】試料採取器によって収集されない浸透
    水、または試料採取器の収納容積を超えた浸透水の体積
    または重量を測定するために収集室に取り付けられた変
    換器を有し、その変換器からの読み出しは自動またはマ
    ニュアルデータ読み出しを行なうことができることを特
    徴とする請求項1に記載の装置。
  13. 【請求項13】直径4フィート深さ約12フィートの大き
    な穴を堀り、その穴の底にきめの細かい粒状の物質を置
    き、そのきめの細かい粒状の物質の上に球状の底壁を有
    する円筒形の収集室を置き、収集室の斜めになった上の
    方のフランジに円錐形の底部を有する円形のライシメー
    ター皿を支持し、ライシメーター皿のなかにフィルター
    パックを置き、ライシメーター皿の中央の管に試料採取
    パイプを取り付けるとともにその試料採取パイプを地面
    まで延ばし、試料採取パイプの周囲のライシメーター皿
    の上に掘り起こされた土を充填し、試料採取パイプなら
    びに中央の管を通って試料採取器を挿入し、中央の管の
    下端部に試料採取器を置き、充填された土及びフィルタ
    ーパックを通って水をライシメーター皿の底にある芯ま
    で流れさせ、芯ならびに中央の管の開口部を通って水を
    流し、中央の管の内壁に沿って水を下へ流れさせ、中央
    の管の下の方の開いていて傾斜した端部に沿って上の方
    に向かって開いて傾斜した溝に水を集め、溝から導入
    管、じょうろを通って採取用フラスコへと水を流し、導
    入管に隣接した位置から試料採取器を下げ、導入管から
    試料採取器をはずし、試料採取器をまんなかに置き、中
    央の管ならびに試料採取パイプを通って試料採取器を上
    げ、試料採取器フラスコ内の水の成分を分析し、フラス
    コを殺菌し、試料採取器のフラスコをもとの位置にもど
    し、試料採取パイプならびに中央の管を通って試料採取
    器を下げ、導入管の下に試料採取器を置き、試料採取パ
    イプの上の端を閉じることを特徴とするライシメーター
    の設置および使用方法。
  14. 【請求項14】土壌中に設置するための細長い試料採取
    パイプと、土壌からの浸透水を採取するために試料採取
    パイプから伸びたライシメーターコレクターと、コレク
    ターの下に位置する収集室と、コレクターからの浸透水
    を受け止めるためにコレクターの下の収集室に置かれる
    試料採取器と、ライシメーターコレクターの下の収集室
    から浸透水を取り出すために試料採取パイプを通って試
    料採取器から伸びる細長い部材とを具備したことを特徴
    とするライシメーター装置。
  15. 【請求項15】管の底に向かって下方へ内側に傾斜した
    コレクターに連結された管と、管から集められた浸透水
    を試料採取器へと導くための管に隣接した試料採取器と
    管にコレクターからの浸透水を流れさせるための管の開
    口部とを有することを特徴とする請求項14に記載の装
    置。
  16. 【請求項16】ライシメーターコレクターを管の内部に
    連通するために、開口部は管の壁に形成された垂直な開
    口または穴を有することを特徴とする請求項15に記載の
    装置。
  17. 【請求項17】ライシメーターコレクターの底にあって
    開口部から伸びた芯が、吸引作用により浸透水を開口部
    を通って管へと流れさせることを特徴とする請求項15に
    記載の装置。
  18. 【請求項18】固形物が中央の管へと流れ込むのを防ぐ
    ためにライシメーターコレクター内にフィルターパック
    を有することを特徴とする請求項17に記載の装置。
  19. 【請求項19】管の下端を傾斜させた開口部と、管の内
    壁を流れる浸透水を集めるために中央の管の下方傾斜端
    部に沿って内側の上の方に向かって開いた溝と、溝から
    浸透水を排水するために溝の下の方に連結された導入管
    とを有し、試料採取器がその導入管の下に置かれること
    を特徴とする請求項15に記載の装置。
  20. 【請求項20】管と、ライシメーターコレクター皿と、
    皿を支持するために皿の中で放射状に上に伸びるウエブ
    と、皿を支持するために皿の底部に沿って中央の管から
    伸びた放射状の下の方のウエブと、皿を支持し強化する
    ために下の方の放射状に伸びたウエブの外側の端部を取
    り囲むリングと、ライシメーター皿の底部を支持するた
    めに収集室の上部にリングを受け止めるために底部と開
    口上端部を持った下の方に伸びる収集室とを有すること
    を特徴とするライシメーター。
  21. 【請求項21】試料採取器と、さらに上方開口部を有す
    る殺菌されたフラスコと、その開口部に置かれたじょう
    ごと、フラスコの下に置かれた発泡性の台と、側壁及び
    底壁があり、底壁のところで開けたり閉めたりできる排
    水口のついた内側の容器と、内側の容器を取り囲む外側
    の容器と、外側の側壁、外側の底壁、及びその外側の底
    壁には排水用の穴のある外側の容器と、外側の容器の上
    端に接続された支持部と、試料採取器を上げたり、下げ
    たりするために支持部の上端のところについた止め具と
    から成ることを特徴とするライシメーター。
  22. 【請求項22】試料採取器に収集された浸透水の体積ま
    たは重量を測定するために試料採取器に設置された変換
    器と自動またはマニュアルデータ読み出しのために圧力
    変換器に接続された読み出し手段とを有することを特徴
    とする請求項21に記載の装置。
  23. 【請求項23】穴を堀り、穴の底に物質を置き、その物
    質の上に底のついた収集室を置き、収集室の上の傾斜し
    た面に底が下の方に向かって傾斜したライシメーターコ
    レクターを置き、ライシメーターコレクターのなかにフ
    ィルターパックを置き、ライシメーターコレクターに採
    取用管を設置し、収集室から試料採取パイプを地面まで
    延ばし、ライシメーターコレクターの上のフィルターパ
    ック、試料採取パイプならびに採取用管の周囲に掘り起
    こされた土を充填し、試料採取器を管の下のところに置
    き、充填された土及びフィルターパックを通って水を流
    れさせ、ライシメーターコレクターに浸透水を集め、管
    の開口部を通り、管の下へ向かって浸透水を流し、管か
    ら浸透水を集め、試料採取用フラスコへと浸透水を流
    し、管ならびに試料採取パイプを通ってフラスコを引き
    上げ、試料採取用フラスコ内の水の成分を分析し、フラ
    スコを殺菌し、試料採取パイプならびに管を通って下げ
    ることによりフラスコをもとの位置に戻し、管の下に試
    料採取器を置き、試料採取パイプの上の端を閉じること
    を特徴とするライシメーターの使用方法。
  24. 【請求項24】浸透水を集めるコレクターと、コレクタ
    ーの下の収集室と、コレクターからの浸透水を受け止め
    るための収集室内にある試料採取器と、試料採取器に収
    集された浸透水の体積または重量を測定するために試料
    採取器に設置された第一変換器と、自動またはマニュア
    ルデータ読み出しのためにその第一変換器に接続可能な
    データ読み出し装置と、試料採取器によって収集されな
    い浸透水と、または試料採取器の収納容量を超えてあふ
    れた浸透水の体積または重量を測定するために収集室に
    設置された第二変換器と、自動またはマニュアルデータ
    読み出しのためにその第二変換器に接続可能なデータ読
    み出し装置とを有することを特徴とするライシメーター
    装置。
  25. 【請求項25】前記フィルターパックは、浸透水のなか
    の化学成分が変質するのを防ぐか最小限にするために、
    さらにライシメーターのなかに細かい沈殿物が堆積する
    のを抑えるために、グラスファイバーでできた芯及びき
    めの細かい粒のシリカを有することを特徴とする請求項
    18に記載の装置。
  26. 【請求項26】前記フィルターパックは、浸透水のなか
    の化学成分が変質するのを防ぐか最小限にするために、
    さらにライシメーターのなかに細かい沈殿物が堆積する
    のを抑えるために、きめの細かい粒のシリカを有するこ
    とを特徴とする請求項18に記載の装置。
  27. 【請求項27】約0.55mmの中サイズの粒状砂と、さらに
    浸透水をコレクターへと導くためにきめの細かい粒のシ
    リカの下にグラスファイバーでできた芯とを有すること
    を特徴とする請求項26に記載の装置。
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