專利名稱：土壤水滲漏量與地下水補(bǔ)給量觀測(cè)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種土壤水滲漏量與地下水補(bǔ)給量觀測(cè)裝置。
技術(shù)背景自2009年開始黑龍江省水利科學(xué)研究院承擔(dān)了水利部綜合事業(yè)局《水環(huán)境修復(fù)技術(shù)與推廣》項(xiàng)目的專題技術(shù)研究。專題研究涉及土壤水滲漏量和地下水補(bǔ)給量觀測(cè)。根據(jù)灌溉試驗(yàn)規(guī)范，土壤水滲漏量的觀測(cè)是通過以下方法進(jìn)行在隔水處理的大田中設(shè)置蒸滲器區(qū)與試驗(yàn)小區(qū)，分別觀測(cè)蒸滲器區(qū)與試驗(yàn)小區(qū)水量變化的方法進(jìn)行測(cè)定；在試驗(yàn)小區(qū)中測(cè)定蒸發(fā)蒸騰量與滲漏量之和，在蒸滲器區(qū)中測(cè)定蒸發(fā)蒸騰量，通過二者之差計(jì)算出滲漏量。地下水補(bǔ)給量的觀測(cè)是通過以下方法進(jìn)行在隔水處理的大田中設(shè)置無(wú)底蒸滲器(或觀測(cè)小區(qū))與有底蒸滲器區(qū)，在無(wú)底蒸滲器(或觀測(cè)小區(qū))測(cè)出作物蒸發(fā)蒸騰量與地下水補(bǔ)給量之和，在有底蒸滲器測(cè)出作物蒸發(fā)蒸騰量，通過二者之差計(jì)算出地下水補(bǔ)給量。地下水補(bǔ)給量的直接觀測(cè)方法是在有底蒸滲器中根據(jù)試驗(yàn)要求確定地下水位，當(dāng)蒸發(fā)蒸騰引起蒸滲器中地下水位下降時(shí)，向地下水位以下的含水層中進(jìn)行補(bǔ)水，達(dá)到確定地下水位時(shí)所補(bǔ)充的水量即為地下水補(bǔ)給量。土壤水滲漏量和地下水補(bǔ)給量的間接觀測(cè)計(jì)算方法，在實(shí)際操作中存在諸多問題影響土壤水滲漏量和地下水補(bǔ)給量的觀測(cè)準(zhǔn)確度。而地下水補(bǔ)給量的直接觀測(cè)方法又沒有與土壤水滲漏量的觀測(cè)結(jié)合，因此存在著一定的缺陷。土壤水滲漏和地下水補(bǔ)給是地下水位以上土體含水率變化的兩個(gè)方面，當(dāng)降水(或灌水)較多時(shí)，土體含水率較大發(fā)生土壌水滲漏現(xiàn)象，此時(shí)土壌水補(bǔ)給地下水；當(dāng)干旱缺水吋，土體含水率較低發(fā)生地下水補(bǔ)給現(xiàn)象，此時(shí)地下水補(bǔ)給土壌水。因此有必要同時(shí)觀測(cè)到土壤水滲漏和地下水補(bǔ)給兩個(gè)方面過程。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型是為了適應(yīng)同時(shí)觀測(cè)到土壤水滲漏和地下水補(bǔ)給的需求，從而提出一種土壤水滲漏量與地下水補(bǔ)給量觀測(cè)儀。土壤水滲漏量與地下水補(bǔ)給量觀測(cè)儀，它包括前端埋設(shè)裝置、后端觀測(cè)裝置、外筒排氣管29、外筒進(jìn)排水管30、內(nèi)筒進(jìn)排水管31和內(nèi)筒排氣管32 ；前端埋設(shè)裝置包括外筒21、內(nèi)筒22、外筒透水石23和內(nèi)筒透水石24 ;外筒21套在內(nèi)筒22外部，所述內(nèi)筒透水石24固定在內(nèi)筒22中，且將所述內(nèi)筒22分為上、下兩個(gè)獨(dú)立的區(qū)域，位于上方的獨(dú)立區(qū)域?yàn)樯翆犹畛鋮^(qū)域，位于下方的獨(dú)立區(qū)域?yàn)閮?chǔ)水區(qū)域；外筒透水石23設(shè)置在外筒21和內(nèi)筒22之間，且將所述外筒21分為上下兩個(gè)獨(dú)立的區(qū)域，位于上方的獨(dú)立區(qū)域?yàn)樯翆犹畛鋮^(qū)域，位于下方的獨(dú)立區(qū)域?yàn)閮?chǔ)水區(qū)域；所述外筒21和內(nèi)筒22的開ロ均向上，且所述外筒21和內(nèi)筒22的主體埋設(shè)在田間犁底層下；后端觀測(cè)裝置包括內(nèi)筒溢流瓶膠塞I、內(nèi)筒溢流瓶2、內(nèi)筒補(bǔ)水瓶膠塞3、內(nèi)筒補(bǔ)水瓶4、內(nèi)筒補(bǔ)水瓶進(jìn)氣管5、內(nèi)筒補(bǔ)水瓶出水管6、內(nèi)筒補(bǔ)水瓶補(bǔ)水管7、內(nèi)筒補(bǔ)水瓶補(bǔ)水管閥門8、內(nèi)筒補(bǔ)水瓶出水管閥門9、內(nèi)筒量筒10、外筒量筒11、外筒補(bǔ)水瓶出水管閥門12、外筒補(bǔ)水瓶補(bǔ)水管閥門13、外筒補(bǔ)水瓶補(bǔ)水管14、外筒補(bǔ)水瓶出水管15、外筒補(bǔ)水瓶進(jìn)氣管16、外筒補(bǔ)水瓶17、外筒補(bǔ)水瓶膠塞18、外筒溢流瓶19和外筒溢流瓶膠塞20 ；內(nèi)筒溢流瓶2和外筒溢流瓶19均倒置設(shè)置，且內(nèi)筒溢流瓶2和外筒溢流瓶19的主體均豎直設(shè)置在地下水位下方，內(nèi)筒溢流瓶膠塞I和外筒溢流瓶膠塞20分別將內(nèi)筒溢流瓶2的瓶口和外筒溢流瓶19的瓶口密封；內(nèi)筒溢流瓶2的側(cè)壁上和外筒溢流瓶19的側(cè)壁上均開有一個(gè)溢流口，該兩個(gè)溢流口的最低位置均位于地下水位所在的平面，內(nèi)筒量筒10和外筒量筒11分別用于收納來(lái)自所述兩個(gè)溢流口流出的水；·內(nèi)筒補(bǔ)水瓶4和外筒補(bǔ)水瓶17分別倒置在內(nèi)筒溢流瓶2和外筒溢流瓶19的上方，內(nèi)筒補(bǔ)水瓶膠塞3和外筒補(bǔ)水瓶膠塞18分別將內(nèi)筒補(bǔ)水瓶4和外筒補(bǔ)水瓶17的瓶口密封；內(nèi)筒補(bǔ)水瓶膠塞3上開有三個(gè)通孔，內(nèi)筒補(bǔ)水瓶進(jìn)氣管5、內(nèi)筒補(bǔ)水瓶出水管6和內(nèi)筒補(bǔ)水瓶補(bǔ)水管7的一端分別穿過該三個(gè)通孔伸入內(nèi)筒補(bǔ)水瓶4內(nèi)，所述內(nèi)筒補(bǔ)水瓶進(jìn)氣管5的另一端與內(nèi)筒溢流瓶2底部的出氣口連通；內(nèi)筒補(bǔ)水瓶補(bǔ)水管7的另一端設(shè)置有內(nèi)筒補(bǔ)水瓶補(bǔ)水管閥門8 ;內(nèi)筒補(bǔ)水瓶出水管6的另一端作為內(nèi)筒補(bǔ)水瓶的水流出口，且內(nèi)筒補(bǔ)水瓶的水流出口處設(shè)置有內(nèi)筒補(bǔ)水瓶出水管閥門9 ；外筒補(bǔ)水瓶膠塞18上開有三個(gè)通孔,外筒補(bǔ)水瓶補(bǔ)水管14、外筒補(bǔ)水瓶出水管15、外筒補(bǔ)水瓶進(jìn)氣管16的一端分別穿過該三個(gè)通孔伸入外筒補(bǔ)水瓶17內(nèi)，外筒補(bǔ)水瓶進(jìn)氣管16的另一端與外筒溢流瓶19底部的出氣口連通；外筒補(bǔ)水瓶補(bǔ)水管14的另一端設(shè)置有外筒補(bǔ)水瓶補(bǔ)水管閥門13 ;外筒補(bǔ)水瓶出水管15的另一端作為外筒補(bǔ)水瓶的水流出口，且外筒補(bǔ)水瓶的水流出口處設(shè)置有外筒補(bǔ)水瓶出水管閥門12 ；內(nèi)筒溢流瓶膠塞I上開有兩個(gè)通孔，內(nèi)筒進(jìn)排水管31的一端和內(nèi)筒排氣管32的一端分別穿過該兩個(gè)通孔伸入內(nèi)筒溢流瓶2內(nèi)，且所述內(nèi)筒排氣管32的一端位于地下水位所在平面的上方；內(nèi)筒進(jìn)排水管31的另一端和內(nèi)筒排氣管32的另一端分別與內(nèi)筒22底部的進(jìn)排水口和出氣口連通；外筒溢流瓶膠塞20上開有兩個(gè)通孔，外筒排氣管29的一端和外筒進(jìn)排水管30的一端分別穿過該兩個(gè)通孔伸入外筒溢流瓶19內(nèi)，且所述外筒排氣管29的一端位于地下水位所在平面的上方；外筒排氣管29的另一端和外筒進(jìn)排水管30的另一端分別與外筒21底部的出氣口和進(jìn)排水口連通。前端埋設(shè)裝置還包括外筒排氣管嘴25、外筒進(jìn)排水管嘴26、內(nèi)筒進(jìn)排水管嘴27和內(nèi)筒排氣管嘴28 ;所述外筒排氣管嘴25、外筒進(jìn)排水管嘴26、內(nèi)筒進(jìn)排水管嘴27和內(nèi)筒排氣管嘴28分別安裝在位于外筒底部的出氣口上、位于外筒底部的進(jìn)排水口上、位于內(nèi)筒底部的進(jìn)排水口上和位于內(nèi)筒底部的出氣口上；外筒排氣管29、外筒進(jìn)排水管30、內(nèi)筒進(jìn)排水管31和內(nèi)筒排氣管32分別通過外筒排氣管嘴25、外筒進(jìn)排水管嘴26、內(nèi)筒進(jìn)排水管嘴27和內(nèi)筒排氣管嘴28與位于外筒底部的出氣口、位于外筒底部的進(jìn)排水口、位于內(nèi)筒底部的進(jìn)排水口和位于內(nèi)筒底部的出氣口連通。本實(shí)用新型能夠同時(shí)觀測(cè)到土壤水滲漏量和地下水補(bǔ)給量。本實(shí)用新型由于設(shè)置了內(nèi)外筒，使外筒部分起著補(bǔ)助平衡作用，因此提高了土壤水滲漏量和地下水補(bǔ)給量的觀測(cè)準(zhǔn)確度。同時(shí)由于設(shè)置了內(nèi)外筒，因此可安裝在野外任意田塊中進(jìn)行觀測(cè)，觀測(cè)犁底層以下至透水石安裝位置范圍內(nèi)的任意地下水位的土壤水滲漏量和地下水補(bǔ)給量。
圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一、結(jié)合圖I說明本具體實(shí)施方式
，土壤水滲漏量與地下水補(bǔ)給量觀測(cè)儀，它包括前端埋設(shè)裝置、后端觀測(cè)裝置、外筒排氣管29、外筒進(jìn)排水管30、內(nèi)筒進(jìn)排水管31和內(nèi)筒排氣管32 ；前端埋設(shè)裝置包括外筒21、內(nèi)筒22、外筒透水石23和內(nèi)筒透水石24 ;外筒21套在內(nèi)筒22外部，所述內(nèi)筒透水石24固定在內(nèi)筒22中，且將所述內(nèi)筒22分為上、下兩個(gè)獨(dú)立的區(qū)域，位于上方的獨(dú)立區(qū)域?yàn)樯翆犹畛鋮^(qū)域，位于下方的獨(dú)立區(qū)域?yàn)閮?chǔ)水區(qū)域；外筒透水石23設(shè)置在外筒21和內(nèi)筒22之間，且將所述外筒21分為上下兩個(gè)獨(dú)立的區(qū)域，位于·上方的獨(dú)立區(qū)域?yàn)樯翆犹畛鋮^(qū)域，位于下方的獨(dú)立區(qū)域?yàn)閮?chǔ)水區(qū)域；所述外筒21和內(nèi)筒22的開口均向上，且所述外筒21和內(nèi)筒22的主體埋設(shè)在田間犁底層下；后端觀測(cè)裝置包括內(nèi)筒溢流瓶膠塞I、內(nèi)筒溢流瓶2、內(nèi)筒補(bǔ)水瓶膠塞3、內(nèi)筒補(bǔ)水瓶4、內(nèi)筒補(bǔ)水瓶進(jìn)氣管5、內(nèi)筒補(bǔ)水瓶出水管6、內(nèi)筒補(bǔ)水瓶補(bǔ)水管7、內(nèi)筒補(bǔ)水瓶補(bǔ)水管閥門8、內(nèi)筒補(bǔ)水瓶出水管閥門9、內(nèi)筒量筒10、外筒量筒11、外筒補(bǔ)水瓶出水管閥門12、外筒補(bǔ)水瓶補(bǔ)水管閥門13、外筒補(bǔ)水瓶補(bǔ)水管14、外筒補(bǔ)水瓶出水管15、外筒補(bǔ)水瓶進(jìn)氣管16、外筒補(bǔ)水瓶17、外筒補(bǔ)水瓶膠塞18、外筒溢流瓶19和外筒溢流瓶膠塞20 ；內(nèi)筒溢流瓶2和外筒溢流瓶19均倒置設(shè)置，且內(nèi)筒溢流瓶2和外筒溢流瓶19的主體均豎直設(shè)置在地下水位下方，內(nèi)筒溢流瓶膠塞I和外筒溢流瓶膠塞20分別將內(nèi)筒溢流瓶2的瓶口和外筒溢流瓶19的瓶口密封；內(nèi)筒溢流瓶2的側(cè)壁上和外筒溢流瓶19的側(cè)壁上均開有一個(gè)溢流口，該兩個(gè)溢流口的最低位置均位于地下水位所在的平面，內(nèi)筒量筒10和外筒量筒11分別用于收納來(lái)自所述兩個(gè)溢流口流出的水；內(nèi)筒補(bǔ)水瓶4和外筒補(bǔ)水瓶17分別倒置在內(nèi)筒溢流瓶2和外筒溢流瓶19的上方，內(nèi)筒補(bǔ)水瓶膠塞3和外筒補(bǔ)水瓶膠塞18分別將內(nèi)筒補(bǔ)水瓶4和外筒補(bǔ)水瓶17的瓶口密封；內(nèi)筒補(bǔ)水瓶膠塞3上開有三個(gè)通孔，內(nèi)筒補(bǔ)水瓶進(jìn)氣管5、內(nèi)筒補(bǔ)水瓶出水管6和內(nèi)筒補(bǔ)水瓶補(bǔ)水管7的一端分別穿過該三個(gè)通孔伸入內(nèi)筒補(bǔ)水瓶4內(nèi)，所述內(nèi)筒補(bǔ)水瓶進(jìn)氣管5的另一端與內(nèi)筒溢流瓶2底部的出氣口連通；內(nèi)筒補(bǔ)水瓶補(bǔ)水管7的另一端設(shè)置有內(nèi)筒補(bǔ)水瓶補(bǔ)水管閥門8 ;內(nèi)筒補(bǔ)水瓶出水管6的另一端作為內(nèi)筒補(bǔ)水瓶的水流出口，且內(nèi)筒補(bǔ)水瓶的水流出口處設(shè)置有內(nèi)筒補(bǔ)水瓶出水管閥門9 ；外筒補(bǔ)水瓶膠塞18上開有三個(gè)通孔,外筒補(bǔ)水瓶補(bǔ)水管14、外筒補(bǔ)水瓶出水管15、外筒補(bǔ)水瓶進(jìn)氣管16的一端分別穿過該三個(gè)通孔伸入外筒補(bǔ)水瓶17內(nèi)，外筒補(bǔ)水瓶進(jìn)氣管16的另一端與外筒溢流瓶19底部的出氣口連通；外筒補(bǔ)水瓶補(bǔ)水管14的另一端設(shè)置有外筒補(bǔ)水瓶補(bǔ)水管閥門13 ;外筒補(bǔ)水瓶出水管15的另一端作為外筒補(bǔ)水瓶的水流出口，且外筒補(bǔ)水瓶的水流出口處設(shè)置有外筒補(bǔ)水瓶出水管閥門12 ；內(nèi)筒溢流瓶膠塞I上開有兩個(gè)通孔，內(nèi)筒進(jìn)排水管31的一端和內(nèi)筒排氣管32的一端分別穿過該兩個(gè)通孔伸入內(nèi)筒溢流瓶2內(nèi)，且所述內(nèi)筒排氣管32的一端位于地下水位所在平面的上方；內(nèi)筒進(jìn)排水管31的另一端和內(nèi)筒排氣管32的另一端分別與內(nèi)筒22底部的進(jìn)排水口和出氣ロ連通；外筒溢流瓶膠塞20上開有兩個(gè)通孔，外筒排氣管29的一端和外筒進(jìn)排水管30的一端分別穿過該兩個(gè)通孔伸入外筒溢流瓶19內(nèi)，且所述外筒排氣管29的一端位于地下水位所在平面的上方；外筒排氣管29的另一端和外筒進(jìn)排水管30的另一端分別與外筒21底部的出氣ロ和進(jìn)排水ロ連通。前端埋設(shè)裝置還包括外筒排氣管嘴25、外筒進(jìn)排水管嘴26、內(nèi)筒進(jìn)排水管嘴27和內(nèi)筒排氣管嘴28 ;所述外筒排氣管嘴25、外筒進(jìn)排水管嘴26、內(nèi)筒進(jìn)排水管嘴27和內(nèi)筒排氣管嘴28分別安裝在位于外筒底部的出氣口上、位于外筒底部的進(jìn)排水口上、位于內(nèi)筒底部的進(jìn)排水口上和位于內(nèi)筒底部的出氣口上；外筒排氣管29、外筒進(jìn)排水管30、內(nèi)筒進(jìn)排水管31和內(nèi)筒排氣管32分別通過外筒排氣管嘴25、外筒進(jìn)排水管嘴26、內(nèi)筒進(jìn)排水管嘴 27和內(nèi)筒排氣管嘴28與位于外筒底部的出氣ロ、位于外筒底部的進(jìn)排水ロ、位于內(nèi)筒底部的進(jìn)排水口和位于內(nèi)筒底部的出氣ロ連通。本實(shí)用新型的土壤水滲漏量與地下水補(bǔ)給量觀測(cè)儀為土壤水滲漏量和地下水補(bǔ)給量觀測(cè)難題提供了ー種思路先進(jìn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、操作簡(jiǎn)便、制作成本低、工作效率高的土壤水滲漏量和地下水補(bǔ)給量觀測(cè)裝置。土壤水滲漏量與地下水補(bǔ)給量觀測(cè)儀由前端埋設(shè)部分和后端觀測(cè)部分構(gòu)成，主要由鐵制內(nèi)外套筒、內(nèi)外筒溢流瓶、內(nèi)外筒補(bǔ)水瓶、內(nèi)外筒量筒、連接管等5部分組成。其中鐵制內(nèi)外套筒部分由鐵制內(nèi)外套筒、內(nèi)外筒透水石、內(nèi)外筒進(jìn)排水嘴、內(nèi)外筒排氣嘴組成。鐵制內(nèi)外套筒是在大筒底部焊接小筒而制作，內(nèi)外筒之間被內(nèi)筒外壁隔離。鐵制內(nèi)外套筒分別被內(nèi)外筒透水石隔離成上下兩部分，透水石以上部分按原狀土壤進(jìn)行回填，透水石以下部分為儲(chǔ)水空間。土壤水滲漏量與地下水補(bǔ)給量觀測(cè)儀的前端埋設(shè)部分，即鐵制內(nèi)外套筒部分埋設(shè)于田間犁底層下，鐵制內(nèi)外套筒的內(nèi)外筒進(jìn)排水嘴和內(nèi)外筒排氣嘴分別與進(jìn)排水管和排氣管連接，并引至后端觀測(cè)部分分別與內(nèi)外筒溢流瓶進(jìn)行連接。而內(nèi)外筒溢流瓶又通過內(nèi)外筒補(bǔ)水瓶的出水管和進(jìn)氣管分別與內(nèi)外筒補(bǔ)水瓶相互連接，形成馬利奧特自動(dòng)給水裝置。內(nèi)外筒溢流瓶的溢流口下方分別布置內(nèi)外筒量筒，接收溢出水和量測(cè)溢出水量。與內(nèi)筒連接的系統(tǒng)部分，精確觀測(cè)土壤水滲漏量和地下水補(bǔ)給量；與外筒連接的系統(tǒng)部分，為精確觀測(cè)土壤水滲漏量和地下水補(bǔ)給量起著補(bǔ)助平衡作用。土壤水滲漏量為內(nèi)筒量筒中的溢出水量部分，地下水補(bǔ)給量為內(nèi)筒補(bǔ)水瓶水位的兩次觀測(cè)值之差。本實(shí)用新型的土壤水滲漏量與地下水補(bǔ)給量觀測(cè)儀的運(yùn)行過程首先將土壤水滲漏量與地下水補(bǔ)給量觀測(cè)儀如圖I所示進(jìn)行安裝。其次同時(shí)打開內(nèi)外筒補(bǔ)水瓶出水管上的閥門通過內(nèi)外筒溢流瓶往內(nèi)外筒注水，直到使內(nèi)外筒排氣管中充滿水并達(dá)到與待測(cè)地下水位齊平為止。此時(shí)把內(nèi)外筒量筒中的水倒凈后重新擺放，并觀測(cè)記錄內(nèi)外筒補(bǔ)水瓶中的水位，從此進(jìn)入正常的觀測(cè)記錄狀態(tài)。土壤水滲漏量為內(nèi)筒量筒中的溢出水量部分，地下水補(bǔ)給量為內(nèi)筒補(bǔ)水瓶水位的兩次觀測(cè)值之差。當(dāng)內(nèi)外筒補(bǔ)水瓶中需要補(bǔ)水時(shí)，首先關(guān)閉內(nèi)外筒補(bǔ)水瓶出水管上的閥門，然后打開內(nèi)外筒補(bǔ)水瓶補(bǔ)水管上的閥門，由內(nèi)外筒補(bǔ)水瓶補(bǔ)水管進(jìn)行補(bǔ)水，補(bǔ)水結(jié)束后關(guān)閉內(nèi)外筒補(bǔ)水管上的閥門，并打開內(nèi)外筒補(bǔ)水瓶出水管上的閥門。待系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)把內(nèi)外筒量筒中的水倒凈后重新擺放，并觀測(cè)記錄內(nèi)外筒補(bǔ)水瓶中的水位進(jìn)入正常觀測(cè)記錄狀態(tài)。土壤水滲漏量與地下水補(bǔ)給量觀測(cè)儀通過調(diào)節(jié)內(nèi)外筒溢流瓶高度的方法，可觀測(cè)犁底層以下至透水石安裝位置范圍內(nèi)的任意地下水位的土壤水滲漏量和地下水補(bǔ)給量。工作原理當(dāng)土壤水分過多，發(fā)生土壤水補(bǔ)給地下水時(shí)，鐵制內(nèi)筒中的超過地下水位以上部分的土壤水滲漏水量通過內(nèi)筒的進(jìn)排水管，從內(nèi)筒溢流瓶溢流口處溢出，使系統(tǒng)始終維持固定的地下水位，因此土壤水滲漏量為內(nèi)筒量筒中的溢出水量部分。當(dāng)土壤水分過少，發(fā)生地下水補(bǔ)給土壤水時(shí)，鐵制內(nèi)筒中的少于地下水位以下部分的地下水補(bǔ)給水量通過內(nèi)筒補(bǔ)水瓶自動(dòng)補(bǔ)給獲得(馬利奧特自動(dòng)給水裝置)，使系統(tǒng)始終維持固定的地下水位，因此地下水補(bǔ)給量為內(nèi)筒補(bǔ)水瓶水位的兩次觀測(cè)值之差。測(cè)量過程土壤水滲漏量測(cè)量當(dāng)土壤水分過多，土壤水補(bǔ)給地下水時(shí)，鐵制內(nèi)筒中的水位抬高，從而打破系統(tǒng)原有的平衡狀態(tài)，發(fā)生鐵制內(nèi)筒到內(nèi)筒溢流瓶的水分移動(dòng)，并從內(nèi)筒溢流瓶溢流口處溢出，直至鐵制內(nèi)筒中的水位下降到與內(nèi)筒溢流瓶溢流口齊平為 止。此過程中，內(nèi)筒補(bǔ)水瓶始終停止運(yùn)行。因此土壤水滲漏量為內(nèi)筒量筒中的溢出水量部分。地下水補(bǔ)給量測(cè)量當(dāng)土壤水分過少，地下水補(bǔ)給土壤水時(shí)，鐵制內(nèi)筒中的水位降低，從而打破系統(tǒng)原有的平衡狀態(tài)，發(fā)生內(nèi)筒溢流瓶到鐵制內(nèi)筒的水分移動(dòng)，致使內(nèi)筒溢流瓶水位下降，導(dǎo)致內(nèi)筒補(bǔ)水瓶的自動(dòng)補(bǔ)給，直至鐵制內(nèi)筒中的水位抬高到與內(nèi)筒溢流瓶溢流口齊平為止。此過程中，內(nèi)筒補(bǔ)水瓶始終間斷運(yùn)行。因此地下水補(bǔ)給量為內(nèi)筒補(bǔ)水瓶水位的兩次觀測(cè)值之差。本實(shí)用新型的土壤水滲漏量與地下水補(bǔ)給量觀測(cè)儀的特點(diǎn)一是不影響田間正常耕作作業(yè)；二是試驗(yàn)研究期內(nèi)一次安裝即可多年使用；三是制作工藝簡(jiǎn)單，容易加工制作；四是制作成本低廉，容易推廣應(yīng)用；五是操作簡(jiǎn)單方便，易于掌握運(yùn)用；六是很好地反映土壤水滲漏和地下水補(bǔ)給的客觀實(shí)際，更加趨近于田間土壤水分的運(yùn)移狀況。本實(shí)用新型由于設(shè)置了內(nèi)外筒，使外筒部分起著補(bǔ)助平衡作用，因此提高了土壤水滲漏量和地下水補(bǔ)給量的觀測(cè)準(zhǔn)確度。同時(shí)由于設(shè)置了內(nèi)外筒，因此可安裝在野外任意田塊中進(jìn)行觀測(cè)，觀測(cè)犁底層以下至透水石安裝位置范圍內(nèi)的任意地下水位的土壤水滲漏量和地下水補(bǔ)給量。
權(quán)利要求1.土壤水滲漏量與地下水補(bǔ)給量觀測(cè)儀，其特征是它包括前端埋設(shè)裝置、后端觀測(cè)裝置、外筒排氣管(29 )、外筒進(jìn)排水管(30 )、內(nèi)筒進(jìn)排水管(31)和內(nèi)筒排氣管(32 ); 前端埋設(shè)裝置包括外筒(21)、內(nèi)筒(22)、外筒透水石(23)和內(nèi)筒透水石(24);外筒(21)套在內(nèi)筒(22)外部，所述內(nèi)筒透水石(24)固定在內(nèi)筒(22)中，且將所述內(nèi)筒(22)分為上、下兩個(gè)獨(dú)立的區(qū)域，位于上方的獨(dú)立區(qū)域?yàn)樯翆犹畛鋮^(qū)域，位于下方的獨(dú)立區(qū)域?yàn)閮?chǔ)水區(qū)域；外筒透水石(23)設(shè)置在外筒(21)和內(nèi)筒(22)之間，且將所述外筒(21)分為上下兩個(gè)獨(dú)立的區(qū)域，位于上方的獨(dú)立區(qū)域?yàn)樯翆犹畛鋮^(qū)域，位于下方的獨(dú)立區(qū)域?yàn)閮?chǔ)水區(qū)域；所述外筒(21)和內(nèi)筒(22)的開ロ均向上，且所述外筒(21)和內(nèi)筒(22)的主體埋設(shè)在田間犁底層下； 后端觀測(cè)裝置包括內(nèi)筒溢流瓶膠塞(I)、內(nèi)筒溢流瓶(2)、內(nèi)筒補(bǔ)水瓶膠塞(3)、內(nèi)筒補(bǔ)水瓶(4)、內(nèi)筒補(bǔ)水瓶進(jìn)氣管(5)、內(nèi)筒補(bǔ)水瓶出水管(6)、內(nèi)筒補(bǔ)水瓶補(bǔ)水管(7)、內(nèi)筒補(bǔ)水 瓶補(bǔ)水管閥門(8)、內(nèi)筒補(bǔ)水瓶出水管閥門(9)、內(nèi)筒量筒(10)、外筒量筒(11)、外筒補(bǔ)水瓶出水管閥門(12)、外筒補(bǔ)水瓶補(bǔ)水管閥門(13)、外筒補(bǔ)水瓶補(bǔ)水管(14)、外筒補(bǔ)水瓶出水管(15)、外筒補(bǔ)水瓶進(jìn)氣管(16)、外筒補(bǔ)水瓶(17)、外筒補(bǔ)水瓶膠塞(18)、外筒溢流瓶(19)和外筒溢流瓶膠塞(20)； 內(nèi)筒溢流瓶(2 )和外筒溢流瓶(19 )均倒置設(shè)置，且內(nèi)筒溢流瓶(2 )和外筒溢流瓶(19 )的主體均豎直設(shè)置在地下水位下方，內(nèi)筒溢流瓶膠塞(I)和外筒溢流瓶膠塞(20)分別將內(nèi)筒溢流瓶(2)的瓶口和外筒溢流瓶(19)的瓶ロ密封；內(nèi)筒溢流瓶(2)的側(cè)壁上和外筒溢流瓶(19)的側(cè)壁上均開有ー個(gè)溢流ロ，該兩個(gè)溢流ロ的最低位置均位于地下水位所在的平面，內(nèi)筒量筒(10)和外筒量筒(11)分別用于收納來(lái)自所述兩個(gè)溢流ロ流出的水； 內(nèi)筒補(bǔ)水瓶(4)和外筒補(bǔ)水瓶(17 )分別倒置在內(nèi)筒溢流瓶(2 )和外筒溢流瓶(19 )的上方，內(nèi)筒補(bǔ)水瓶膠塞(3)和外筒補(bǔ)水瓶膠塞(18)分別將內(nèi)筒補(bǔ)水瓶(4)和外筒補(bǔ)水瓶(17)的瓶ロ密封； 內(nèi)筒補(bǔ)水瓶膠塞(3)上開有三個(gè)通孔，內(nèi)筒補(bǔ)水瓶進(jìn)氣管(5)、內(nèi)筒補(bǔ)水瓶出水管(6)和內(nèi)筒補(bǔ)水瓶補(bǔ)水管(7)的一端分別穿過該三個(gè)通孔伸入內(nèi)筒補(bǔ)水瓶(4)內(nèi)，所述內(nèi)筒補(bǔ)水瓶進(jìn)氣管(5 )的另一端與內(nèi)筒溢流瓶(2 )底部的出氣ロ連通；內(nèi)筒補(bǔ)水瓶補(bǔ)水管(7 )的另一端設(shè)置有內(nèi)筒補(bǔ)水瓶補(bǔ)水管閥門(8);內(nèi)筒補(bǔ)水瓶出水管(6)的另一端作為內(nèi)筒補(bǔ)水瓶的水流出口，且內(nèi)筒補(bǔ)水瓶的水流出ロ處設(shè)置有內(nèi)筒補(bǔ)水瓶出水管閥門(9); 外筒補(bǔ)水瓶膠塞(18)上開有三個(gè)通孔,外筒補(bǔ)水瓶補(bǔ)水管(14)、外筒補(bǔ)水瓶出水管(15)、外筒補(bǔ)水瓶進(jìn)氣管(16)的一端分別穿過該三個(gè)通孔伸入外筒補(bǔ)水瓶(17)內(nèi)，外筒補(bǔ)水瓶進(jìn)氣管(16)的另一端與外筒溢流瓶(19)底部的出氣ロ連通；外筒補(bǔ)水瓶補(bǔ)水管(14)的另一端設(shè)置有外筒補(bǔ)水瓶補(bǔ)水管閥門(13);外筒補(bǔ)水瓶出水管(15)的另一端作為外筒補(bǔ)水瓶的水流出口，且外筒補(bǔ)水瓶的水流出ロ處設(shè)置有外筒補(bǔ)水瓶出水管閥門(12)； 內(nèi)筒溢流瓶膠塞(I)上開有兩個(gè)通孔，內(nèi)筒進(jìn)排水管(31)的一端和內(nèi)筒排氣管(32 )的一端分別穿過該兩個(gè)通孔伸入內(nèi)筒溢流瓶(2)內(nèi)，且所述內(nèi)筒排氣管(32)的一端位于地下水位所在平面的上方；內(nèi)筒進(jìn)排水管(31)的另一端和內(nèi)筒排氣管(32)的另一端分別與內(nèi)筒(22)底部的進(jìn)排水口和出氣ロ連通； 外筒溢流瓶膠塞(20)上開有兩個(gè)通孔，外筒排氣管(29)的一端和外筒進(jìn)排水管(30)的一端分別穿過該兩個(gè)通孔伸入外筒溢流瓶(19)內(nèi)，且所述外筒排氣管(29)的一端位于地下水位所在平面的上方；外筒排氣管(29)的另一端和外筒進(jìn)排水管(30)的另一端分別與外筒(21)底部的出氣口和進(jìn)排水口連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的土壤水滲漏量與地下水補(bǔ)給量觀測(cè)儀，其特征在于前端埋設(shè)裝置還包括外筒排氣管嘴(25)、外筒進(jìn)排水管嘴(26)、內(nèi)筒進(jìn)排水管嘴(27)和內(nèi)筒排氣管嘴(28);所述外筒排氣管嘴(25)、外筒進(jìn)排水管嘴(26)、內(nèi)筒進(jìn)排水管嘴(27)和內(nèi)筒排氣管嘴(28)分別安裝在位于外筒底部的出氣口上、位于外筒底部的進(jìn)排水口上、位于內(nèi)筒底部的進(jìn)排水口上和位于內(nèi)筒底部的出氣口上；外筒排氣管(29)、外筒進(jìn)排水管(30)、內(nèi)筒進(jìn)排水管(31)和內(nèi)筒排氣管(32)分別通過外筒排氣管嘴(25)、外筒進(jìn)排水管嘴(26)、內(nèi)筒進(jìn)排水管嘴(27)和內(nèi)筒排氣管嘴(28)與位于外筒底部的出氣口、位于外筒底部的進(jìn)排水 口、位于內(nèi)筒底部的進(jìn)排水口和位于內(nèi)筒底部的出氣口連通。
專利摘要土壤水滲漏量與地下水補(bǔ)給量觀測(cè)儀，涉及一種土壤水滲漏量與地下水補(bǔ)給量觀測(cè)裝置。它是為了適應(yīng)同時(shí)觀測(cè)到土壤水滲漏和地下水補(bǔ)給的需求。它由內(nèi)外套筒、內(nèi)外筒溢流瓶、內(nèi)外筒補(bǔ)水瓶、內(nèi)外筒量筒、連接管五部分組成。其中內(nèi)外套筒部分由內(nèi)外套筒、內(nèi)外筒透水石、內(nèi)外筒進(jìn)排水嘴、內(nèi)外筒排氣嘴組成。內(nèi)外套筒分別被內(nèi)外筒透水石隔離成上下兩部分。內(nèi)外套筒部分埋設(shè)于田間犁底層下，內(nèi)外套筒的內(nèi)外筒進(jìn)排水嘴和內(nèi)外筒排氣嘴分別與進(jìn)排水管和排氣管連接，并引至后端觀測(cè)部分分別與內(nèi)外筒溢流瓶進(jìn)行連接。而內(nèi)外筒溢流瓶又通過內(nèi)外筒補(bǔ)水瓶的出水管和進(jìn)氣管分別與內(nèi)外筒補(bǔ)水瓶相互連接。本實(shí)用新型適用于土壤水滲漏量與地下水補(bǔ)給量觀測(cè)。
文檔編號(hào)G01N15/08GK202770829SQ20122050427
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月27日
發(fā)明者尹鋼吉, 李芳花, 黃彥, 孫燕玲, 孫雪梅 申請(qǐng)人:黑龍江省水利科學(xué)研究院