專利名稱：一種坡面壤中流的自動收集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種坡面壤中流自動收集裝置，特別是在旱坡地灌溉和排水溝渠中， 對坡面壤中流進(jìn)行收集的裝置，屬于農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)域，特別是旱地農(nóng)業(yè)區(qū)，收集坡面徑流是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不可缺少的重要環(huán) 節(jié)。從坡面徑流特征看，坡面徑流大致可分成兩個過程先是混水過程(即徑流泥沙 過程)，再是清水過程(即壤中流過程)。研究表明，坡面壤中流含有較表面徑流更多 的作物需要的營養(yǎng)元素，它的流失不僅是土壤營養(yǎng)成分的損失，而且會造成水體環(huán)境 的富營養(yǎng)化。因此，收集壤中流進(jìn)行旱地的灌溉，不僅可以節(jié)省更多的肥料投入，而 且可以減輕面源污染。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動化程度的不斷提高，坡面徑流收集也需要智 能化。目前，各地區(qū)坡面徑流收集，通常是人工收集，即降雨徑流發(fā)生時或發(fā)生后，人 工在坡面溝渠中安閘把徑流關(guān)在坡面池塘里。目前，坡面徑流收集存在的主要問題是1)費(fèi)時費(fèi)力；2)混水(表面徑流)與 清水(壤中流)未區(qū)分地收集，沉水池淤沙較多而減少水池儲量；3)收集人員在收 集過程中存在一定的安全風(fēng)險，即在路滑和雷雨時容易摔傷或被雷擊等的風(fēng)險。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，操作、維護(hù)便捷、能將表面徑流和壤中流區(qū) 分收集的坡面壤中流自動收集裝置。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種坡面壤中流的自動收集裝置，包括單片機(jī)自動 控制系統(tǒng)，建造在坡面的明渠排水口經(jīng)管道與靜水池連通，靜水池側(cè)墻上分別設(shè)有徑 流出流管和壤中流出流管，徑流出流管上設(shè)置有排流閘閥，壤中流出流管與壤中流收 集池連通；靜水池中還設(shè)有泥沙含量動態(tài)檢測裝置用于引入徑流水的引流管下部伸 入過流器中，過流器側(cè)面底部安裝固定有一用于排泄水的電磁閥，液位開關(guān)設(shè)置在過 流器內(nèi)壁面一定高度上，且整個過流器平置于所述稱重傳感器之上。本發(fā)明坡面壤中流自動收集裝置由靜水池，泥沙含量動態(tài)檢測裝置，明渠排流閘閥等組成。本發(fā)明的有益效果是1、 壤中流的收集的自動化進(jìn)行當(dāng)溪溝或明渠的流水引入本裝置的靜水池后，在流動的過程中可以定時檢測出其 徑流比重， 一旦比重小于l.O就收集徑流(壤中流)，提高壤中流收集的時效性和自 動化水平，降低勞動力成本和人身安全風(fēng)險。2、 本裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作維護(hù)便捷。3、 將收集的壤中流用于旱地灌溉，既可以充分利用壤中流中土壤的營養(yǎng)成分， 節(jié)省肥料的投入，又可以減輕面源污染。


圖1是本發(fā)明中的泥沙含量動態(tài)檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1所示監(jiān)測裝置、靜水池以及壤中流收集池連接關(guān)系的俯視圖。具體實(shí)施內(nèi)容本發(fā)明由單片機(jī)自動控制系統(tǒng)(圖中未示出)、泥沙含量動態(tài)檢測裝置、明渠和 靜水池以及壤中流收集池等組成。建造在坡面的明渠排水口 11經(jīng)管道與靜水池22連通，靜水池側(cè)墻上分別設(shè)有徑 流出流管44和壤中流出流管，徑流出流管上設(shè)置有排流閘閥55，壤中流出流管與壤 中流收集池66連通；靜水池中還設(shè)有泥沙含量動態(tài)檢測裝置33:用于引入徑流水的 引流管1下部伸入過流器2中，過流器側(cè)面底部安裝固定有一用于排泄水的電磁閥4， 液位開關(guān)3設(shè)置在過流器2內(nèi)壁面一定高度上，且整個過流器平置于所述稱重傳感器 5之上。圖1示出，泥沙含量動態(tài)檢測裝置由引流管1、過流器2、液位開關(guān)3、電磁閥4、 稱重傳感器5組成。用于引入徑流水的引流管1下部伸入過流器2中，過流器側(cè)面底 部安裝固定有一用于排泄水的電磁閥4，液位開關(guān)3設(shè)置在過流器2內(nèi)壁面一定高度 上，且整個過流器平置于所述稱重傳感器5之上。液壓開關(guān)附著在過流器內(nèi)壁的豎直面，它反映一定標(biāo)準(zhǔn)容積的液面位置，電磁閥 固定在過流器的底部側(cè)面，以控制徑流流經(jīng)過流器的泄水量，同時防止泥沙的淤積。當(dāng)足夠量的徑流連續(xù)地經(jīng)引流管1流入過流器2，由于電磁閥(繼電開關(guān))的控 制，大量的進(jìn)^C在過流器中形成相對穩(wěn)流狀態(tài)且逐漸抬高其液面，當(dāng)液面上升到的液位開關(guān)時，就觸發(fā)稱重傳感器一次動作，記錄下盛有已知容積徑流時過流器的重量，稱重后電池閥打開泄水，泄水后再關(guān)閉盛下一次的徑流，經(jīng)計算機(jī)預(yù)定程序處理即可檢測出某一時刻徑流中的泥沙含量及相應(yīng)的比重值。 一旦徑流比重小于1.0就發(fā)出報警信號觸發(fā)徑流出流管的排流閘閥動作，使閘閥落下而關(guān)閉徑流出流管，靜水池中的徑流經(jīng)壤中流出流管流進(jìn)壤中流收集池而自動收集徑流(壤中流)。
權(quán)利要求
1、一種坡面壤中流的自動收集裝置，包括單片機(jī)自動控制系統(tǒng)，其特征是建造在坡面的明渠排水口(11)經(jīng)管道與靜水池(22)連通，靜水池側(cè)墻上分別設(shè)有徑流出流管(44)和壤中流出流管，徑流出流管上設(shè)置有排流閘閥(55)，壤中流出流管與壤中流收集池(66)連通；靜水池中還設(shè)有泥沙含量動態(tài)檢測裝置(33)用于引入徑流水的引流管(1)下部伸入過流器(2)中，過流器側(cè)面底部安裝固定有一用于排泄水的電磁閥(4)，液位開關(guān)(3)設(shè)置在過流器(2)內(nèi)壁面一定高度上，且整個過流器平置于所述稱重傳感器(5)之上。
全文摘要
一種坡面壤中流的自動收集裝置，包括單片機(jī)自動控制系統(tǒng)，建造在坡面的明渠排水口經(jīng)管道與靜水池連通，靜水池側(cè)墻上分別設(shè)有徑流出流管和壤中流出流管，徑流出流管上設(shè)置有排流閘閥，壤中流出流管與壤中流收集池連通；靜水池中還設(shè)有泥沙含量動態(tài)檢測裝置用于引入徑流水的引流管下部伸入過流器中，過流器側(cè)面底部安裝固定有一用于排泄水的電磁閥，液位開關(guān)設(shè)置在過流器內(nèi)壁面一定高度上，且整個過流器平置于所述稱重傳感器之上。
文檔編號E03B3/00GK101624835SQ200910060099
公開日2010年1月13日 申請日期2009年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月23日
發(fā)明者劉剛才, 阮士松 申請人:中國科學(xué)院水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所