專利名稱：一種滲漏測(cè)量?jī)x及用其測(cè)量滲漏量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種滲漏測(cè)量?jī)x及使用該滲漏測(cè)量?jī)x測(cè)量農(nóng)田深層滲漏量的方法，適
用于灌溉質(zhì)量評(píng)價(jià)、灌溉科學(xué)研究及環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
降雨或者灌溉引起超過(guò)土壤計(jì)劃濕潤(rùn)層田間持水率而產(chǎn)生深層滲漏是農(nóng)田水份循環(huán)的重要環(huán)節(jié)，準(zhǔn)確測(cè)定滲漏量是確定地下水補(bǔ)給量、評(píng)價(jià)灌溉質(zhì)量及環(huán)境效應(yīng)、制定合理灌溉制度及計(jì)算作物需水量等的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。目前，測(cè)量滲漏對(duì)地下水的補(bǔ)給主要通過(guò)觀測(cè)井測(cè)定水位而獲得，滲漏量的試驗(yàn)觀測(cè)主要通過(guò)蒸滲儀或有底測(cè)坑。蒸滲儀利用水量平衡原理測(cè)定種植在土槽中植被的需水量，雖然精度及自動(dòng)化程度較高，但設(shè)備投資大，不能進(jìn)行不同灌溉技術(shù)條件下灌水質(zhì)量的評(píng)價(jià)研究；有底測(cè)坑原理和蒸滲儀一樣，主要通過(guò)底部滲漏收集系統(tǒng)觀測(cè)滲漏量。有底測(cè)坑和蒸滲儀都由于測(cè)坑面積較小，建設(shè)位置相對(duì)固定，投資較高，主要用于對(duì)作物需水量的科學(xué)研究，而不適用于大田灌溉質(zhì)量評(píng)價(jià)。大田中滲漏量的確定則是通過(guò)測(cè)定灌溉或降雨后的土壤含水率，利用水量平衡方程推求，目前尚沒(méi)有儀器設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)直接對(duì)大田滲漏量的監(jiān)測(cè)。 監(jiān)測(cè)地下水的水位變化間接推算滲漏量，主要應(yīng)用于長(zhǎng)時(shí)期降雨補(bǔ)給地下水的水位觀測(cè)研究，即主要用于水資源轉(zhuǎn)化方面的研究，而不適用于灌溉水滲漏量的測(cè)量。因?yàn)橥恋毓喔人玫乃?，相?duì)地下水的補(bǔ)給水量有限，因此引起地下水的水位變化也很小，致使測(cè)量精度太低而沒(méi)有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種滲漏測(cè)量?jī)x及使用該滲漏測(cè)量?jī)x測(cè)量滲漏量的方法。 本發(fā)明首先提供了一種滲漏測(cè)量?jī)x，該滲漏測(cè)量?jī)x包括滲漏收集部件、支撐部件、收集保護(hù)部件、排水部件和滲漏量測(cè)量部件，其特征在于還包括過(guò)濾部件，所述收集保護(hù)部件底部設(shè)有支撐部件，收集保護(hù)部件內(nèi)部設(shè)有滲漏收集部件、過(guò)濾部件和排水部件；其中，排水部件與滲漏收集部件結(jié)合在一起；滲漏量測(cè)量部件測(cè)量排水部件排出的水量。
作為優(yōu)選，所述收集保護(hù)部件為無(wú)蓋無(wú)底柱形容器；所述過(guò)濾部件由其間裝有直徑0. 5-1. 2mm細(xì)沙的上、下兩層鋼絲濾網(wǎng)構(gòu)成，該過(guò)濾部件固定于無(wú)蓋無(wú)底柱形容器壁的上部。 作為優(yōu)選，所述無(wú)蓋無(wú)底柱形容器的高度至少是其直徑的2倍，無(wú)蓋無(wú)底柱形容器器壁底部設(shè)有支撐部件。 作為優(yōu)選，所述無(wú)蓋無(wú)底柱形容器為無(wú)蓋無(wú)底圓柱形容器，該無(wú)蓋無(wú)底圓柱形容器中部設(shè)置滲漏收集部件，該滲漏收集部件與無(wú)蓋無(wú)底圓柱形容器固定在一起；所述支撐部件為固定支架，均勻分布于無(wú)蓋無(wú)底圓柱形容器器壁底部。 作為優(yōu)選，所述滲漏收集部件為漏斗，該漏斗與無(wú)蓋無(wú)底圓柱形容器無(wú)縫連接在一起。 作為優(yōu)選，所述滲漏量測(cè)量部件由量水容器、浮子、杠桿、打點(diǎn)計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)采集器和兩個(gè)電極構(gòu)成，所述量水容器設(shè)于滲漏收集部件的出口 ，該量水容器內(nèi)懸吊一浮子，該浮子與所述杠桿的一端相連，該杠桿的另一端連接一電極；所述打點(diǎn)計(jì)數(shù)器連接另一電極和數(shù)據(jù)采集器，與杠桿連接的電極下降到最低位置時(shí)，與打點(diǎn)計(jì)數(shù)器連接的電極接通形成回路，從而計(jì)數(shù)一次。 作為優(yōu)選，所述排水部件為虹吸管，該虹吸管穿過(guò)量水容器的邊壁與量水容器固
定在一起。 作為優(yōu)選，所述量水容器為圓臺(tái)形有機(jī)玻璃杯，所述虹吸管為有機(jī)玻璃杯制得虹
吸管；該虹吸管穿過(guò)圓臺(tái)形有機(jī)玻璃杯的邊壁與量水容器無(wú)縫連接在一起。 作為優(yōu)選，所述滲漏量測(cè)量部件為翻斗式測(cè)量裝置，該翻斗式測(cè)量裝置為本領(lǐng)域
常規(guī)翻斗式測(cè)量裝置。 上述滲漏收集部件、支撐部件、收集保護(hù)部件、滲漏量測(cè)量部件、排水部件和過(guò)濾部件，均不限于具體的形狀、大小、結(jié)構(gòu)和連接方式，只要彼此間相適應(yīng)，各部件能夠達(dá)到設(shè)置該部件的相應(yīng)功能，從而能夠達(dá)到本發(fā)明的目的即可。 本發(fā)明還進(jìn)一步提供了使用上述滲漏測(cè)量?jī)x測(cè)量滲漏量的方法于待測(cè)地點(diǎn)挖一個(gè)洞，所述滲漏測(cè)量?jī)x置于該洞內(nèi)，然后填土至平整即可自動(dòng)測(cè)量。 本發(fā)明提供的滲漏測(cè)量?jī)x體積小、價(jià)格低，安裝、攜帶方便，測(cè)量方法簡(jiǎn)單、精度高。該滲漏測(cè)量?jī)x可以直接安裝到農(nóng)田任意位置一定深度(取決于不同作物的計(jì)劃濕潤(rùn)層深度)處，實(shí)現(xiàn)對(duì)深層滲漏水量的適時(shí)、定量、直觀的自動(dòng)測(cè)量。本發(fā)明提供的滲漏測(cè)量?jī)x造價(jià)在2500元以內(nèi)，而建設(shè)蒸滲儀或測(cè)坑價(jià)格在10萬(wàn)元以上；測(cè)量精度高，為0. lmm的滲漏量，即lmVhm2。本發(fā)明提供的滲漏測(cè)量?jī)x能夠精確測(cè)量灌溉后土地的滲漏量，而現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)其的精確測(cè)量。因?yàn)橛械诇y(cè)坑和蒸滲儀建設(shè)位置固定，測(cè)定面積僅限于測(cè)坑或蒸滲儀的土槽面積，基本都不超過(guò)10!112，對(duì)于農(nóng)田尺度的灌溉滲漏量測(cè)定沒(méi)有實(shí)際意義。通過(guò)監(jiān)測(cè)地下水的水位變化間接推算滲漏量，由于農(nóng)田灌溉所用的水量，相對(duì)地下水的補(bǔ)給水量所占比例小，因此引起地下水的水位變化微小，以測(cè)量精度太低而沒(méi)有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。


圖1是實(shí)施例1提供的滲漏測(cè)量?jī)x的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中，1為無(wú)蓋無(wú)底圓柱形容器；2為濾層；3為漏斗；4為圓臺(tái)形有機(jī)玻璃量水杯；5為虹吸管；6為杠桿支承軸及支架；7為浮子；8為杠桿；9為電極；10圓臺(tái)形有機(jī)玻璃量水杯和虹吸管的固定架；11為電極與打點(diǎn)計(jì)數(shù)器和數(shù)據(jù)采集器的連接線；12為電極支撐件；13為無(wú)蓋無(wú)底圓柱形容器的固定支架。打點(diǎn)計(jì)數(shù)器和數(shù)據(jù)收集器是現(xiàn)有技術(shù)，其連接方式
也是現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)連接方式，因此，圖1中沒(méi)有標(biāo)示出。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
該滲漏測(cè)量?jī)x包括滲漏收集部件、支撐部件、收集保護(hù)部件、排水部件、滲漏量測(cè) 量和過(guò)濾部件，收集保護(hù)部件底部設(shè)有支撐部件，收集保護(hù)部件的內(nèi)部設(shè)有滲漏收集部件、 過(guò)濾部件和排水部件。其中，排水部件與滲漏收集部件結(jié)合在一起，滲漏量測(cè)量部件測(cè)量排 水部件排出的水量。 上述滲漏收集部件、支撐部件、收集保護(hù)部件、滲漏量測(cè)量部件、排水部件和過(guò)濾 部件，均不限于具體的形狀、大小、結(jié)構(gòu)和連接方式，只要彼此相適應(yīng)，各部件能夠達(dá)到設(shè)置 該部件的相應(yīng)功能，從而能夠達(dá)到本發(fā)明的目的即可。
實(shí)施例1 圖1為實(shí)施本發(fā)明的一個(gè)具體技術(shù)方案，僅用于對(duì)本發(fā)明作一具體說(shuō)明，使本領(lǐng)
域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實(shí)施。
圖1中， 1.收集保護(hù)部件一個(gè)直徑20cm、高40cm的無(wú)蓋無(wú)底圓柱形容器，作為收集部件 的保護(hù)部件，埋設(shè)于待測(cè)地下。 2.支撐部件無(wú)蓋無(wú)底圓柱形容器器壁底部均勻分布焊接高10cm的固定支架作 為支撐部件，穩(wěn)固無(wú)蓋無(wú)底圓柱形容器。 3.過(guò)濾部件無(wú)蓋無(wú)底圓柱形容器上部?jī)?nèi)置高10cm的沙濾層，由上下兩層鋼絲濾 網(wǎng)固定于無(wú)蓋無(wú)底圓柱形容器壁上，內(nèi)裝0. 5-1. 2mm細(xì)沙，防止土壤顆粒進(jìn)入無(wú)蓋無(wú)底圓 柱形容器中的量測(cè)裝置。 4.滲漏量收集部件無(wú)蓋無(wú)底圓柱形容器中部設(shè)置漏斗收集裝置，漏斗上沿與無(wú) 蓋無(wú)底圓柱形容器固定，做無(wú)縫連接，減少滲漏量的損失，加快集流。 5.滲漏量測(cè)量部件和排水部件漏斗出口設(shè)置圓臺(tái)形有機(jī)玻璃量水杯，杯內(nèi)高 2. 5cm，上口內(nèi)直徑2. 32cm，底部?jī)?nèi)直徑0. 7cm。沿量杯邊壁固定設(shè)置內(nèi)徑為0. 5cm的玻璃 虹吸管，虹吸管頂部距量杯底部2cm，杯內(nèi)開(kāi)口于底部，穿過(guò)量杯壁下垂長(zhǎng)度為5cm (該玻璃 虹吸管作為排水部件)。當(dāng)滲漏水進(jìn)入量水杯后水位上升到2cm高度處，與虹吸管頂部齊 平，虹吸管開(kāi)始排水，由于虹吸作用，量水杯中水被排空為止，排入底部土壤中直接滲入地 下。量杯內(nèi)懸吊一塑料浮子，浮子與杠桿相連，杠桿末端為一電極，連線自支撐軸處引出，支 承軸固定在操作平臺(tái)上，當(dāng)量水杯水位上升時(shí)，浮子上升，帶動(dòng)相連杠桿另一端下降，下降 到最大程度時(shí)，即開(kāi)始排水時(shí)，杠桿上的電極與固定在操作平臺(tái)的電極相接觸，與在地面連 接在一起的打點(diǎn)計(jì)數(shù)器形成回路，記錄一次，然后進(jìn)行下一次記錄。 以上所述實(shí)施例僅是為充分說(shuō)明本發(fā)明而所舉的較佳的實(shí)施例，本發(fā)明的保護(hù)范 圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本發(fā)明 的保護(hù)范圍之內(nèi)，本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種滲漏測(cè)量?jī)x，包括滲漏收集部件、支撐部件、收集保護(hù)部件、排水部件和滲漏量測(cè)量部件，其特征在于還包括過(guò)濾部件，所述收集保護(hù)部件底部設(shè)有支撐部件，收集保護(hù)部件內(nèi)部設(shè)有滲漏收集部件、過(guò)濾部件和排水部件；其中，排水部件與滲漏收集部件結(jié)合在一起；滲漏量測(cè)量部件測(cè)量排水部件排出的水量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的滲漏測(cè)量?jī)x，其特征在于所述收集保護(hù)部件為無(wú)蓋無(wú)底柱 形容器；所述過(guò)濾部件由其間裝有直徑0. 5-1. 2mm細(xì)沙的上、下兩層鋼絲濾網(wǎng)構(gòu)成，該過(guò)濾 部件固定于無(wú)蓋無(wú)底柱形容器壁的上部。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的滲漏測(cè)量?jī)x，其特征在于所述無(wú)蓋無(wú)底柱形容器的高度至 少是其直徑的2倍，該無(wú)蓋無(wú)底柱形容器器壁底部設(shè)有支撐部件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的滲漏測(cè)量?jī)x，其特征在于所述無(wú)蓋無(wú)底柱形容器為無(wú)蓋無(wú) 底圓柱形容器，該無(wú)蓋無(wú)底圓柱形容器中部設(shè)置滲漏收集部件，該滲漏收集部件與無(wú)蓋無(wú) 底圓柱形容器固定在一起；所述支撐部件為固定支架，均勻分布于無(wú)蓋無(wú)底圓柱形容器器 壁底部。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的滲漏測(cè)量?jī)x，其特征在于所述滲漏收集部件為漏斗，該漏斗 與無(wú)蓋無(wú)底圓柱形容器無(wú)縫連接在一起。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的滲漏測(cè)量?jī)x，其特征在于所述滲漏量測(cè)量部件由量水容器、 浮子、杠桿、打點(diǎn)計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)采集器和兩個(gè)電極構(gòu)成，所述量水容器設(shè)于滲漏收集部件的 出口，該量水容器內(nèi)懸吊一浮子，該浮子與所述杠桿的一端相連，該杠桿的另一端連接一電 極；所述打點(diǎn)計(jì)數(shù)器連接另一電極和數(shù)據(jù)采集器，與杠桿連接的電極下降到最低位置時(shí)，與 打點(diǎn)計(jì)數(shù)器連接的電極接通形成回路，從而計(jì)數(shù)一次。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的滲漏測(cè)量?jī)x，其特征在于所述排水部件為虹吸管，該虹吸管 穿過(guò)量水容器的邊壁與量水容器固定在一起。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的滲漏測(cè)量?jī)x，其特征在于所述量水容器為圓臺(tái)形有機(jī)玻璃 杯，所述虹吸管為有機(jī)玻璃杯制得虹吸管；該虹吸管穿過(guò)圓臺(tái)形有機(jī)玻璃杯的邊壁與量水 容器無(wú)縫連接在一起。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的滲漏測(cè)量?jī)x，其特征在于所述滲漏量測(cè)量部件為翻斗式測(cè) 量裝置。
10. 使用權(quán)利要求1 9任一項(xiàng)所述滲漏測(cè)量?jī)x測(cè)量滲漏量的方法，其特征在于于待 測(cè)地點(diǎn)挖一個(gè)洞，所述滲漏測(cè)量?jī)x置于該洞內(nèi)，然后填土至平整即可自動(dòng)測(cè)量。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種滲漏測(cè)量?jī)x及，包括滲漏收集部件、支撐部件、收集保護(hù)部件、排水部件和滲漏量測(cè)量部件，其特征在于還包括過(guò)濾部件，所述收集保護(hù)部件底部設(shè)有支撐部件，收集保護(hù)部件內(nèi)部設(shè)有滲漏收集部件、過(guò)濾部件和排水部件；其中，排水部件與滲漏收集部件結(jié)合在一起；滲漏量測(cè)量部件測(cè)量排水部件排出的水量。本發(fā)明提供的滲漏測(cè)量?jī)x體積小、價(jià)格低，安裝、攜帶方便，測(cè)量方法簡(jiǎn)單、精度高。該滲漏測(cè)量?jī)x可以直接安裝到農(nóng)田任意位置一定深度，實(shí)現(xiàn)對(duì)深層滲漏水量的適時(shí)、定量、直觀的自動(dòng)測(cè)量。
文檔編號(hào)G01N15/08GK101762446SQ20101011019
公開(kāi)日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2010年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月2日
發(fā)明者康紹忠, 曹紅霞, 李志軍, 王文娥, 胡笑濤, 蔡煥杰, 馬孝義 申請(qǐng)人:西北農(nóng)林科技大學(xué)