專利名稱：一種滲漏測量儀及用其測量滲漏量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種滲漏測量儀及使用該滲漏測量儀測量農(nóng)田深層滲漏量的方法，適
用于灌溉質(zhì)量評價、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土壤計劃濕潤層田間持水率而產(chǎn)生深層滲漏是農(nóng)田水份循環(huán)的重要環(huán)節(jié)，準(zhǔn)確測定滲漏量是確定地下水補(bǔ)給量、評價灌溉質(zhì)量及環(huán)境效應(yīng)、制定合理灌溉制度及計算作物需水量等的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。目前，測量滲漏對地下水的補(bǔ)給主要通過觀測井測定水位而獲得，滲漏量的試驗(yàn)觀測主要通過蒸滲儀或有底測坑。蒸滲儀利用水量平衡原理測定種植在土槽中植被的需水量，雖然精度及自動化程度較高，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)量的評價研究；有底測坑原理和蒸滲儀一樣，主要通過底部滲漏收集系統(tǒng)觀測滲漏量。有底測坑和蒸滲儀都由于測坑面積較小，建設(shè)位置相對固定，投資較高，主要用于對作物需水量的科學(xué)研究，而不適用于大田灌溉質(zhì)量評價。大田中滲漏量的確定則是通過測定灌溉或降雨后的土壤含水率，利用水量平衡方程推求，目前尚沒有儀器設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)直接對大田滲漏量的監(jiān)測。 監(jiān)測地下水的水位變化間接推算滲漏量，主要應(yīng)用于長時期降雨補(bǔ)給地下水的水位觀測研究，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量。因?yàn)橥恋毓喔人玫乃浚鄬Φ叵滤难a(bǔ)給水量有限，因此引起地下水的水位變化也很小，致使測量精度太低而沒有實(shí)際應(yīng)用價值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種滲漏測量儀及使用該滲漏測量儀測量滲漏量的方法。 本發(fā)明首先提供了一種滲漏測量儀，該滲漏測量儀包括滲漏收集部件、支撐部件、收集保護(hù)部件、排水部件和滲漏量測量部件，其特征在于還包括過濾部件，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；滲漏量測量部件測量排水部件排出的水量。
作為優(yōu)選，所述收集保護(hù)部件為無蓋無底柱形容器；所述過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，該過濾部件固定于無蓋無底柱形容器壁的上部。 作為優(yōu)選，所述無蓋無底柱形容器的高度至少是其直徑的2倍，無蓋無底柱形容器器壁底部設(shè)有支撐部件。 作為優(yōu)選，所述無蓋無底柱形容器為無蓋無底圓柱形容器，該無蓋無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蓋無底圓柱形容器固定在一起；所述支撐部件為固定支架，均勻分布于無蓋無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，該漏斗與無蓋無底圓柱形容器無縫連接在一起。 作為優(yōu)選，所述滲漏量測量部件由量水容器、浮子、杠桿、打點(diǎn)計數(shù)器、數(shù)據(jù)采集器和兩個電極構(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，與打點(diǎn)計數(shù)器連接的電極接通形成回路，從而計數(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；該虹吸管穿過圓臺形有機(jī)玻璃杯的邊壁與量水容器無縫連接在一起。 作為優(yōu)選，所述滲漏量測量部件為翻斗式測量裝置，該翻斗式測量裝置為本領(lǐng)域
常規(guī)翻斗式測量裝置。 上述滲漏收集部件、支撐部件、收集保護(hù)部件、滲漏量測量部件、排水部件和過濾部件，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量儀測量滲漏量的方法于待測地點(diǎn)挖一個洞，所述滲漏測量儀置于該洞內(nèi)，然后填土至平整即可自動測量。 本發(fā)明提供的滲漏測量儀體積小、價格低，安裝、攜帶方便，測量方法簡單、精度高。該滲漏測量儀可以直接安裝到農(nóng)田任意位置一定深度(取決于不同作物的計劃濕潤層深度)處，實(shí)現(xiàn)對深層滲漏水量的適時、定量、直觀的自動測量。本發(fā)明提供的滲漏測量儀造價在2500元以內(nèi)，而建設(shè)蒸滲儀或測坑價格在10萬元以上；測量精度高，為0. lmm的滲漏量，即lmVhm2。本發(fā)明提供的滲漏測量儀能夠精確測量灌溉后土地的滲漏量，而現(xiàn)有技術(shù)中無法實(shí)現(xiàn)對其的精確測量。因?yàn)橛械诇y坑和蒸滲儀建設(shè)位置固定，測定面積僅限于測坑或蒸滲儀的土槽面積，基本都不超過10!112，對于農(nóng)田尺度的灌溉滲漏量測定沒有實(shí)際意義。通過監(jiān)測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，以測量精度太低而沒有實(shí)際的應(yīng)用價值。


圖1是實(shí)施例1提供的滲漏測量儀的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中，1為無蓋無底圓柱形容器；2為濾層；3為漏斗；4為圓臺形有機(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為無蓋無底圓柱形容器的固定支架。打點(diǎn)計數(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)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，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)施例不作為對本發(fā)明的限定。
該滲漏測量儀包括滲漏收集部件、支撐部件、收集保護(hù)部件、排水部件、滲漏量測 量和過濾部件，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，滲漏量測量部件測量排 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、滲漏量測量部件、排水部件和過濾 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)明的一個具體技術(shù)方案，僅用于對本發(fā)明作一具體說明，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)部件一個直徑20cm、高40cm的無蓋無底圓柱形容器，作為收集部件 的保護(hù)部件，埋設(shè)于待測地下。 2.支撐部件無蓋無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)固無蓋無底圓柱形容器。 3.過濾部件無蓋無底圓柱形容器上部內(nèi)置高10cm的沙濾層，由上下兩層鋼絲濾 網(wǎng)固定于無蓋無底圓柱形容器壁上，內(nèi)裝0. 5-1. 2mm細(xì)沙，防止土壤顆粒進(jìn)入無蓋無底圓 柱形容器中的量測裝置。 4.滲漏量收集部件無蓋無底圓柱形容器中部設(shè)置漏斗收集裝置，漏斗上沿與無 蓋無底圓柱形容器固定，做無縫連接，減少滲漏量的損失，加快集流。 5.滲漏量測量部件和排水部件漏斗出口設(shè)置圓臺形有機(jī)玻璃量水杯，杯內(nèi)高 2. 5cm，上口內(nèi)直徑2. 32cm，底部內(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)開口于底部，穿過量杯壁下垂長度為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上，當(dāng)量水杯水位上升時，浮子上升，帶動相連杠桿另一端下降，下降 到最大程度時，即開始排水時，杠桿上的電極與固定在操作平臺的電極相接觸，與在地面連 接在一起的打點(diǎn)計數(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
一種滲漏測量儀，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量部件，其特征在于還包括過濾部件，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；滲漏量測量部件測量排水部件排出的水量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的滲漏測量儀，其特征在于所述收集保護(hù)部件為無蓋無底柱 形容器；所述過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，該過濾 部件固定于無蓋無底柱形容器壁的上部。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的滲漏測量儀，其特征在于所述無蓋無底柱形容器的高度至 少是其直徑的2倍，該無蓋無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所述的滲漏測量儀，其特征在于所述無蓋無底柱形容器為無蓋無 底圓柱形容器，該無蓋無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蓋無 底圓柱形容器固定在一起；所述支撐部件為固定支架，均勻分布于無蓋無底圓柱形容器器 壁底部。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的滲漏測量儀，其特征在于所述滲漏收集部件為漏斗，該漏斗 與無蓋無底圓柱形容器無縫連接在一起。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的滲漏測量儀，其特征在于所述滲漏量測量部件由量水容器、 浮子、杠桿、打點(diǎn)計數(shù)器、數(shù)據(jù)采集器和兩個電極構(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，與 打點(diǎn)計數(shù)器連接的電極接通形成回路，從而計數(shù)一次。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的滲漏測量儀，其特征在于所述排水部件為虹吸管，該虹吸管 穿過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所述的滲漏測量儀，其特征在于所述量水容器為圓臺形有機(jī)玻璃 杯，所述虹吸管為有機(jī)玻璃杯制得虹吸管；該虹吸管穿過圓臺形有機(jī)玻璃杯的邊壁與量水 容器無縫連接在一起。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的滲漏測量儀，其特征在于所述滲漏量測量部件為翻斗式測 量裝置。
10. 使用權(quán)利要求1 9任一項(xiàng)所述滲漏測量儀測量滲漏量的方法，其特征在于于待 測地點(diǎn)挖一個洞，所述滲漏測量儀置于該洞內(nèi)，然后填土至平整即可自動測量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種滲漏測量儀及，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量部件，其特征在于還包括過濾部件，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；滲漏量測量部件測量排水部件排出的水量。本發(fā)明提供的滲漏測量儀體積小、價格低，安裝、攜帶方便，測量方法簡單、精度高。該滲漏測量儀可以直接安裝到農(nóng)田任意位置一定深度，實(shí)現(xiàn)對深層滲漏水量的適時、定量、直觀的自動測量。
文檔編號G01N15/08GK101762446SQ20101011019
公開日2010年6月30日 申請日期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 申請人:西北農(nóng)林科技大學(xué)