專利名稱：測(cè)量土壤入滲性能的線源入流測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及土壤性能測(cè)量領(lǐng)域，特別涉及一種測(cè)量土壤入滲性能的線源入流測(cè)量
直O(jiān)
背景技術(shù)：
土壤入滲過(guò)程連接了地表水與地下水，是水文循環(huán)研究中的重要部分。土壤入滲性能的高低決定了降雨過(guò)程中的地表產(chǎn)流量及進(jìn)入土壤中的水量，灌溉水滲入土壤的速度及污染物隨水流的遷移等。目前用來(lái)測(cè)量土壤入滲性能的方法有，人工模擬降雨法，雙環(huán)法等。人工模擬降雨法在測(cè)量土壤入滲過(guò)程時(shí)，由于供水不足無(wú)法測(cè)得很高的土壤初始入滲性能，雨滴對(duì)地表的打擊作用會(huì)形成地表結(jié)皮。雙環(huán)測(cè)量方法不能應(yīng)用于坡面土壤，限制了其應(yīng)用范圍。在入滲初期，地表土壤的快速濕潤(rùn)會(huì)造成地表結(jié)皮，降低土壤入滲性能，影響測(cè)量精度?，F(xiàn)有雙環(huán)法及人工模擬降雨法的改進(jìn)方法提高了原有方法的測(cè)量效率，但沒(méi)有改變其固有的缺陷，并同時(shí)造成了儀器成本的增加，而且加入的儀器附件影響了野外應(yīng)用的便捷性。現(xiàn)有技術(shù)提出了一種測(cè)量土壤入滲性能的線源入流測(cè)量裝置。使用該裝置對(duì)土壤入滲性能進(jìn)行測(cè)量可以克服上述缺點(diǎn)。如

圖1所示，為現(xiàn)有技術(shù)測(cè)量土壤入滲性能的線源入流測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)示意圖。該裝置包括供水馬氏瓶1、地面徑流布水器2以及數(shù)碼相機(jī)3。 土壤入滲性能隨時(shí)間是逐漸降低的，在線源恒流供水的條件下，地表濕潤(rùn)面積推進(jìn)速度隨時(shí)間逐漸減慢。線源入流測(cè)量方法的基本原理是利用兩者之間的關(guān)系，在水量平衡的基礎(chǔ)上，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。通過(guò)測(cè)量地表濕潤(rùn)面積推進(jìn)過(guò)程計(jì)算得到土壤入滲性能隨時(shí)間的變化過(guò)程。使用該線源入流測(cè)量裝置能夠?qū)崿F(xiàn)試驗(yàn)過(guò)程中的充分供水。布水器在保證充分及線性布水的同時(shí)避免了入流水流對(duì)土壤的直接沖擊，保持了土壤的原狀性。因此測(cè)量得到的土壤入滲率是土壤的本征入滲性能。但是采用這種裝置給土壤布水是一種有壓力的布水過(guò)程，并不能實(shí)現(xiàn)真正意義上的線性布水，從而影響了測(cè)量精度。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是在保護(hù)土壤地表結(jié)構(gòu)，充分供水的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)連續(xù)線性布水，從而精確測(cè)量土壤入滲性能。( 二 )技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種測(cè)量土壤入滲性能的線源入流測(cè)量裝置，包括供水容器；線源布水器，與所述供水容器連接，用于將所述供水容器中的水線性布入到被測(cè)土壤中；
刻度尺，放置在被測(cè)土壤一側(cè)或兩側(cè)，用于標(biāo)記水流在被測(cè)土壤地表上推進(jìn)的過(guò)程；成像裝置，通過(guò)支架設(shè)置在被測(cè)土壤坡面上方，用于對(duì)坡面水流在土壤表面上覆蓋的面積進(jìn)行成像記錄。還包括土槽，用于在室內(nèi)測(cè)量時(shí)盛放土壤，則所述刻度尺固定在所述土槽的側(cè)邊上。還包括設(shè)置有數(shù)個(gè)出水口的布水腔，用于將供水容器中的水通過(guò)出水口注入到所述布水帶中。其中，所述線源布水器包括布水帶，放置在被測(cè)土壤表面，用于給被測(cè)土壤線性供水；導(dǎo)水管，連接供水容器和布水腔，用于將水導(dǎo)入到所述布水腔中。其中所述布水帶的材料滿足
權(quán)利要求
1.一種測(cè)量土壤入滲性能的線源入流測(cè)量裝置，其特征在于，包括 供水容器；線源布水器，與所述供水容器連接，用于將所述供水容器中的水線性布入到被測(cè)土壤中；刻度尺，放置在被測(cè)土壤一側(cè)或兩側(cè)，用于標(biāo)記水流在被測(cè)土壤地表上推進(jìn)的過(guò)程； 成像裝置，通過(guò)支架設(shè)置在被測(cè)土壤坡面上方，用于對(duì)坡面水流在土壤表面上覆蓋的面積進(jìn)行成像記錄。
2.如權(quán)利要求1所述的測(cè)量土壤入滲性能的線源入流測(cè)量裝置，其特征在于，還包括 土槽，用于在室內(nèi)測(cè)量時(shí)盛放土壤，則所述刻度尺固定在所述土槽的側(cè)邊上。
3.如權(quán)利要求1所述的測(cè)量土壤入滲性能的線源入流測(cè)量裝置，其特征在于，還包括 設(shè)置有數(shù)個(gè)出水口的布水腔，用于將供水容器中的水通過(guò)出水口注入到所述布水帶中。
4.如權(quán)利要求3所述的測(cè)量土壤入滲性能的線源入流測(cè)量裝置，其特征在于，所述線源布水器包括布水帶，放置在被測(cè)土壤表面，用于給被測(cè)土壤線性供水； 導(dǎo)水管，連接供水容器和布水腔，用于將水導(dǎo)入到所述布水腔中； 其中所述布水帶的材料滿足 k ψ 3Θ _ k 、. δθ xH》2S~dO dz式中，kx表示在所述布水帶的水平方向上的導(dǎo)水率，kzs表示布水帶與土壤接觸界面處土壤的導(dǎo)水率在垂直于地面方向上的分量, "表示布水帶的水勢(shì)隨含水量的變化率，$
5.如權(quán)利要求4所述的測(cè)量土壤入滲性能的線源入流測(cè)量裝置，其特征在于，所述布水帶采用珍珠棉制作。
6.如權(quán)利要求4所述的測(cè)量土壤入滲性能的線源入流測(cè)量裝置，其特征在于，還包括 水準(zhǔn)管，放置在所述布水腔的一側(cè)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種測(cè)量土壤入滲性能的線源入流測(cè)量裝置，包括供水容器；線源布水器，與所述供水容器連接，用于將所述供水容器中的水線性地供入到被測(cè)土壤中；刻度尺，放置在被測(cè)土壤一側(cè)或兩側(cè)，用于標(biāo)記水流在被測(cè)土壤地表上推進(jìn)的過(guò)程；成像裝置，通過(guò)支架設(shè)置在被測(cè)土壤坡面上方，用于對(duì)坡面水流在土壤表面上覆蓋的面積進(jìn)行成像記錄。本實(shí)施例提供的測(cè)量裝置，當(dāng)線源布水器內(nèi)含水量很低時(shí)，含水量的微小變化引起能量的變化很大，有利于水在布水帶內(nèi)快速均勻分布；當(dāng)布水帶內(nèi)含水量接近飽和時(shí)，能量的微小變化引起含水量的很大變化，有利于布水器與土壤界面上水的能量的一致，實(shí)現(xiàn)均勻線性布水，提高測(cè)量入滲性能的精度。
文檔編號(hào)G01N15/08GK102478493SQ20101056236
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月23日
發(fā)明者周淑梅, 孫蓓, 毛麗麗, 趙軍, 雷廷武 申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)