本實用新型涉及蒸滲儀技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種適用于水稻田的地中稱重式蒸滲儀。

背景技術(shù)：

蒸滲儀是一種測量地面蒸發(fā)或蒸發(fā)蒸騰量以及土壤水分滲漏速度和滲漏量的重要儀器，稱重式蒸滲儀通過測定蒸滲儀及其所填土的重量變化反應(yīng)內(nèi)部的水分變化，是高精度測定小尺度蒸發(fā)蒸騰量的最佳設(shè)施。目前市場上的稱重式蒸滲儀，大多只適用于旱田作物，很難監(jiān)測稻田淹水時有滲漏、無水層時存在淺層補給地下水這樣多變的地下水-土壤水轉(zhuǎn)變關(guān)系，本實用新型因此而來。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于上述問題，本實用新型目的是提供一種適用于水稻田的地中稱重式蒸滲儀，其結(jié)構(gòu)簡單，可用于監(jiān)測土壤滲漏水和地下水補給量。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本實用新型提供的技術(shù)方案是：

一種適用于水稻田的地中稱重式蒸滲儀，包括蒸滲儀本體和監(jiān)測井，所述蒸滲儀本體與所述監(jiān)測井之間通過采集廊道連通；

所述蒸滲儀本體包括外筒和內(nèi)筒，所述內(nèi)筒外壁與所述外筒內(nèi)壁之間具有間隙，所述外筒的底部設(shè)有稱重傳感器，所述內(nèi)筒放置在所述稱重傳感器上，所述內(nèi)筒內(nèi)設(shè)有待測土層，所述待測土層的底部為濾水層，所述濾水層的底部設(shè)有集水管；

所述監(jiān)測井內(nèi)自上而下設(shè)有馬氏瓶、恒定水位水箱和滲漏計量裝置，所述馬氏瓶為所述恒定水位水箱供水，所述滲漏計量裝置經(jīng)滲漏計量管連通至所述恒定水位水箱且所述滲漏計量管的頂端與恒定水位液面齊平，所述集水管穿過所述采集廊道連通至所述恒定水位水箱，所述監(jiān)測井內(nèi)還設(shè)有數(shù)據(jù)采集裝置，所述稱重傳感器與所述數(shù)據(jù)采集裝置信號連接。

在其中的一些實施方式中，所述外筒的高度大于所述內(nèi)筒，所述外筒頂部與所述內(nèi)筒頂部之間設(shè)有擋雨導(dǎo)雨裝置，所述擋雨導(dǎo)雨裝置與所述內(nèi)筒頂部連接，并覆蓋所述內(nèi)筒與所述外筒之間的間隙。

在其中的一些實施方式中，所述內(nèi)筒的頂部高出待測土層5cm，所述外筒的頂部高出待測土層7cm。

在其中的一些實施方式中，所述內(nèi)筒位于待測土層的上方設(shè)有內(nèi)溢流孔，所述外筒上與所述內(nèi)筒頂部等高處設(shè)有外溢流孔，所述內(nèi)、外溢流孔經(jīng)設(shè)置在所述外筒、內(nèi)筒之間的溢流管道連通至所述采集廊道，所述監(jiān)測井的底部設(shè)置所述采集廊道的一側(cè)設(shè)有集水井，所述集水井內(nèi)設(shè)有潛水泵。

在其中的一些實施方式中，所述監(jiān)測井的底部比所述外筒底部下沉30cm。

在其中的一些實施方式中，所述外筒與所述內(nèi)筒之間的間距小于5cm。

在其中的一些實施方式中，所述外筒的外壁上設(shè)有一圈環(huán)形保護圈，所述環(huán)形保護圈的上端連接浮動裝置，所述浮動裝置采用密度小于水的材質(zhì)制成。

在其中的一些實施方式中，所述待測土層中設(shè)有水樣采集裝置，所述水樣采集裝置經(jīng)采集廊道連接至所述監(jiān)測井。

在其中的一些實施方式中，所述待測土層下方五分之二深度、五分之三深度處分別設(shè)有所述水樣采集裝置，所述待測土層下方五分之四深度處設(shè)置所述濾水層。

在其中的一些實施方式中，所述濾水層包括上下設(shè)置的細沙層和級配礫石層。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點是：

(1)采用本實用新型的技術(shù)方案，可監(jiān)測土壤中滲漏水和地下補給水的量，根據(jù)水量平衡原理W_后＝W_前+灌溉+降雨+地下補給-排水-滲漏-蒸發(fā)蒸騰，當田間處于淹水或地下水位高于控制水位時，筒內(nèi)土體處于有滲漏狀態(tài)，地下補水為零，如果在兩個測定時刻間沒有灌溉、降雨、人為排水，經(jīng)稱重傳感器監(jiān)測得的水分變化量ΔW減去滲漏量即為蒸發(fā)蒸騰量，如果有灌溉、降雨或排水時，蒸發(fā)蒸騰量為水分變化量ΔW加上灌溉、降雨水量扣除滲漏水和排水量；如果田間處于非飽和狀態(tài)，地下水位低于控制水位，此時筒內(nèi)土體處于地下補水狀態(tài)，滲漏為零，如果在兩個測定時刻間沒有灌溉、降雨、人為排水，水分變化量ΔW加上由馬氏瓶測得的地下補給即為蒸發(fā)蒸騰量，如果有灌溉、降雨或排水發(fā)生，此時蒸發(fā)蒸騰量為水分變化量ΔW加上灌溉、降雨水量、地下水補給量扣除排水量，該蒸滲儀監(jiān)測方法簡單、監(jiān)測結(jié)果精確；

(2)采用本實用新型進一步的技術(shù)方案，在外筒和內(nèi)筒上設(shè)置外溢流孔和內(nèi)溢流孔，當蒸滲儀外部或內(nèi)筒內(nèi)水位過高時，水經(jīng)外溢流孔或內(nèi)溢流孔經(jīng)溢流通道進入采集廊道，然后流入集水井中經(jīng)由潛水泵排出，可防止外部大田水位或內(nèi)筒內(nèi)水位過高淹沒蒸滲儀；

(3)采用本實用新型進一步的技術(shù)方案，在蒸滲儀外筒的外壁上設(shè)有環(huán)形保護圈，環(huán)形保護圈的上端連接有浮動裝置，當蒸滲儀外筒外部大田的水位過高時，環(huán)形保護圈在浮動裝置帶動下上浮，防止內(nèi)筒和外筒之間的間隙大量灌水。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型一種適用于水稻田的地中稱重式蒸滲儀實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型實施例另一個方向的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：

1、外筒；2、內(nèi)筒；3、監(jiān)測井；4、采集廊道；5、稱重傳感器；6、濾水層；7、集水管；8、馬氏瓶；9、恒定水位水箱；10、滲漏計量裝置；11、滲漏計量管；12、連接管道；13、供水管；14、進氣管；15、數(shù)據(jù)采集裝置；16、擋雨導(dǎo)雨裝置；17、內(nèi)溢流孔；18、外溢流孔；19、溢流管道；20、集水井；21、潛水泵；22、環(huán)形保護圈；23、浮動裝置；24、水樣采集裝置；25、爬梯；26、監(jiān)測井進出口。

具體實施方式

以下結(jié)合具體實施例對上述方案做進一步說明。應(yīng)理解，這些實施例是用于說明本實用新型而不限于限制本實用新型的范圍。實施例中采用的實施條件可以根據(jù)具體廠家的條件做進一步調(diào)整，未注明的實施條件通常為常規(guī)實驗中的條件。

參見圖1和圖2，為本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，提供一種適用于水稻田的地中稱重式蒸滲儀，包括蒸滲儀本體和監(jiān)測井3，蒸滲儀本體和監(jiān)測井3之間通過采集廊道4連通，監(jiān)測井進出口26至監(jiān)測井3底部設(shè)有爬梯25以便于監(jiān)測人員進入監(jiān)測井3，蒸滲儀本體包括外筒1和內(nèi)筒2，內(nèi)筒2內(nèi)壁與外筒1外壁之間具有間隙，在外筒1的底部設(shè)有稱重傳感器5，內(nèi)筒2放置在稱重傳感器5上，在內(nèi)筒2內(nèi)設(shè)置待測土層，在待測土層的底部設(shè)置濾水層6，濾水層6的底部設(shè)有集水管7，集水管7上均勻分布集水孔，在集水管7外部可包裹過濾網(wǎng)；監(jiān)測井3內(nèi)自上而下設(shè)有馬氏瓶8、恒定水位水箱9和滲漏計量裝置10，其中馬氏瓶8為恒定水位水箱9供水，安裝時，馬氏瓶8的供水管13伸入恒定水位水箱9的恒定液位以下，馬氏瓶8的進氣管14的下端與恒定水位水箱9的恒定液位齊平，滲漏計量裝置10經(jīng)滲漏計量管11連通至恒定水位水箱9且滲漏計量管11的頂端與恒定水位液面齊平，集水管7經(jīng)采集廊道4連通至恒定水位水箱9，監(jiān)測井3內(nèi)還設(shè)有數(shù)據(jù)采集裝置15，稱重傳感器5與數(shù)據(jù)采集裝置15信號連接。

具體的，外筒1的高度大于內(nèi)筒2，優(yōu)選的，內(nèi)筒2的頂部高出待測土層5cm，外筒1的頂部高出待測土層7cm，為了防止大田內(nèi)的水或降水進入外筒1和內(nèi)筒2之間的間隙，在外筒1頂部與內(nèi)筒2頂部之間設(shè)有擋雨導(dǎo)雨裝置16，擋雨導(dǎo)雨裝置16與內(nèi)筒2頂部連接，并覆蓋內(nèi)筒2與外筒1之間的間隙。

外筒1和內(nèi)筒2之間的間隙小于5cm，在能夠滿足施工要求的前提下，該間隙應(yīng)盡量小，以減小蒸滲儀內(nèi)筒與外界土體的距離，使蒸滲儀內(nèi)部土壤溫度與外界大田溫度接近。

為了防止蒸滲儀內(nèi)筒2內(nèi)水位過高或外筒1外部大田水位過高使外筒1和內(nèi)筒2之間的間隙進水，在內(nèi)筒2位于待測土層的上方設(shè)有內(nèi)溢流孔17，在外筒1上與內(nèi)筒2頂部等高處設(shè)有外溢流孔18，內(nèi)溢流孔17和外溢流孔18經(jīng)外筒1和內(nèi)筒2之間的溢流管道19連通至采集廊道4，在監(jiān)測井3的底部設(shè)置采集廊道4的一側(cè)設(shè)有集水井20，在集水井20內(nèi)設(shè)有潛水泵21，當內(nèi)筒2內(nèi)水位過高或外筒1外部大田水位過高時，水經(jīng)內(nèi)溢流孔17或外溢流孔18進入溢流管道19，然后經(jīng)采集廊道4進入集水井3中通過潛水泵21排出，為了便于高出水位的水及時排出，監(jiān)測井3的底部比外筒1底部下沉30cm。

為了進一步優(yōu)化本實用新型的實施效果，在外筒1的外壁上設(shè)有一圈環(huán)形保護圈22，環(huán)形保護圈22采用不透水的柔性材料制成，環(huán)形保護圈22的上端連接浮動裝置23，該浮動裝置23采用密度小于水的材質(zhì)制成，在遇到暴雨等因素引起蒸滲儀外部大田水位增高時，浮動裝置23可以自動浮起，并帶動環(huán)形保護圈22上浮，防止內(nèi)筒2和外筒1之間的縫隙大量灌水，而浮動裝置23在浮起過程中，環(huán)形保護圈22與蒸滲儀外筒1之間少量水則由蒸滲儀外筒1的外溢流孔18經(jīng)溢流管道19匯入監(jiān)測井3的集水井20，由潛水泵21排出。

為了便于采集待測土層內(nèi)的水樣，在待測土層內(nèi)設(shè)有水樣采集裝置24，水樣采集裝置24經(jīng)采集廊道4連接至監(jiān)測井，優(yōu)選的，水樣采集裝置24為水樣采集陶土頭。

具體的，在待測土層下方五分之二深度、五分之三深度處分別設(shè)有水樣采集裝置24，待測土層下方五分之四深度處設(shè)置濾水層6，本例中，待測土層厚度100cm，在待測土層下40cm、60cm處設(shè)置水樣采集裝置24，在80cm處設(shè)置濾水層6，濾水層6包括上下布置的細沙層和級配礫石層。

上述實例只為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人員能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據(jù)本實用新型精神實質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。