本實(shí)用新型屬于園林領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于研究地下水影響條件下土壤水鹽運(yùn)移規(guī)律的土柱裝置。

背景技術(shù)：

地下水埋深及鹽分含量是鹽漬土形成的重要影響因素，天津?yàn)I海地區(qū)地下水埋深淺，鹽分含量高，極易導(dǎo)致土壤板結(jié)化與鹽堿化，對(duì)園林綠化植物的影響巨大，因此，研究地下水影響條件下土壤水鹽運(yùn)移規(guī)律具有重要意義。

在現(xiàn)有技術(shù)中，土柱模擬試驗(yàn)廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、園林、環(huán)境等研究領(lǐng)域，作為一種常規(guī)的水鹽運(yùn)移試驗(yàn)方法，常用來(lái)模擬和研究土壤水鹽運(yùn)移規(guī)律。土柱試驗(yàn)通常分為裝填土柱與原狀土柱，裝填土柱是經(jīng)過(guò)田間土壤樣品采集、風(fēng)干、研磨、過(guò)篩后，按原來(lái)土壤層次分層裝填完成，此種土柱傳感器埋設(shè)及數(shù)據(jù)采集較為簡(jiǎn)易，但土壤本身的結(jié)構(gòu)受到了較大破壞，試驗(yàn)的準(zhǔn)確性受到較大影響；原狀土柱是經(jīng)過(guò)挖掘圓柱狀土壤樣品，保持原土壤本身結(jié)構(gòu)及理化性質(zhì)不變的狀態(tài)下進(jìn)行水鹽數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測(cè)，此種土柱試驗(yàn)更好的還原了研究對(duì)象的本質(zhì)特性，但傳感器等試驗(yàn)設(shè)備埋設(shè)工藝復(fù)雜，長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)難度較高。

同時(shí)，室內(nèi)土柱模擬試驗(yàn)裝置，還存在以下幾個(gè)方面不足：為便于觀察土壤結(jié)構(gòu)，土柱管體結(jié)構(gòu)有必要選擇透明材質(zhì)，但日光或燈光照射土柱改變了土柱真實(shí)存在環(huán)境，容易造成土柱溫度異常、外側(cè)鹽分析出、滋生苔蘚，影響試驗(yàn)效果；大重量土柱重心高，荷載大，容易造成倒塌等安全事故；供水系統(tǒng)易受到擾動(dòng)、造成水位不穩(wěn)定，影響試驗(yàn)準(zhǔn)確性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型旨在提出一種用于研究地下水影響條件下土壤水鹽運(yùn)移規(guī)律的土柱裝置，以解決上述技術(shù)問(wèn)題。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種用于研究地下水影響條件下土壤水鹽運(yùn)移規(guī)律的土柱裝置，包括相互獨(dú)立的土柱設(shè)備和數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述土柱設(shè)備包括圓柱體管、遮光簾結(jié)構(gòu)、基座結(jié)構(gòu)、供水裝置，所述圓柱體管的側(cè)壁上設(shè)有若干傳感器埋設(shè)孔，圓柱體管的外側(cè)設(shè)有遮光簾結(jié)構(gòu)；圓柱體管底部設(shè)有基座結(jié)構(gòu)，基座結(jié)構(gòu)上設(shè)有供水裝置，所述供水裝置通過(guò)其上的供水膠管與基座結(jié)構(gòu)相連。

進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)顯示器和若干傳感器探頭，傳感器探頭通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)與數(shù)據(jù)顯示器相連，使用時(shí)，所述傳感器探頭安裝于圓柱體管內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述基座結(jié)構(gòu)包括不銹鋼支座、土柱固定槽和水流緩沖槽，不銹鋼支座上設(shè)有土柱固定槽，圓柱體管固定于土柱固定槽內(nèi)，土柱固定槽的側(cè)壁上對(duì)稱(chēng)設(shè)有若干個(gè)進(jìn)水口，土柱固定槽外側(cè)設(shè)有水流緩沖槽，水流緩沖槽的側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)水通道，進(jìn)水通道的一端設(shè)有寶塔接頭，所述寶塔接頭與進(jìn)水通道通過(guò)螺紋連接。

進(jìn)一步地，所述供水裝置包括馬氏瓶和供水膠管，不銹鋼支座上還設(shè)有供水裝置固定槽，所述馬氏瓶固定于供水裝置固定槽內(nèi)，馬氏瓶上的給水管與寶塔接頭通過(guò)供水膠管相連。

進(jìn)一步地，所述遮光簾結(jié)構(gòu)包括圓環(huán)形滑道、滑輪、S掛鉤、遮光簾、拉鏈，所述圓環(huán)形滑道安裝于圓柱體管頂部，圓環(huán)形滑道內(nèi)設(shè)有滑輪，滑輪上掛設(shè)有S掛鉤，S掛鉤另一端與遮光簾相連，所述遮光簾位于圓柱體管外側(cè)，遮光簾的對(duì)接部分通過(guò)拉鏈進(jìn)行無(wú)縫連接。

進(jìn)一步地，所述圓柱體管和馬氏瓶的材質(zhì)均為無(wú)色透明亞克力材質(zhì)。

進(jìn)一步地，所述傳感器埋設(shè)孔孔徑大于傳感器探頭橫截面寬度最大處1～2mm。

進(jìn)一步地，傳感器埋設(shè)孔內(nèi)活動(dòng)設(shè)有膠塞，所述膠塞上設(shè)有穿線(xiàn)孔。

進(jìn)一步地，所述土柱固定槽內(nèi)部鋪設(shè)石英砂，所述石英砂鋪設(shè)的厚度為1～2cm。

進(jìn)一步地，所述土柱固定槽的側(cè)壁外側(cè)設(shè)有支護(hù)片。

進(jìn)一步地，所述遮光簾的材質(zhì)為雙面銀涂層加厚遮光布。

進(jìn)一步地，所述遮光簾的垂直長(zhǎng)度與暴露在外的圓柱體管長(zhǎng)度相同。

進(jìn)一步地，所述寶塔接頭高度為距離水流緩沖槽底部1～2cm處。

進(jìn)一步地，所述進(jìn)水口個(gè)數(shù)為六個(gè)或八個(gè)。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型所述的用于研究地下水影響條件下土壤水鹽運(yùn)移規(guī)律的土柱裝置具有以下優(yōu)勢(shì)：

(1)本實(shí)用新型既達(dá)到土壤結(jié)構(gòu)可視性要求，又避免了光照及溫差對(duì)土壤水鹽運(yùn)移的干擾，有效阻止了苔蘚的滋生；

(2)本實(shí)用新型水流緩沖槽能夠保證供水的均衡與穩(wěn)定，試驗(yàn)的準(zhǔn)確性得到有效保證；

(3)本實(shí)用新型基座結(jié)構(gòu)穩(wěn)固、安全性高，能夠滿(mǎn)足重心高，荷載大的土柱的試驗(yàn)要求；

(4)本實(shí)用新型設(shè)有傳感器埋設(shè)孔，傳感器埋設(shè)孔孔徑大于傳感器探頭橫截面寬度最大處1～2mm，能夠保證傳感器探頭順利穿過(guò)。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中土柱裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中基座結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

1-圓柱體管；2-遮光簾結(jié)構(gòu)；3-基座結(jié)構(gòu)；4-供水裝置；5-傳感器探頭；6-數(shù)據(jù)顯示器；7-膠塞；8-傳感器埋設(shè)孔；9-供水膠管；10-滑輪；11-S掛鉤；12-遮光簾；13-拉鏈； 14-不銹鋼支座；15-土柱固定槽；16-供水裝置固定槽；17-支護(hù)片；18-寶塔接頭；19-供水膠管；20-水流緩沖槽；21-石英砂；22-進(jìn)水口；23-進(jìn)水通道；24-馬氏瓶。

具體實(shí)施方式

需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明創(chuàng)造中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

在本發(fā)明創(chuàng)造的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明創(chuàng)造和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明創(chuàng)造的描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

在本發(fā)明創(chuàng)造的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過(guò)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明創(chuàng)造中的具體含義。

下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。

如圖1-2所示，一種用于研究地下水影響條件下土壤水鹽運(yùn)移規(guī)律的土柱裝置，包括相互獨(dú)立的土柱設(shè)備和數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述土柱設(shè)備包括圓柱體管1、遮光簾結(jié)構(gòu)2、基座結(jié)構(gòu)3、供水裝置4，所述圓柱體管1材質(zhì)為無(wú)色透明亞克力材質(zhì)，圓柱體管1的側(cè)壁上設(shè)有若干傳感器埋設(shè)孔8，圓柱體管1的外側(cè)設(shè)有遮光簾結(jié)構(gòu)2；圓柱體管1底部設(shè)有基座結(jié)構(gòu)3，基座結(jié)構(gòu)3上設(shè)有供水裝置4，所述供水裝置4通過(guò)其上的供水膠管19 與基座結(jié)構(gòu)3相連。所述數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)顯示器6和若干傳感器探頭5，傳感器探頭5通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)與數(shù)據(jù)顯示器6相連，使用時(shí)，所述傳感器探頭5安裝于圓柱體管1內(nèi)。在圓柱體管1內(nèi)裝入原狀土柱，對(duì)原狀土柱進(jìn)行鉆孔，孔徑小于傳感器探頭5橫截面直徑1～2mm，從而保證傳感器探頭5與原狀土柱土壤充分接觸，孔洞深度為土柱半徑，傳感器探頭5伸入孔洞到底，并將掘出土壤回填壓實(shí)，采用膠塞7填塞傳感器埋設(shè)孔8，其中所述膠塞7上設(shè)有穿線(xiàn)孔，穿線(xiàn)孔的孔徑滿(mǎn)足傳感器探頭5所連數(shù)據(jù)線(xiàn)穿過(guò)寬度，所述傳感器探頭5所連數(shù)據(jù)線(xiàn)穿過(guò)穿線(xiàn)孔與數(shù)據(jù)顯示器6相連，最后涂抹玻璃膠止水密封。在保證土柱土壤理化性質(zhì)和結(jié)構(gòu)不被破壞的前提下，解決了原狀土柱傳感器探頭的埋設(shè)問(wèn)題，減少了土壤水鹽數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期采集與監(jiān)測(cè)的工作量，節(jié)省了勞動(dòng)力。

所述基座結(jié)構(gòu)3包括不銹鋼支座14、土柱固定槽15和水流緩沖槽20，不銹鋼支座 14上設(shè)有土柱固定槽15，所述土柱固定槽15內(nèi)部鋪設(shè)石英砂21，所述石英砂鋪設(shè)的厚度為1cm，防止進(jìn)水口22堵塞，圓柱體管1固定于土柱固定槽15內(nèi)，土柱固定槽15的側(cè)壁上對(duì)稱(chēng)設(shè)有八個(gè)進(jìn)水口22，所述土柱固定槽15的側(cè)壁外側(cè)設(shè)有支護(hù)片17，土柱固定槽15外側(cè)設(shè)有水流緩沖槽20，水流緩沖槽20的側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)水通道23，進(jìn)水通道23 的一端設(shè)有寶塔接頭18，所述寶塔接頭18高度為距離水流緩沖槽20底部1cm處，所述寶塔接頭18與進(jìn)水通道23通過(guò)螺紋連接?；€(wěn)固、安全性高，避免了倒塌等事故的發(fā)生。同時(shí)水流緩沖槽保證了供水的穩(wěn)定性，試驗(yàn)準(zhǔn)確性得到了顯著提升。

所述供水裝置4包括馬氏瓶24和供水膠管19，所述馬氏瓶24的材質(zhì)為無(wú)色透明亞克力材質(zhì)，不銹鋼支座14上還設(shè)有供水裝置固定槽16，所述馬氏瓶24固定于供水裝置固定槽16內(nèi)，馬氏瓶24上的給水管與寶塔接頭18通過(guò)供水膠管19相連。

所述遮光簾結(jié)構(gòu)2包括圓環(huán)形滑道9、滑輪10、S掛鉤11、遮光簾12、拉鏈13，所述圓環(huán)形滑道9安裝于圓柱體管1頂部，圓環(huán)形滑道9內(nèi)設(shè)有滑輪10，滑輪10上掛設(shè)有 S掛鉤11，S掛鉤11另一端與遮光簾12相連，所述遮光簾12位于圓柱體管1外側(cè)，實(shí)現(xiàn)遮光簾12對(duì)圓柱體管1的遮擋與敞開(kāi)，遮光簾12的對(duì)接部分通過(guò)拉鏈13進(jìn)行無(wú)縫連接，所述遮光簾12的垂直長(zhǎng)度與暴露在外的圓柱體管1長(zhǎng)度相同；遮光簾12的材質(zhì)為雙面銀涂層加厚遮光布，遮光效果達(dá)到0Lux。遮光簾系統(tǒng)效果良好，有效阻止了鹽分的析出與苔蘚的滋生。

本實(shí)用新型的實(shí)施過(guò)程為：

首先，對(duì)實(shí)驗(yàn)室的土柱布置位置進(jìn)行選擇與規(guī)劃，選擇地面平整、基礎(chǔ)穩(wěn)固的地點(diǎn)作為布置地點(diǎn)。將基座結(jié)構(gòu)3按照規(guī)劃位置進(jìn)行布置，并在每個(gè)基座結(jié)構(gòu)3的土柱固定槽15內(nèi)均勻鋪設(shè)一層1cm厚石英砂21，隨后進(jìn)行原狀土柱采集。

在取土現(xiàn)場(chǎng)，用圓柱體管1將所采集的土柱按照上下順序套牢，圓柱體管1兩端采用麻繩按縱向通體捆綁，防止原狀土柱在圓柱體管1內(nèi)滑移，圓柱體管1保證了原狀土柱在運(yùn)輸過(guò)程中的結(jié)構(gòu)完整。

將裝有原狀土柱的圓柱體管1運(yùn)輸至實(shí)驗(yàn)室。首先進(jìn)行與基座結(jié)構(gòu)3的組裝工作，圓柱體管1按照上下順序裝入土柱固定槽15內(nèi)，隨后在傳感器埋設(shè)孔8處對(duì)土柱進(jìn)行鉆孔洞，孔洞直徑小于傳感器探頭5橫截面直徑1mm，保證傳感器探頭5與原狀土柱土壤充分接觸，孔洞深度為土柱半徑，傳感器探頭5伸入孔洞到底，并將掘出土壤回填壓實(shí)。傳感器數(shù)據(jù)線(xiàn)穿過(guò)膠塞7上的穿線(xiàn)孔后，用膠塞7將傳感器埋設(shè)孔8填堵嚴(yán)實(shí)，采用膠塞7填塞傳感器埋設(shè)孔8，并涂抹玻璃膠止水密封，所述穿線(xiàn)孔的孔徑滿(mǎn)足傳感器探頭5 所連數(shù)據(jù)線(xiàn)穿過(guò)寬度。再后，將圓環(huán)形滑道9固定在圓柱體管1頂部，懸掛S掛鉤11，再將遮光簾12與S掛鉤11相連，實(shí)現(xiàn)遮光簾結(jié)構(gòu)2的布置。最后將馬氏瓶24裝入供水裝置固定槽16中，采用供水膠管19將馬氏瓶24上的給水管與寶塔接頭18相連，對(duì)馬氏瓶24進(jìn)行給水，調(diào)節(jié)馬氏瓶24玻璃管水位高度，水源通過(guò)水流緩沖槽20實(shí)現(xiàn)馬氏瓶 24對(duì)原狀土柱的均勻、穩(wěn)定供水，水流通過(guò)進(jìn)水口22進(jìn)入石英砂21層，然后土柱底層的土壤通過(guò)毛細(xì)作用將水吸入土柱，采用數(shù)據(jù)顯示器6實(shí)現(xiàn)對(duì)水鹽數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)測(cè)。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。