一種喀斯特地區(qū)洞穴滴水、裂隙水的土壤收集裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種喀斯特地區(qū)洞穴滴水、裂隙水的土壤收集裝置，包括土壤收集器、支架（11）和微波干燥裝置（12），支架（11）活動安裝在土壤收集器的底部，土壤收集器從上至下分為三部分，第一部分包括尼龍網(wǎng)紗布（1）、第一層尼龍網(wǎng)篩（2）和石英砂（3），第二部分包括第二層尼龍網(wǎng)篩（4）和高密度海綿（5），第三部分包括集水盆（6）和細濾網(wǎng)（7），在集水盆（6）的底部連接有排水管（8），在排水管（8）的下方放置有容器（9）。本發(fā)明具有結構簡單、測量精確度高、操作維修方便、結實耐用、節(jié)能高效、成本低廉、可連續(xù)作業(yè)等特點，對研究土壤流失量與降水響應方面有明顯的優(yōu)勢。
【專利說明】一種喀斯特地區(qū)洞穴滴水、裂隙水的土壤收集裝置
[0001]
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及一種土壤收集裝置，尤其涉及一種喀斯特地區(qū)洞穴滴水、裂隙水的土壤收集裝置。
【背景技術】
[0003]目前，在國內外用于水處理的裝置主要包括曲面底一體化污水裝置、篩網(wǎng)式圓形沉沙排沙池、沉淀池、沉清池等，但這些裝置主要是針對渾水、污水的過濾處理，而且主要是針對地表水土的流失，均不針對地下土壤的收集，且設計較復雜。而針對于喀斯特地區(qū)廣泛分布的洞穴內滴水、裂隙水的土壤收集裝置則十分少見，并且喀斯特地區(qū)地下水土流失是較為嚴重的一部分。國內外通常用一些管子埋藏于土壤內，簡單的來收集其地下水土流失情況，其測量精確度較低，同時對土壤也有較大擾動，無法實現(xiàn)實際意義上對水土流失的監(jiān)測。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種結構簡便、使用可靠、測量精度高的喀斯特地區(qū)洞穴滴水、裂隙水的土壤收集裝置，實現(xiàn)對地下水土流失的精準監(jiān)測，從而克服上述現(xiàn)有技術存在的不足。
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案如下:
一種喀斯特地區(qū)洞穴滴水、裂隙水的土壤收集裝置，它包括土壤收集器、支架和微波干燥裝置，支架活動安裝在土壤收集器的底部，土壤收集器從上至下分為三部分，第一部分包括尼龍網(wǎng)紗布、第一層尼龍網(wǎng)篩和石英砂，尼龍網(wǎng)紗布固定在第一層尼龍網(wǎng)篩的頂部，石英砂放置在第一層尼龍網(wǎng)篩內；第二部分包括第二層尼龍網(wǎng)篩和高密度海綿，高密度海綿放置在第二層尼龍網(wǎng)篩內；第三部分包括集水盆和細濾網(wǎng)，細濾網(wǎng)固定安裝在集水盆的中部，在集水盆的底部連接有排水管，在排水管的下方放置有容器。
[0006]上述的喀斯特地區(qū)洞穴滴水、裂隙水的土壤收集裝置中，還可以在排水管上安裝有自動壓力閥門。
[0007]前述的喀斯特地區(qū)洞穴滴水、裂隙水的土壤收集裝置中，微波干燥裝置采用微波爐，功率為800?1000w。
[0008]前述的喀斯特地區(qū)洞穴滴水、裂隙水的土壤收集裝置中，尼龍網(wǎng)紗布最好采用100?150目尼龍網(wǎng)紗布，第一層尼龍網(wǎng)篩最好米用250?300目尼龍網(wǎng)篩，第二層尼龍網(wǎng)篩最好采用500?600目尼龍網(wǎng)篩，高密度海綿的密度為45kg?55/m3，細濾網(wǎng)最好采用600?700目尼龍濾網(wǎng)，排水管采用PVC管，容器采用塑料燒杯。
[0009]前述的喀斯特地區(qū)洞穴滴水、裂隙水的土壤收集裝置中，排水管的頂部最好高出集水盆底部I?2cm。
[0010]前述的喀斯特地區(qū)洞穴滴水、裂隙水的土壤收集裝置中，尼龍網(wǎng)紗布、高密度海綿、細濾網(wǎng)、排水管和容器的數(shù)量為一個或兩個以上。
[0011]本發(fā)明的有益效果:與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明主要運用于喀斯特洞穴土壤收集，通過其對洞穴滴水及其裂隙水實施監(jiān)測，它采用尼龍網(wǎng)紗、尼龍網(wǎng)篩進行過濾，同時采用石英砂、高密度海綿對土壤溶液吸附處理，以達到所需目的，具有結構簡單、測量精確度高、操作維修方便、結實耐用、節(jié)能高效、成本低廉、可連續(xù)作業(yè)等特點，能夠長期有效地在西南喀斯特洞穴中采集土壤溶液，同時最大限度的保持原樣中土壤吸附率，對土壤擾動小，每次采樣時將裝置中存集的土壤全部清洗入塑料燒杯中保存，并進行微波干燥，對研究土壤流失量與降水響應方面有明顯的優(yōu)勢。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
[0013]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的說明。
【具體實施方式】
[0014]實施例1:如圖1所示，包括土壤收集器、三角支架11和微波干燥裝置12，三角支架11活動安裝在土壤收集器的底部，以便根據(jù)洞穴內地面崎嶇性更好的固定土壤收集器;微波干燥裝置12采用微波爐(功率為800?1000W)，主要用于對土壤收集器在一定時間內收集到的土壤溶液進行微波加熱至干燥以獲取土壤。土壤收集器從上至下分為三部分，每一層通過內扣相互連接在一起成為一個整體，第一部分包括100目的尼龍網(wǎng)紗布I，250目的第一層尼龍網(wǎng)篩2和石英砂3，該部分主要進行初步過濾，即尼龍網(wǎng)紗布I主要過濾直徑>110μπι以上的土壤;石英砂3主要用于吸附土壤水中直徑<149μπι以上的土壤;第一層尼龍網(wǎng)篩2主要用于過濾直徑>44μπι以上的土壤;尼龍網(wǎng)紗布I采用橡皮筋固定在第一層尼龍網(wǎng)篩2的頂部，使其呈“U”型，主要是由于洞穴頂部距洞底有一定的高度，為防止洞穴滴水、裂隙水下滴過程中發(fā)生濺射而設計成“U”型。石英砂3放置在第一層尼龍網(wǎng)篩2內；第二部分包括第二層尼龍網(wǎng)篩4和高密度海綿5，第二層尼龍網(wǎng)篩4采用500目尼龍網(wǎng)篩，主要用于吸附直徑大于>20μπι以上的土壤;高密度海綿5采用密度為50kg/m3的海綿，主要用于吸附直徑<44μπι的土壤;高密度海綿5放置在第二層尼龍網(wǎng)篩4內；第三部分包括集水盆6和細濾網(wǎng)7，細濾網(wǎng)采用600目尼龍濾網(wǎng)，主要用于過濾直徑>20μπι以上的土壤;細濾網(wǎng)7固定安裝在集水盆6的中部，在集水盆6的底部中央連接有排水管8，排水管8采用PVC管，主要作用是對過濾后的溶液進行排除，以達到長期收集土壤水的目的;排水管8的頂部高出集水盆6底部l-2cm，以保證洞穴滴水、裂隙水中土壤有足夠時間沉積，防止未過濾完整的土壤流失。在排水管8的出水口正下方放置有容器9，容器9采用塑料燒杯，用于觀察濾液是否過濾干凈，并存集土壤清洗液。在排水管8上安裝有自動壓力閥門10，當集水盆6中水量累積到一定程度時，該閥門可以自動打開將水排放到容器9中。根據(jù)實際情況，尼龍網(wǎng)紗布1、高密度海綿5、細濾網(wǎng)7、排水管8和容器9的數(shù)量也可以設置為兩個以上。
[0015]使用時，首先，將組裝好的本裝置放入洞穴滴水、裂隙水下方，并用支架11固定;洞穴滴水、裂隙水在進入土壤收集裝置后先經過第一層尼龍網(wǎng)紗布I，該尼龍網(wǎng)紗布呈“U”形以保證滴水、裂隙水能全部進入收集裝置內；經過初步過濾后，洞穴滴水、裂隙水進入石英砂內3，由于石英砂3具有吸附作用，從而進一步對洞穴滴水、裂隙水內的土壤進行吸附；接著進入到第一層尼龍網(wǎng)篩2的底部，該層尼龍網(wǎng)篩的密度大于尼龍網(wǎng)紗布的密度，以達到進一步過濾的作用。
[0016]其次，當洞穴滴水、裂隙水進入到第二層尼龍網(wǎng)篩4時，經過的是高密度海綿5，由于高密度海綿5的吸附能力較強，可以很好的吸附洞穴滴水、裂隙水中的土壤顆粒，以達到進一步過濾的作用；后經過第二層尼龍網(wǎng)篩4，此網(wǎng)篩的密度明顯高于第一層尼龍網(wǎng)篩2的密度，該層尼龍網(wǎng)篩能進一步對洞穴水進行深度的過濾。
[0017]接著，洞穴滴水、裂隙水進入到集水盆6內，此時在集水盆6中上部放置有細濾網(wǎng)7，該細濾網(wǎng)7的密度在整個收集裝置內的密度達到最高，也是最終的過濾程序。由于在前面經過層層過濾與吸附，洞穴滴水、裂隙水內含的土壤顆粒已經大大減少，所以該層主要是深度的過濾，過濾速度可能較前面過濾裝置較慢，為保證其過濾能完整實施，該層的集水盆6高度是上面兩層尼龍網(wǎng)篩的總和。過濾完的水流入到集水盆6的底部，該底部與PVC管8連接且高于集水盆6的底部l-2cm，目的是為了防止未過濾好的洞穴滴水、裂隙水直接流出，使其在底部有一定的時間沉積。同時在PVC管8流水口處安裝自動壓力閥門10，當水的壓力達到一定閥值時自動打開，以達到排水的同時保證洞穴滴水、裂隙水在集水盆6內有一定的緩沖沉積時間。
[0018]最后，洞穴滴水、裂隙水進入塑料燒杯9內，也是為了給予洞穴滴水、裂隙水一定的緩沖時間，目的是為了檢測土壤收集裝置是否達到所需。本裝置的時間監(jiān)測尺度以每月或每個季度為節(jié)點。當達到一定時間后，將本裝置移到洞穴外，然后將每一層取下(注:每一層連接均為內扣，可以取下)，用去離子水清洗3次，收集裝置內土壤，放入塑料燒杯內，將其帶回室內放入微波爐內，微波爐的功率調至800?1000W烘干，獲取所需土壤。
[0019]本發(fā)明的實施方式不限于上述實施例，在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出的各種變化均屬于本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種喀斯特地區(qū)洞穴滴水、裂隙水的土壤收集裝置，包括土壤收集器、支架(11)和微波干燥裝置(12)，支架(11)活動安裝在土壤收集器的底部，其特征在于:所述的土壤收集器從上至下分為三部分，第一部分包括尼龍網(wǎng)紗布(1)、第一層尼龍網(wǎng)篩(2)和石英砂(3)，尼龍網(wǎng)紗布(I)固定在第一層尼龍網(wǎng)篩(2)的頂部，石英砂(3)放置在第一層尼龍網(wǎng)篩(2)內；第二部分包括第二層尼龍網(wǎng)篩(4)和高密度海綿(5)，高密度海綿(5)放置在第二層尼龍網(wǎng)篩(4)內；第三部分包括集水盆(6)和細濾網(wǎng)(7)，細濾網(wǎng)(7)固定安裝在集水盆(6)的中部，在集水盆(6)的底部連接有排水管(8)，在排水管(8)的下方放置有容器(9)。2.根據(jù)權利要求1所述的喀斯特地區(qū)洞穴滴水、裂隙水的土壤收集裝置，其特征在于:在所述的排水管(8)上安裝有自動壓力閥門(10)。3.根據(jù)權利要求1所述的喀斯特地區(qū)洞穴滴水、裂隙水的土壤收集裝置，其特征在于:所述的微波干燥裝置(12)為微波爐，功率為800?1000?。4.根據(jù)權利要求1所述的喀斯特地區(qū)洞穴滴水、裂隙水的土壤收集裝置，其特征在于:所述的尼龍網(wǎng)紗布(I)采用100?150目尼龍網(wǎng)紗布，第一層尼龍網(wǎng)篩(2)采用250?300目尼龍網(wǎng)篩，第二層尼龍網(wǎng)篩(4)采用500?600目尼龍網(wǎng)篩，高密度海綿(5)的密度為45?55kg/m3，細濾網(wǎng)(7)采用600?700目尼龍濾網(wǎng)，排水管(8)采用PVC管，容器(9)采用塑料燒杯。5.根據(jù)權利要求1所述的喀斯特地區(qū)洞穴滴水、裂隙水的土壤收集裝置，其特征在于:所述排水管(8)的頂部高出集水盆(6)底部I?2cm。6.根據(jù)權利要求1所述的喀斯特地區(qū)洞穴滴水、裂隙水的土壤收集裝置，其特征在于:所述的尼龍網(wǎng)紗布(I)、高密度海綿(5)、細濾網(wǎng)(7)、排水管(8)和容器(9)的數(shù)量為一個或兩個以上。
【文檔編號】G01N1/04GK106053125SQ201610558980
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月18日
【發(fā)明人】張紹云, 周忠發(fā), 謝雅婷, 潘艷喜
【申請人】貴州師范大學