土壤剖面不同深度壤中流水樣收集組合裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于坡地土壤水運(yùn)動(dòng)及溶質(zhì)運(yùn)移監(jiān)測(cè)研究技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及土壤剖面不同深度壤中流水樣收集組合裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]壤中流是指土壤表層或不連續(xù)界面上形成的一種水流，是徑流的組成部分。在地表易透水的坡地，壤中流最容易形成。關(guān)于壤中流的監(jiān)測(cè)方法:(I)最早在水文和水文地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域，主要是通過(guò)不同降雨過(guò)程徑流量的變化而進(jìn)行推測(cè)計(jì)算，建立了一些數(shù)學(xué)模型。
[2]近幾十年來(lái)，隨著坡地壤中流動(dòng)態(tài)過(guò)程及攜帶污染物強(qiáng)度研究的深入，壤中流監(jiān)測(cè)手段有所改變，主要是采用在徑流小區(qū)下方土壤與巖石或母質(zhì)界面處建立單層次的壤中流匯流測(cè)定系統(tǒng)，收集測(cè)定整個(gè)徑流小區(qū)的壤中流。
[0003]但是，由于土壤剖面不同深度壤中流的水流流速與流量是不同的，上述這些監(jiān)測(cè)方法和系統(tǒng)，對(duì)于監(jiān)測(cè)不同降雨條件下不同深度壤中流的特征受到了很大的限制，不能監(jiān)測(cè)徑流小區(qū)壤中流不同深度的動(dòng)態(tài)過(guò)程，以及壤中流隨降雨特征的側(cè)流深度。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型的目的在于設(shè)計(jì)提供一種土壤剖面不同深度壤中流水樣收集組合裝置的技術(shù)方案。該裝置能為解決降雨入滲與壤中流關(guān)系的研究，不同深度壤中流的動(dòng)態(tài)過(guò)程問題提供高精度的監(jiān)測(cè)手段。
[0005]所述的土壤剖面不同深度壤中流水樣收集組合裝置，包括支撐架，其特征在于所述的支撐架從上至下依次轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置一組集水槽，所述的集水槽包括槽體、設(shè)置在槽體前側(cè)的前壁和設(shè)置在槽體兩側(cè)的側(cè)壁，所述的槽體前端為下凹的半圓形匯流槽，所述的槽體后端為尖端后沿，所述的半圓形匯流槽一側(cè)設(shè)有出水口，每層集水槽的出水口下方配合設(shè)置一個(gè)徑流瓶。
[0006]所述的土壤剖面不同深度壤中流水樣收集組合裝置，其特征在于所述的支撐架包括第一支撐桿、第二支撐桿、第三支撐桿和第四支撐桿，所述的第二支撐桿和第三支撐桿上端之間鉚接固定上橫向前連接桿，所述的第二支撐桿和第三支撐桿下端之間鉚接固定下橫向前連接桿，所述的第一支撐桿和第四支撐桿上端之間鉚接固定上橫向后連接桿，所述的第一支撐桿和第四支撐桿下端之間鉚接固定下橫向后連接桿，所述的第一支撐桿和第二支撐桿之間以及第三支撐桿和第四支撐桿之間鉚接固定側(cè)向連接桿，所述的側(cè)向連接桿上轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置集水槽。
[0007]所述的土壤剖面不同深度壤中流水樣收集組合裝置，其特征在于所述的集水槽的側(cè)壁上設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)軸，所述的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與側(cè)向連接桿中設(shè)置的側(cè)向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)槽轉(zhuǎn)動(dòng)配合。
[0008]所述的土壤剖面不同深度壤中流水樣收集組合裝置，其特征在于所述的徑流瓶通過(guò)設(shè)置的徑流瓶架固定在支撐架上，所述的徑流瓶架包括徑流瓶固定套、固定在徑流瓶固定套外的固定圈及與固定圈固定的徑流瓶架固定架。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0010](I)集水槽后沿采用尖端，容易插入土壤剖面相應(yīng)部位中；(2)集水槽前沿采用匯流槽，集水槽接到的水，容易迅速流進(jìn)匯流槽再通過(guò)出水口流入徑流瓶中；(3)集水槽中間設(shè)置轉(zhuǎn)動(dòng)軸，且可在側(cè)向連接桿上沿側(cè)向連接桿方向移動(dòng)，以改變集水槽尖端后沿插入土壤深度和集水槽槽面傾角，以便保證集水槽與坡面平行；(4)側(cè)向連接桿采用等間隔(15cm)的鉚接方法，也可以根據(jù)試驗(yàn)需要采用30cm間距的鉚接法；(5)支撐架采用了鉚結(jié)構(gòu)方式連接，方便野外試驗(yàn)攜帶，即試驗(yàn)結(jié)束后，很快將其進(jìn)行拆卸；(6)根據(jù)集水槽不同深度的鉚接位置，螺接徑流瓶架的位置。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為本實(shí)用新型中集水槽的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖3為本實(shí)用新型中集水槽的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖4為本實(shí)用新型中徑流瓶架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖5為本實(shí)用新型中徑流瓶架的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖6為本實(shí)用新型中第一支撐桿、第二支撐桿、第三支撐桿和第四支撐桿的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖7為本實(shí)用新型中上橫向前連接桿、下橫向前連接桿、上橫向后連接桿、下橫向后連接桿的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖8為本實(shí)用新型中側(cè)向連接桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中:1_第一支撐桿；2_第二支撐桿；3_第三支撐桿；4_第四支撐桿；5_上橫向后連接桿；6_上橫向前連接桿；7_下橫向后連接桿；8_下橫向前連接桿；9_側(cè)向連接桿；901-側(cè)向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)槽；10_集水槽；1001_槽體；1002_前壁；1003_側(cè)壁；1004_圓形匯流槽；1005_出水口 ；1006_尖端后沿；1007_轉(zhuǎn)動(dòng)軸；11_徑流瓶架；1101_徑流瓶固定套；1102-固定圈；1103_徑流瓶架固定架。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下結(jié)合說(shuō)明書附圖來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型。
[0021]如圖所示，土壤剖面不同深度壤中流水樣收集組合裝置包括支撐架、集水槽10和徑流瓶。支撐架包括第一支撐桿1、第二支撐桿2、第三支撐桿3和第四支撐桿4，第二支撐桿2和第三支撐桿3上端之間鉚接固定上橫向前連接桿6，第二支撐桿2和第三支撐桿3下端之間鉚接固定下橫向前連接桿8，第一支撐桿I和第四支撐桿4上端之間鉚接固定上橫向后連接桿5，第一支撐桿I和第四支撐桿4下端之間鉚接固定下橫向后連接桿7，第一支撐桿I和第二支撐桿2之間以及第三支撐桿3和第四支撐桿4之間鉚接固定側(cè)向連接桿9，第一支撐桿1、第二支撐桿2之間設(shè)置的側(cè)向連接桿9和第三支撐桿3、第四支撐桿4之間的側(cè)向連接桿9是一一對(duì)應(yīng)的。相對(duì)應(yīng)的側(cè)向連接桿9上轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置集水槽10。集水槽10包括槽體1001、設(shè)置在槽體1001前側(cè)的前壁1002和設(shè)置在槽體1001兩側(cè)的側(cè)壁1003，槽體1001前端為下凹的半圓形匯流槽1004,槽體1001后端為尖端后沿1006,半圓形匯流槽1004 一側(cè)設(shè)有出水口 1005。集水槽10的側(cè)壁1003上設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)軸1007，轉(zhuǎn)動(dòng)軸1007與側(cè)向連接桿9中設(shè)置的側(cè)向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)槽901轉(zhuǎn)動(dòng)配合，轉(zhuǎn)動(dòng)軸1007和側(cè)向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)槽901的配合，使得集水槽10能夠改變尖端后沿插入土壤深度和集水槽槽面傾角。每層集水槽10的出水口 1005下方配合設(shè)置一個(gè)徑流瓶。徑流瓶通過(guò)設(shè)置的徑流瓶架11固定在支撐架上，徑流瓶架11包括徑流瓶固定套1101、固定在徑流瓶固定套1101外的固定圈1102及與固定圈1102固定的徑流瓶架固定架1103。徑流瓶固定套1101用于放置徑流瓶，徑流瓶架固定架1103通過(guò)螺絲與支撐架中的第二支撐桿2固定。
[0022]野外試驗(yàn)時(shí)，可隨時(shí)將其安裝和拆卸，將支撐架安裝在提前挖好的土壤剖面處，根據(jù)試驗(yàn)要求，確定采用相隔15cm,或者30cm間隔安裝集水槽10,根據(jù)試驗(yàn)所選擇坡面,來(lái)確定集水槽10相對(duì)于水平面傾角，待集水槽10安裝好后，最后確定徑流瓶架11安裝位置。
[0023]采用該裝置的實(shí)驗(yàn)方法如下:
[0024]第一，根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)要求，選擇適合的坡面修建徑流小區(qū)，在徑流小區(qū)的上端和兩側(cè)開挖Im深由水泥磚墻隔斷上部與側(cè)部水流，構(gòu)成水系獨(dú)立完整的坡地徑流小區(qū)，在該徑流小區(qū)下端開挖Im深的土壤剖面，安裝“土壤剖面壤中流水樣收集組合裝置”。
[0025]第二，在天然降雨或采用人工模擬降雨時(shí)，開始監(jiān)測(cè)土壤剖面不同深度壤中流的出流時(shí)刻，定時(shí)收集不同深度壤中流的出流水量，用以計(jì)算不同降雨強(qiáng)度與不同深度壤中流的關(guān)系，也可根據(jù)所收集水樣中污染物濃度，求算污染強(qiáng)度。
[0026]以上所述及圖中所示的僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以作出若干變型和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0027]本實(shí)用新型獲得了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41471221)資助。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.土壤剖面不同深度壤中流水樣收集組合裝置，包括支撐架，其特征在于所述的支撐架從上至下依次轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置一組集水槽(10)，所述的集水槽(10)包括槽體(1001 )、設(shè)置在槽體(1001)前側(cè)的前壁(1002 )和設(shè)置在槽體(1001)兩側(cè)的側(cè)壁(1003 )，所述的槽體(1001)前端為下凹的半圓形匯流槽(1004)，所述的槽體(1001)后端為尖端后沿(1006)，所述的半圓形匯流槽(1004) —側(cè)設(shè)有出水口( 1005)，每層集水槽(10)的出水口( 1005)下方配合設(shè)置一個(gè)徑流瓶。
2.如權(quán)利要求1所述的土壤剖面不同深度壤中流水樣收集組合裝置，其特征在于所述的支撐架包括第一支撐桿(I)、第二支撐桿(2)、第三支撐桿(3)和第四支撐桿(4)，所述的第二支撐桿(2)和第三支撐桿(3)上端之間鉚接固定上橫向前連接桿(6)，所述的第二支撐桿(2)和第三支撐桿(3)下端之間鉚接固定下橫向前連接桿(8)，所述的第一支撐桿(I)和第四支撐桿(4)上端之間鉚接固定上橫向后連接桿(5)，所述的第一支撐桿(I)和第四支撐桿(4)下端之間鉚接固定下橫向后連接桿(7)，所述的第一支撐桿(I)和第二支撐桿(2)之間以及第三支撐桿(3)和第四支撐桿(4)之間鉚接固定側(cè)向連接桿(9)，所述的側(cè)向連接桿(9)上轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置集水槽(10)。
3.如權(quán)利要求2所述的土壤剖面不同深度壤中流水樣收集組合裝置，其特征在于所述的集水槽(10)的側(cè)壁(1003)上設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)軸(1007)，所述的轉(zhuǎn)動(dòng)軸(1007)與側(cè)向連接桿(9)中設(shè)置的側(cè)向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)槽(901)轉(zhuǎn)動(dòng)配合。
4.如權(quán)利要求1所述的土壤剖面不同深度壤中流水樣收集組合裝置，其特征在于所述的徑流瓶通過(guò)設(shè)置的徑流瓶架(11)固定在支撐架上，所述的徑流瓶架(11)包括徑流瓶固定套(1101)、固定在徑流瓶固定套(1101)外的固定圈(1102)及與固定圈(1102)固定的徑流瓶架固定架(1103)。
【專利摘要】土壤剖面不同深度壤中流水樣收集組合裝置，屬于坡地土壤水運(yùn)動(dòng)及溶質(zhì)運(yùn)移監(jiān)測(cè)研究技術(shù)領(lǐng)域。其包括支撐架，支撐架從上至下依次轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置一組集水槽，集水槽包括槽體、設(shè)置在槽體前側(cè)的前壁和設(shè)置在槽體兩側(cè)的側(cè)壁，槽體前端為下凹的半圓形匯流槽，槽體后端為尖端后沿，半圓形匯流槽一側(cè)設(shè)有出水口，每層集水槽的出水口下方配合設(shè)置一個(gè)徑流瓶。該裝置能夠監(jiān)測(cè)不同降雨條件下不同深度壤中流的特征，能夠監(jiān)測(cè)徑流小區(qū)壤中流不同深度的動(dòng)態(tài)過(guò)程，以及壤中流隨降雨特征的側(cè)流深度。
【IPC分類】G01N1-20
【公開號(hào)】CN204479346
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520056010
【發(fā)明人】張銳波, 張麗萍
【申請(qǐng)人】浙江大學(xué)城市學(xué)院
【公開日】2015年7月15日
【申請(qǐng)日】2015年1月27日