一種植被緩衝帶徑流採集裝置的製作方法
2023-08-07 10:47:41
本實用新型涉及一種植被緩衝帶徑流採集裝置。
背景技術：
近年來隨著農業高速發展，大量施加化肥農藥帶來的農業面源汙染已經成為湖泊及河流的重要汙染源之一。農業面源汙染由於來源隱蔽且具有分散性，治理工作相對較困難。河岸植被緩衝帶作為一種可有效控制面源汙染的工程措施，已經引起國內外專家學者廣泛的關注。緩衝帶對地表地下徑流中攜帶的農業面源汙染物如氮磷等具有良好的淨化作用，對緩衝帶的淨化作用研究和檢測具有重要的意義。
目前在緩衝帶徑流採集中，通常將地表地下徑流採集裝置分開設置，佔用緩衝帶植被面積大，因此對緩衝帶破壞幹擾較大。在對地下不同深度徑流採集時，CN104596804A公開了一種緩衝帶地下不同深度的徑流採集裝置，其使用時需取出裝置才能採集水樣，而且在地表採用木樁及地釘固定，佔用面積較大。
技術實現要素：
本實用新型針對上述現有技術存在的問題做出改進，即本實用新型所要解決的技術問題是提供一種植被緩衝帶徑流採集裝置，該裝置將地上地下徑流採集裝置一體化且將固定裝置移至地下，減少了對緩衝帶植被及土壤的幹擾，同時地下徑流採集單元組裝靈活，可在不取出裝置的情況下有效採集地下不同深度徑流。
為了解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是：一種植被緩衝帶徑流採集裝置從上到下依次包括地上徑流採集裝置、地下徑流採集裝置和底部固定裝置；地上徑流採集裝置圓桶狀，為圓桶狀且具有頂蓋，徑流流向地上徑流採集裝置的一面設置有進水口，底部設置有與下方連接的螺紋狀凸部；地下徑流採集裝置包括至少一個單元結構，單元結構為圓桶狀，單元結構上部開口處設置有內螺紋，下部封閉並在底面設置螺紋狀凸部，徑流流向單元結構的一面設置進水口；地上徑流採集裝置和單元結構的進水口所在面的對稱面的下部均設置有出水口，出水口通過導管連接至地表，導管末端設置封口軟塞且刻印編號；底部固定裝置包括底部圓環結構和固定針，底部圓環結構包括內圓環和外圓環，通過三根呈120°間隔分布的連杆將內圓環和外圓環連接使之處於同一平面，外圓環底部設置固定針，內圓環內設置內螺紋；上方的螺紋狀凸部與下方的內螺紋形成螺紋結構實現地上徑流採集裝置與地下徑流採集裝置間的連接、地下徑流採集裝置的單元結構間的連接、地下徑流採集裝置與底部固定裝置間的連接，螺紋狀凸部與內螺紋的不同旋合長度微調採集深度。
為了實現徑流採集，地上徑流採集裝置的進水口個數為4或6、水平等間距排列設置在圓桶狀的中部，地下徑流採集裝置單元結構的進水口個數為12、以4行3列或3行4列的排列方式均勻設置在圓桶狀的中部。
為了防止不同單元結構出水口連接的導管相互幹涉，單元結構間的出水口水平錯開，為了保證採集的水樣能夠順利通過導管到達地表且增長導管的使用壽命，在單元結構出水口的上方設置卡扣，卡扣固定在單元結構的上部，卡扣至少卡設一個導管。
為防止較大砂石堵塞孔隙或進入裝置，在進水口外均設置有濾網，濾網為尼龍材質，濾網菱形孔的邊長均為1mm。
由於地面徑流收集面積較大，地上徑流採集裝置直徑設置為10cm、高為5cm、進水口直徑為5mm、出水口直徑為8mm；單元結構直徑為5cm、高為10cm、進水口直徑為2mm、出水口直徑為6mm。
為了保證採集的水樣能夠順利通過導管到達地表，導管為矽膠軟管材質，管徑為6.5mm，可根據實際需要截取長度。
為了在地下水位較高情況下可以很好地實現徑流採集裝置的固定，底部圓環結構為不鏽鋼框架結構，內圓環直徑為4.5cm、外圓環直徑為10cm。
為了增長採集裝置的使用壽命，地上徑流採集裝置和地下徑流採集裝置均為PVC材質，具有難燃，耐腐蝕，抗微生物等特性。
與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：將地上地下徑流採集裝置一體化且將固定裝置移至地下，減少了對緩衝帶植被及土壤的幹擾；底部固定裝置採用內外圓環連接的框架結構減輕對於植物根系生長的阻礙；進水口、出水口的位置和個數、導管及導管末端的封口軟塞的設置，可實現在不取出裝置的情況下有效採集地下徑流，以便於在不同時間對同深度同位置的徑流進行採集分析，變量單一，數據準確；通過單元結構個數設置、螺紋結構的旋合長度，可實現不同深度徑流的採集，而在導管末端刻印編號，保證了採集多種不同深度時，採樣的準確、不混亂、有序進行；在單元結構上設置卡扣卡設導管，增長了導管使用壽命；各單元結構的出水口水平錯開設置，保證了導管間不幹涉。
附圖說明
圖1為本實用新型實施例的主視示意圖；
圖2為本實用新型實施例的後視示意圖；
圖3為本實用新型實施例加濾網後主視示意圖。
圖中：1-地上徑流採集裝置，2-地下徑流採集裝置，3-底部固定裝置，4-地上徑流採集裝置的進水口，5-單元結構，6-單元結構的進水口，7-導管，8-固定針，9-內圓環，10-外圓環，11-連杆，12-卡扣，13-濾網。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型做進一步詳細的說明。
如圖所示，一種植被緩衝帶徑流採集裝置從上到下依次包括地上徑流採集裝置1、地下徑流採集裝置2和底部固定裝置3；地上徑流採集裝置1為圓桶狀，為圓桶狀且具有頂蓋，徑流流向地上徑流採集裝置的一面設置有進水口4，底部設置有與下方連接的螺紋狀凸部；地下徑流採集裝置2包括至少一個單元結構5，單元結構5為圓桶狀，單元結構5上部開口處設置有內螺紋，下部封閉並在底面設置螺紋狀凸部，徑流流向單元結構5的一面設置進水口6；地上徑流採集裝置1和單元結構5的進水口所在面的對稱面的下部均設置有出水口，出水口通過導管7連接至地表，導管7末端設置封口軟塞且刻印編號；底部固定裝置3包括底部圓環結構和固定針8，底部圓環結構包括內圓環9和外圓環10，通過三根呈120°間隔分布的連杆11將內圓環和外圓環連接使之處於同一平面，外圓環底部設置固定針8，內圓環9內設置內螺紋；上方的螺紋狀凸部與下方的內螺紋形成螺紋結構實現地上徑流採集裝置與地下徑流採集裝置間的連接、地下徑流採集裝置的單元結構間的連接、地下徑流採集裝置與底部固定裝置間的連接，螺紋狀凸部與內螺紋的不同旋合長度微調採集深度。
為了實現徑流採集，地上徑流採集裝置的進水口個數為4或6、水平等間距排列設置在圓桶狀的中部，地下徑流採集裝置單元結構的進水口個數為12、以4行3列或3行4列的排列方式均勻設置在圓桶狀的中部。
為了防止不同單元結構出水口連接的導管相互幹涉，單元結構間的出水口水平錯開，為了保證採集的水樣能夠順利通過導管到達地表且增長導管的使用壽命，在單元結構出水口的上方設置卡扣12，卡扣固定在單元結構的上部，卡扣至少卡設一個導管。
為防止較大砂石堵塞孔隙或進入裝置，在進水口外均設置有濾網13，濾網為尼龍材質，濾網菱形孔的邊長均為1mm。
由於地面徑流收集面積較大，地上徑流採集裝置直徑設置為10cm、高為5cm、進水口直徑為5mm、出水口直徑為8mm；單元結構直徑為5cm、高為10cm、進水口直徑為2mm、出水口直徑為6mm。
為了保證採集的水樣能夠順利通過導管到達地表，導管為矽膠軟管材質，管徑為6.5mm，可根據實際需要截取長度。
為了在地下水位較高情況下可以很好地實現徑流採集裝置的固定，底部圓環結構為不鏽鋼框架結構，內圓環直徑為4.5cm、外圓環直徑為10cm。
為了增長採集裝置的使用壽命，地上徑流採集裝置和地下徑流採集裝置均為PVC材質，具有難燃，耐腐蝕，抗微生物等特性。
使用時，根據所需採集的深度確定在緩衝帶內需要放置徑流採集裝置的土坑的深度、地下徑流採集裝置單元結構的數目及螺紋旋合的長度，如需採集地下10cm、20cm、30cm徑流，則在緩衝帶內需要放置徑流採集裝置的土坑的深度為35cm左右，選擇3個單元結構，將地上徑流採集裝置與3個單元結構依次螺紋連接，然後調整螺紋旋合的長度，使得地上徑流採集裝置的底面至第一個單元結構的圓桶中部的距離為10cm、至第二個單元結構的圓桶中部的距離為20cm、至第三個單元結構的圓桶中部的距離為30cm，並使得進水口位於同側且地上徑流採集裝置上所有進水口的中心線和單元結構的所有進水口的中心線的主視投影位於同一垂直線上，將連接好的上述裝置螺紋連接至底部固定裝置，選擇四根導管，其中一根導管與地上徑流採集裝置出水口相連取樣以防樣品受到其他因素的幹擾影響採樣分析的準確性，其長度設置可根據實際需要設計，封口軟塞插入導管末端；另外三根導管分別與三個單元結構的出水口相連，第三個單元結構的導管依次卡設在第三個單元結構的卡扣內、第二個單元結構的卡扣內、第一個單元結構的卡扣內，第二個單元結構的導管依次卡設在第二個單元結構的卡扣內、第一個單元結構的卡扣內，第一個單元結構的導管依次卡設在第一個單元結構的卡扣內，再將底部固定裝置插入土壤中，三根導管均可達地表並留有一定餘量，封口軟塞插入導管末端，在導管末端刻印編號以對應不同深度的單元結構，然後挖土回填。徑流取樣則通過導管緩慢抽出，以防抽水太快導致周圍水快速進入帶來較大檢測誤差，水樣採集後放入採樣瓶保存分析。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型申請專利範圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本實用新型的涵蓋範圍。