一種排水試驗測坑的製作方法

2023-10-21 05:00:37

專利名稱：一種排水試驗測坑的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種排水試驗裝置，尤其涉及一種排水試驗測坑。
背景技術：
農田灌溉與排水對於作物生長具有同等重要的作用，沒有適當的排水條件和設施，就不能保證良好的作物生長環境。排水對改善作物生長、提高作物產量、改善耕作條件、 防止鹽鹼化等都起到了非常重要的作用。農田控制排水工程能對地下水位及地下水資源進行有效的調控，既發揮其在汛期除澇排水的重要作用，又能綜合利用其蓄水功能。隨著農業灌溉用水量和氮肥施用量的不斷增加，導致農田排水中富含氮、磷等元素，而大量氮、磷排入水體，會導致河流富營養化，所以農業排水對環境的汙染問題己經越來越得到人們的重視。中國專利授權公告號C擬692670Y，申請日為2004年3月12日，授權公告日為2005 年4月13日，公開了「土壤蒸發滲透儀」。一種土壤蒸發滲透儀，該滲透儀是由蒸滲容器、 通氣管、進水管、透水罩、溢流管、測井、測量筒、濾水棕片和礫石組成；在蒸滲容器的一側安裝有通氣管，通氣管的另一端與透水罩連接；在蒸滲容器的另一側安裝有進水管，進水管的另一端與透水罩連接，蒸滲容器的下部固定開有若干個孔德透水罩；溢流管的一端直角向上與透水罩連接，其另一端直角向下與測井連接；在蒸滲容器的底部裝有礫石，礫石的表面鋪有濾水棕片，並在濾水棕片上回填土 ；測井內裝有測量筒。該滲透儀與現行地中滲透儀相比，去掉地下水室，用溢流筒承接土壤滲水，造價大大降低；同時該滲透儀由於安裝了透水罩和通氣管、進水管及溢流管，從而可減小土中閉塞空氣脹縮作用對潛水位的影響。該滲透儀可測土面蒸滲、農田蒸滲和森林蒸滲。有關排水的試驗都要首先利用一種排水試驗裝置來進行研究，如控制排水對減少硝態氮排放負荷的效果；傳統排水設計標準的改進、灌溉措施與控制排水措施的有效結合、 控制排水措施對農田水分利用效率的影響等。現有的公知技術中，測坑、測筒(蒸滲儀)都是從研究作物水分蒸發而設計的。排水試驗是在測坑中根據不同的土壤水深，測定作物在不同生育階段受淹(不同淹水深度和淹水歷時)對作物生長發育造成的影響，求得作物淹水深度、淹水歷時與產量的關係，為確定除澇排水設計標準提供依據；測定作物在不同生育階段、不同受漬程度對作物生長發育的影響，求得不同受漬因子與產量的關係，為確定排漬設計標準及水管理提供依據；鹽鹼地區確定排水標準的作物耐鹽、耐鹼試驗，地下水臨界深度試驗等；而專門用於排水試驗的測坑裝置未曾出現過。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種排水試驗測坑，其具有造價低廉、安裝簡單、觀測方便和測量試驗範圍廣的優點。為解決上述技術問題，本發明採用下述技術方案一種排水試驗測坑，它包括測
3坑、反濾層、土層、水管、水位觀測管、水溫測試裝置和可移動供水水箱；所述測坑為敞口的桶狀結構，測坑底部鋪設有反濾層，測坑內的反濾層上表面均勻鋪設有土層，測坑下部的兩側壁上分別開設有通孔，所述水管穿過測坑一側的通孔水平埋設於反濾層中，所述水位觀測管固定連接於測坑另一側的通孔處，且水位觀測管的管口朝上，便於觀測土層中的液位高度，水溫測試裝置固定於測坑內壁上部，所述可移動供水水箱滑動連接於測坑外側壁處， 所述水管固定連接於可移動供水水箱底部，可移動供水水箱的作用是上下移動，以調節土層淹水深度，適應不同受淹受漬試驗。在所述測坑和供水水箱之間的水管上設有供水水箱控制閥門和排水控制閥門，排水控制閥門的設置是為了控制土層中液體的精確排出，對土壤中排出的土壤水進行分析， 減少農業非點源汙染的輸出，實現農田排水的多目標控制；供水水箱控制閥門的設置是為了在精確排水時，供水水箱中的液體不會排出，節省實驗用水，且當進行不同淹水深度試驗時，關閉排水控制閥門，打開供水水箱控制閥門，調節供水水箱的高度，可使液體回流供水水箱，利於水資源的再利用。所述測坑為用混凝土澆鑄或用混凝土抹面的磚砌測坑，所述測坑為方形桶狀結構，該結構可保持試驗液體儘可能少的滲出。所述反濾層由2 4層礫石和粗砂組成，順著水流的方向礫石和粗砂顆粒逐漸增大，所述反濾層的高度為20 30cm。所述穿設有水管的通孔開設於靠近測坑內反濾層底部的測坑側壁處；所述固定連接有水位觀測管的通孔開設於靠近測坑內土層底部的測坑側壁處；所述水溫測試裝置設置於靠近測坑內土層表層的測坑內側壁上。所述水平埋設於反濾層中的水管沿水管垂向設有至少一個開孔，利於液體向上滲透，以及液體向下排出或回流供水水箱。所述水位觀測管為「L」型透明管體，該水位觀測管短臂端與靠近測坑內土層表層的測坑內側壁上的通孔固定連接。所述可移動供水水箱由敞口的供水水箱和滑軌構成，所述滑軌縱向固定於測坑外側壁上，所述敞口的供水水箱滑動配合於滑軌上，且供水水箱敞口邊緣開設有溢流口，以保持供水水箱中的水位不變。工作原理
用磚砌或混凝土澆鑄出測坑，如使用磚砌測坑時，應在測坑內進行混凝土抹面，將反濾層以一定厚度(20-30cm)鋪設在測坑的底部，開孔的PVC塑料管平放在反濾層中。試驗的土壤層均勻地裝入測坑中。水位觀測管的下端埋設在土層下部，在土壤表層上的測坑內側壁設置水溫測試裝置，供水水箱安裝在設置的滑軌上，接好水管、控制閥門和排水控制閥門。 在試驗開始前，通過注水對供水水箱充水，打開控制閥門，供水水箱中的水進入到測坑土壤層中，觀察設置在測坑土壤層下部的水位觀測管中的水位，直到滿足試驗設定的水位高度為止。當需要進行控制排水試驗時，關閉控制閥門，打開排水控制閥門，觀察水位觀測管中的水位高度，土壤層中的水位下降到試驗設定的高度時，關閉排水控制閥門，對土壤中排出的土壤水進行分析，減少農業非點源汙染的輸出，實現農田排水的多目標控制。也可不開啟排水控制閥門，而保持控制閥門的開啟，而同時降低供水水箱的高度，使土壤水回流入供水水箱，反覆利用重複使用，可節省試驗用水量。本發明能研究作物不同的受澇漬的情況對作物生長發育造成的影響，通過測坑試驗，可求得作物淹水深度、淹水歷時與產量的關係，為確定除澇排水設計標準提供依據；測定作物在不同生育階段、不同受漬程度對作物生長發育的影響，求得不同受漬因子與產量的關係，為確定排漬設計標準及水管理提供依據；在鹽鹼地區確定排水標準的作物耐鹽、耐鹼試驗；地下水臨界深度試驗等；具有造價低廉、安裝簡單、觀測方便和測量試驗範圍廣的優點。


圖1是本發明的結構示意圖。

具體實施例方式參見圖1所示，一種排水試驗測坑，它包括測坑1、反濾層2、土層3、水管4、水位觀測管5、水溫測試裝置6和可移動供水水箱7 ；所述測坑1為敞口的桶狀結構，測坑1底部鋪設有反濾層2，測坑1內的反濾層2上表面均勻鋪設有土層3，測坑1下部的兩側壁上分別開設有通孔11、12，所述水管4穿過測坑1 一側的通孔11水平埋設於反濾層2中，所述水位觀測管5固定連接於測坑1另一側的通孔12處，且水位觀測管5的管口朝上，水溫測試裝置6固定於測坑1內壁上部，所述可移動供水水箱7滑動連接於測坑1外側壁處，所述水管 4固定連接於可移動供水水箱7底部。在所述測坑1和供水水箱7之間的水管4上設有供水水箱控制閥門8和排水控制閥門9。所述測坑1為用混凝土澆鑄的測坑，所述測坑1為方形桶狀結構。所述反濾層2由3層礫石和粗砂組成，順著水流的方向礫石和粗砂顆粒逐漸增大， 所述反濾層2的高度為25cm。所述穿設有水管4的通孔11開設於靠近測坑1內反濾層2底部的測坑1側壁處； 所述固定連接有水位觀測管5的通孔12開設於靠近測坑1內土層3底部的測坑1側壁處； 所述水溫測試裝置6設置於靠近測坑1內土層3表層的測坑1內側壁上。所述水平埋設於反濾層2中的水管4沿水管垂向設有13個開孔41。所述水位觀測管5為「L」型透明管體，該水位觀測管5短臂端與靠近測坑1內土層3表層的測坑1內側壁上的通孔12固定連接。所述可移動供水水箱7由敞口的供水水箱71和滑軌72構成，所述滑軌72縱向固定於測坑1外側壁上，所述敞口的供水水箱71滑動配合於滑軌72上，且供水水箱71敞口邊緣開設有溢流口 711。如上所述，本發明一種排水試驗測坑，所述的實施例及圖，只是本發明較好的實施效果，並不是只局限於本發明，凡是與本發明的結構、特徵等近似、雷同者，均應屬於本發明保護的範圍。
權利要求
1.一種排水試驗測坑，其特徵在於它包括測坑(1)、反濾層(2)、土層(3)、水管(4)、 水位觀測管(5)、水溫測試裝置(6)和可移動供水水箱(7);所述測坑(1)為敞口的桶狀結構，測坑(1)底部鋪設有反濾層(2)，測坑(1)內的反濾層(2)上表面均勻鋪設有土層(3)， 測坑(1)下部的兩側壁上分別開設有通孔(11)、(12)，所述水管(4)穿過測坑(1) 一側的通孔(11)水平埋設於反濾層(2)中，所述水位觀測管(5)固定連接於測坑(1)另一側的通孔 (12)處，且水位觀測管(5)的管口朝上，水溫測試裝置(6)固定於測坑(1)內壁上部，所述可移動供水水箱(7)滑動連接於測坑(1)外側壁處，所述水管(4)固定連接於可移動供水水箱(7)底部。
2.根據權利要求1所述的一種排水試驗測坑，其特徵在於在所述測坑(1)和供水水箱 (7)之間的水管(4)上設有供水水箱控制閥門(8)和排水控制閥門(9)。
3.根據權利要求1或2所述的一種排水試驗測坑，其特徵在於所述測坑(1)為用混凝土澆鑄或用混凝土抹面磚砌的測坑，所述測坑(1)為方形桶狀結構。
4.根據權利要求3所述的一種排水試驗測坑，其特徵在於所述反濾層(2)由2 4 層礫石和粗砂組成，順著水流的方向礫石和粗砂顆粒逐漸增大，所述反濾層(2)的高度為 20 30cm。
5.根據權利要求4所述的一種排水試驗測坑，其特徵在於所述穿設有水管(4)的通孔 (11)開設於靠近測坑(1)內反濾層(2)底部的測坑(1)側壁處；所述固定連接有水位觀測管(5)的通孔(12)開設於靠近測坑(1)內土層(3)底部的測坑(1)側壁處；所述水溫測試裝置(6)設置於靠近測坑(1)內土層(3)表層的測坑(1)內側壁上。
6.根據權利要求5所述的一種排水試驗測坑，其特徵在於所述水平埋設於反濾層(2) 中的水管(4)沿水管垂向設有至少一個開孔(41)。
7.根據權利要求6所述的一種排水試驗測坑，其特徵在於所述水位觀測管(5)為「L」 型透明管體，該水位觀測管(5)短臂端與靠近測坑(1)內土層(3)表層的測坑(1)內側壁上的通孔(12)固定連接。
8.根據權利要求7所述的一種排水試驗測坑，其特徵在於所述可移動供水水箱(7) 由敞口的供水水箱(71)和滑軌(72)構成，所述滑軌(72)縱向固定於測坑(1)外側壁上，所述敞口的供水水箱(71)滑動配合於滑軌(72)上，且供水水箱(71)敞口邊緣開設有溢流口 (711)。
全文摘要
本發明涉及一種排水試驗測坑，它包括測坑、反濾層、土層、水管、水位觀測管、水溫測試裝置和可移動供水水箱；所述測坑為敞口的桶狀結構，測坑底部鋪設有反濾層，測坑內的反濾層上表面均勻鋪設有土層，測坑下部的兩側壁上分別開設有通孔，所述水管穿過測坑一側的通孔水平埋設於反濾層中，所述水位觀測管固定連接於測坑另一側的通孔處，且水位觀測管的管口朝上，水溫測試裝置固定於測坑內壁上部，所述可移動供水水箱滑動連接於測坑外側壁處，所述水管固定連接於可移動供水水箱底部；本發明具有造價低廉、安裝簡單、觀測方便和測量試驗範圍廣的優點。
文檔編號G01N33/24GK102183623SQ20111006925
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月22日 優先權日2011年3月22日
發明者孫浩, 宰松梅, 溫季, 謝成春, 郭冬冬, 郭樹龍 申請人:中國農業科學院農田灌溉研究所