專利名稱：浮力式土壤蒸滲儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及土壌水分觀測儀器領(lǐng)域，特別是用于土壤蒸發(fā)量、降水入滲補給量和潛水蒸發(fā)量的實驗觀測儀器。
背景技術(shù)：
土壌蒸發(fā)量是指土壌中的水分通過毛管上升和氣化，從土壤表面進入大氣的水量；降水入滲補給量是指由于降水入滲，使上部土壤飽和并補給自由水面以下地下水的水量；潛水蒸發(fā)量是指在熱カ和作物根系等作用下水分從潛水面上升到上層土壤或進入大氣的水量。水文循環(huán)“四水轉(zhuǎn)化”研究、水文地質(zhì)參數(shù)研究、作物需水量等研究實驗領(lǐng)域通常涉及土壤蒸發(fā)、降水入滲補給、潛水蒸發(fā)觀測實驗，傳統(tǒng)的實驗觀測儀器有土壤蒸發(fā)器和地中蒸滲儀，土壤蒸發(fā)器只能觀測土壤蒸發(fā)量，不能控制實驗用原狀土體地下水位，不能觀測降水入滲補給量和潛水蒸發(fā)量，而且現(xiàn)有土壤蒸發(fā)量的測量是采取對土柱稱重的方式， 實際操作中比較麻煩；地中蒸滲儀雖能觀測降水入滲補給量、潛水蒸發(fā)量，但不能同時觀測土壤蒸發(fā)量，難以對原狀土體進行水量平衡分析，為研究帶來不便，甚至影響實驗成果的可靠性。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種可以同時觀測土壤蒸發(fā)量、降水入滲補給量和潛水蒸發(fā)量的浮力式土壌蒸滲儀。本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的，浮力式土壌蒸滲儀，包括裝有過濾器的原狀土筒，所述過濾器通過水位連通管與潛水蒸發(fā)補水器相連，所述潛水蒸發(fā)補水器通過降水入滲補給管與降水入滲補給量杯相連，其特征在于，所述原狀土筒的外壁上裝配有帶動原狀土筒浮起的浮筒，所述的潛水蒸發(fā)補水器及降水入滲補給量杯放置于浮筒內(nèi)，還包括ー個外筒，所述外筒的外壁固接ー個水位測室，水位測室與外筒連通，原狀土筒及浮筒置于所述外筒中。所述水位測室內(nèi)裝有配合水位測針插接的測針底座。所述浮筒包括三個獨立固定于原狀土筒外壁的空心箱體，所述的潛水蒸發(fā)補水器及降水入滲補給量杯放置于其中一個空心箱體內(nèi)。所述浮筒的底部支撐于原狀土筒下部的法蘭盤，浮筒的上端ロ掛接或扣接于原狀土筒的上部。本實用新型的有益效果可以同時觀測到實驗用原狀土柱的土壤蒸發(fā)量、降水入滲補給量和潛水蒸發(fā)量，了解非飽和土體中的土壤水份(蓄變量)變化情況，對原狀土體進行水量平衡分析，觀測記錄數(shù)據(jù)通過水量平衡方程求解水文循環(huán)“四水轉(zhuǎn)化”各項參數(shù)、水文地質(zhì)參數(shù)、作物需水量及其變化規(guī)律。

[0009]圖I為本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為原狀土筒、浮筒、外筒位置關(guān)系的俯視圖。
具體實施方式
如圖I所示，本實用新型所提供的浮力式土壌蒸 滲儀，包括原狀土筒I、浮筒2、外筒3、潛水蒸發(fā)補水器4、降水入滲補給量杯6、過濾器8，原狀土筒I內(nèi)置實驗載體原狀土柱，底部裝有過濾器8，過濾器8由上而下置有砂、細(xì)砂子、粗石子，讓水流自由通過并阻止土壤顆粒通過，過濾器8通過水位連通管7與潛水蒸發(fā)補水器4連通，潛水蒸發(fā)補水器4用于計量原狀土體中因蒸發(fā)而減少的地下水量，潛水蒸發(fā)補水器4通過降水入滲補給管5與降水入滲補給量杯6相連，降水入滲補給管5的入ロ與地下水面9保持水平，控制地下水位的高程，降水入滲補給量杯6用于計量因降水而導(dǎo)致原狀土體中地下水位上升，并通過降水入滲補給管5溢出的水量，原狀土筒I的外壁上裝配有浮筒2，結(jié)合圖2所示，浮筒2為三個與原狀土筒I外壁配合的獨立空心箱體，潛水蒸發(fā)補水器4及降水入滲補給量杯6放置于其中一個空心箱體內(nèi)，浮筒2的底部支撐于原狀土筒下部的法蘭盤13，浮筒2的上端ロ掛接或扣接于原狀土筒I的上部，浮筒2用于帶動原狀土筒I在外筒3內(nèi)的水中浮起。外筒3用于放置原狀土筒I及浮筒2，外筒3通常埋于地下，阻止筒內(nèi)外水量交換，外筒3內(nèi)注入水并使原狀土筒I和浮筒2在外筒3內(nèi)浮起，外筒3的外壁固接ー個水位測室10，水位測室10與外筒3連通，保持水位一致，水位測室10內(nèi)裝有配合水位測針插接的測針底座12，測量時，將水位測針插接在測針底座12上測出自由水面11的水位。水分變化動態(tài)過程及原理將外筒埋于地下，向外筒內(nèi)注入水并使原狀土筒和浮筒在筒內(nèi)上下自由浮動，通常是每日觀測一次，睛天觀測土壤蒸發(fā)、潛水蒸發(fā)，雨天觀測降水入滲補給。首先由水位測點觀測今日水位值，與昨日水位值差值即為昨日土壤蒸發(fā)或降水入滲補給量，水位差是負(fù)值為土壤蒸發(fā)，正值是降水入滲補給量，晴天水位觀測好后，再將潛水蒸發(fā)補水器中的水位補平至地下水位，其補水量即為潛水蒸發(fā)量，土壤蒸發(fā)量扣除潛水蒸發(fā)量，即為非飽和土體中的土壌水份蓄變量。當(dāng)降水發(fā)生時，在滿足非飽和帶土壤蓄水后，多余的水將下滲引起土體中地下水位抬升，受降水入滲補給管入口高度限制，多余的水量將順著降水入滲補給管淌入降水入滲補給量杯中，從而得到降水入滲補給量。利用一定時期采集的觀測數(shù)據(jù)，通過水量平衡方程求解水文循環(huán)“四水轉(zhuǎn)化”各項參數(shù)、水文地質(zhì)參數(shù)、作物需水量及其變化規(guī)律。上述實施例僅是本實用新型的較佳實施方式，詳細(xì)說明了本實用新型的技術(shù)構(gòu)思和實施要點，并非是對本實用新型的保護范圍進行限制，凡根據(jù)本實用新型精神實質(zhì)所作的任何簡單修改及等效結(jié)構(gòu)變換或修飾，均應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.浮力式土壤蒸滲儀，包括裝有過濾器的原狀土筒，所述過濾器通過水位連通管與潛水蒸發(fā)補水器相連，所述潛水蒸發(fā)補水器通過降水入滲補給管與降水入滲補給量杯相連，其特征在于所述原狀土筒的外壁上裝配有帶動原狀土筒浮起的浮筒，所述的潛水蒸發(fā)補水器及降水入滲補給量杯放置于浮筒內(nèi)，還包括一個外筒，所述外筒的外壁固接一個水位測室，水位測室與外筒連通，原狀土筒及浮筒置于所述外筒中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的浮力式土壤蒸滲儀，其特征在于所述水位測室內(nèi)裝有配合水位測針插接的測針底座。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的浮力式土壤蒸滲儀，其特征在于所述浮筒包括三個獨立固定于原狀土筒外壁的空心箱體，所述的潛水蒸發(fā)補水器及降水入滲補給量杯放置于其中一個空心箱體內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或3所述的浮力式土壤蒸滲儀，其特征在于所述浮筒的底部支撐于原狀土筒下部的法蘭盤，浮筒的上端口掛接或扣接于原狀土筒的上部。
專利摘要本實用新型公開一種浮力式土壤蒸滲儀，包括裝有過濾器的原狀土筒，所述過濾器通過水位連通管與潛水蒸發(fā)補水器相連，所述潛水蒸發(fā)補水器通過降水入滲補給管與降水入滲補給量杯相連，所述原狀土筒的外壁上裝配有帶動原狀土筒浮起的浮筒，所述的潛水蒸發(fā)補水器及降水入滲補給量杯放置于浮筒內(nèi)，還包括一個外筒，所述外筒的外壁固接一個水位測室，水位測室與外筒連通，原狀土筒及浮筒置于所述外筒中；本實用新型可以同時觀測到實驗用原狀土柱的土壤蒸發(fā)量、降水入滲補給量和潛水蒸發(fā)量，了解非飽和土體中的蓄變量的變化，對原狀土體進行水量平衡分析，通過水量平衡方程求解水文參數(shù)、作物需水量及其變化規(guī)律。
文檔編號G01N33/24GK202471697SQ20122012247
公開日2012年10月3日 申請日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月28日
發(fā)明者方基宇, 王發(fā)信, 王輝, 章啟兵 申請人:安徽省(水利部淮河水利委員會)水利科學(xué)研究院