[发明专利]浮力式土壤蒸渗仪

说明书

 

技术领域

本发明涉及土壤水分观测仪器领域，特别是用于土壤蒸发量、降水入渗补给量和潜水蒸发量的实验观测仪器。

背景技术

土壤蒸发量是指土壤中的水分通过毛管上升和气化，从土壤表面进入大气的水量；降水入渗补给量是指由于降水入渗，使上部土壤饱和并补给自由水面以下地下水的水量；潜水蒸发量是指在热力和作物根系等作用下水分从潜水面上升到上层土壤或进入大气的水量。水文循环“四水转化”研究、水文地质参数研究、作物需水量等研究实验领域通常涉及土壤蒸发、降水入渗补给、潜水蒸发观测实验，传统的实验观测仪器有：土壤蒸发器和地中蒸渗仪，土壤蒸发器只能观测土壤蒸发量，不能控制实验用原状土体地下水位，不能观测降水入渗补给量和潜水蒸发量，而且现有土壤蒸发量的测量是采取对土柱称重的方式，实际操作中比较麻烦；地中蒸渗仪虽能观测降水入渗补给量、潜水蒸发量，但不能同时观测土壤蒸发量，难以对原状土体进行水量平衡分析，为研究带来不便，甚至影响实验成果的可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以同时观测土壤蒸发量、降水入渗补给量和潜水蒸发量的浮力式土壤蒸渗仪。

本发明的目的是通过以下技术方案予以实现的，浮力式土壤蒸渗仪，包括装有过滤器的原状土筒，所述过滤器通过水位连通管与潜水蒸发补水器相连，所述潜水蒸发补水器通过降水入渗补给管与降水入渗补给量杯相连，其特征在于，所述原状土筒的外壁上装配有带动原状土筒浮起的浮筒，所述的潜水蒸发补水器及降水入渗补给量杯放置于浮筒内，还包括一个外筒，所述外筒的外壁固接一个水位测室，水位测室与外筒连通，原状土筒及浮筒置于所述外筒中。

所述水位测室内装有配合水位测针插接的测针底座。

所述浮筒包括三个独立固定于原状土筒外壁的空心箱体，所述的潜水蒸发补水器及降水入渗补给量杯放置于其中一个空心箱体内。

所述浮筒的底部支撑于原状土筒下部的法兰盘，浮筒的上端口挂接或扣接于原状土筒的上部。

本发明的有益效果：可以同时观测到实验用原状土柱的土壤蒸发量、降水入渗补给量和潜水蒸发量，了解非饱和土体中的土壤水份（蓄变量）变化情况，对原状土体进行水量平衡分析，观测记录数据通过水量平衡方程求解水文循环“四水转化”各项参数、水文地质参数、作物需水量及其变化规律。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为原状土筒、浮筒、外筒位置关系的俯视图。

具体实施方式

如图1所示，本发明所提供的浮力式土壤蒸渗仪，包括原状土筒1、浮筒2、外筒3、潜水蒸发补水器4、降水入渗补给量杯6、过滤器8，原状土筒1内置实验载体原状土柱，底部装有过滤器8，过滤器8由上而下置有砂、细砂子、粗石子，让水流自由通过并阻止土壤颗粒通过，过滤器8通过水位连通管7与潜水蒸发补水器4连通，潜水蒸发补水器4用于计量原状土体中因蒸发而减少的地下水量，潜水蒸发补水器4通过降水入渗补给管5与降水入渗补给量杯6相连，降水入渗补给管5的入口与地下水面9保持水平，控制地下水位的高程，降水入渗补给量杯6用于计量因降水而导致原状土体中地下水位上升，并通过降水入渗补给管5溢出的水量，原状土筒1的外壁上装配有浮筒2，结合图2所示，浮筒2为三个与原状土筒1外壁配合的独立空心箱体，潜水蒸发补水器4及降水入渗补给量杯6放置于其中一个空心箱体内，浮筒2的底部支撑于原状土筒下部的法兰盘13，浮筒2的上端口挂接或扣接于原状土筒1的上部，浮筒2用于带动原状土筒1在外筒3内的水中浮起。外筒3用于放置原状土筒1及浮筒2，外筒3通常埋于地下，阻止筒内外水量交换，外筒3内注入水并使原状土筒1和浮筒2在外筒3内浮起，外筒3的外壁固接一个水位测室10，水位测室10与外筒3连通，保持水位一致，水位测室10内装有配合水位测针插接的测针底座12，测量时，将水位测针插接在测针底座12上测出自由水面11的水位。