专利名称：一种渗漏测量仪及用其测量渗漏量的方法
技术领域：
本发明涉及一种渗漏测量仪及使用该渗漏测量仪测量农田深层渗漏量的方法，适
用于灌溉质量评价、灌溉科学研究及环境保护等领域。
背景技术：
降雨或者灌溉引起超过土壤计划湿润层田间持水率而产生深层渗漏是农田水份循环的重要环节，准确测定渗漏量是确定地下水补给量、评价灌溉质量及环境效应、制定合理灌溉制度及计算作物需水量等的重要基础数据。目前，测量渗漏对地下水的补给主要通过观测井测定水位而获得，渗漏量的试验观测主要通过蒸渗仪或有底测坑。蒸渗仪利用水量平衡原理测定种植在土槽中植被的需水量，虽然精度及自动化程度较高，但设备投资大，不能进行不同灌溉技术条件下灌水质量的评价研究；有底测坑原理和蒸渗仪一样，主要通过底部渗漏收集系统观测渗漏量。有底测坑和蒸渗仪都由于测坑面积较小，建设位置相对固定，投资较高，主要用于对作物需水量的科学研究，而不适用于大田灌溉质量评价。大田中渗漏量的确定则是通过测定灌溉或降雨后的土壤含水率，利用水量平衡方程推求，目前尚没有仪器设备能够实现直接对大田渗漏量的监测。 监测地下水的水位变化间接推算渗漏量，主要应用于长时期降雨补给地下水的水位观测研究，即主要用于水资源转化方面的研究，而不适用于灌溉水渗漏量的测量。因为土地灌溉所用的水量，相对地下水的补给水量有限，因此引起地下水的水位变化也很小，致使测量精度太低而没有实际应用价值。

发明内容
本发明的主要目的是提供一种渗漏测量仪及使用该渗漏测量仪测量渗漏量的方法。 本发明首先提供了一种渗漏测量仪，该渗漏测量仪包括渗漏收集部件、支撑部件、收集保护部件、排水部件和渗漏量测量部件，其特征在于还包括过滤部件，所述收集保护部件底部设有支撑部件，收集保护部件内部设有渗漏收集部件、过滤部件和排水部件；其中，排水部件与渗漏收集部件结合在一起；渗漏量测量部件测量排水部件排出的水量。
作为优选，所述收集保护部件为无盖无底柱形容器；所述过滤部件由其间装有直径0. 5-1. 2mm细沙的上、下两层钢丝滤网构成，该过滤部件固定于无盖无底柱形容器壁的上部。 作为优选，所述无盖无底柱形容器的高度至少是其直径的2倍，无盖无底柱形容器器壁底部设有支撑部件。 作为优选，所述无盖无底柱形容器为无盖无底圆柱形容器，该无盖无底圆柱形容器中部设置渗漏收集部件，该渗漏收集部件与无盖无底圆柱形容器固定在一起；所述支撑部件为固定支架，均匀分布于无盖无底圆柱形容器器壁底部。 作为优选，所述渗漏收集部件为漏斗，该漏斗与无盖无底圆柱形容器无缝连接在一起。 作为优选，所述渗漏量测量部件由量水容器、浮子、杠杆、打点计数器、数据采集器和两个电极构成，所述量水容器设于渗漏收集部件的出口 ，该量水容器内悬吊一浮子，该浮子与所述杠杆的一端相连，该杠杆的另一端连接一电极；所述打点计数器连接另一电极和数据采集器，与杠杆连接的电极下降到最低位置时，与打点计数器连接的电极接通形成回路，从而计数一次。 作为优选，所述排水部件为虹吸管，该虹吸管穿过量水容器的边壁与量水容器固
定在一起。 作为优选，所述量水容器为圆台形有机玻璃杯，所述虹吸管为有机玻璃杯制得虹
吸管；该虹吸管穿过圆台形有机玻璃杯的边壁与量水容器无缝连接在一起。 作为优选，所述渗漏量测量部件为翻斗式测量装置，该翻斗式测量装置为本领域
常规翻斗式测量装置。 上述渗漏收集部件、支撑部件、收集保护部件、渗漏量测量部件、排水部件和过滤部件，均不限于具体的形状、大小、结构和连接方式，只要彼此间相适应，各部件能够达到设置该部件的相应功能，从而能够达到本发明的目的即可。 本发明还进一步提供了使用上述渗漏测量仪测量渗漏量的方法于待测地点挖一个洞，所述渗漏测量仪置于该洞内，然后填土至平整即可自动测量。 本发明提供的渗漏测量仪体积小、价格低，安装、携带方便，测量方法简单、精度高。该渗漏测量仪可以直接安装到农田任意位置一定深度(取决于不同作物的计划湿润层深度)处，实现对深层渗漏水量的适时、定量、直观的自动测量。本发明提供的渗漏测量仪造价在2500元以内，而建设蒸渗仪或测坑价格在10万元以上；测量精度高，为0. lmm的渗漏量，即lmVhm2。本发明提供的渗漏测量仪能够精确测量灌溉后土地的渗漏量，而现有技术中无法实现对其的精确测量。因为有底测坑和蒸渗仪建设位置固定，测定面积仅限于测坑或蒸渗仪的土槽面积，基本都不超过10!112，对于农田尺度的灌溉渗漏量测定没有实际意义。通过监测地下水的水位变化间接推算渗漏量，由于农田灌溉所用的水量，相对地下水的补给水量所占比例小，因此引起地下水的水位变化微小，以测量精度太低而没有实际的应用价值。


图1是实施例1提供的渗漏测量仪的结构示意图。 图中，1为无盖无底圆柱形容器；2为滤层；3为漏斗；4为圆台形有机玻璃量水杯；5为虹吸管；6为杠杆支承轴及支架；7为浮子；8为杠杆；9为电极；10圆台形有机玻璃量水杯和虹吸管的固定架；11为电极与打点计数器和数据采集器的连接线；12为电极支撑件；13为无盖无底圆柱形容器的固定支架。打点计数器和数据收集器是现有技术，其连接方式
也是现有技术中的常规连接方式，因此，图1中没有标示出。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
该渗漏测量仪包括渗漏收集部件、支撑部件、收集保护部件、排水部件、渗漏量测 量和过滤部件，收集保护部件底部设有支撑部件，收集保护部件的内部设有渗漏收集部件、 过滤部件和排水部件。其中，排水部件与渗漏收集部件结合在一起，渗漏量测量部件测量排 水部件排出的水量。 上述渗漏收集部件、支撑部件、收集保护部件、渗漏量测量部件、排水部件和过滤 部件，均不限于具体的形状、大小、结构和连接方式，只要彼此相适应，各部件能够达到设置 该部件的相应功能，从而能够达到本发明的目的即可。
实施例1 图1为实施本发明的一个具体技术方案，仅用于对本发明作一具体说明，使本领
域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施。
图1中， 1.收集保护部件一个直径20cm、高40cm的无盖无底圆柱形容器，作为收集部件 的保护部件，埋设于待测地下。 2.支撑部件无盖无底圆柱形容器器壁底部均匀分布焊接高10cm的固定支架作 为支撑部件，稳固无盖无底圆柱形容器。 3.过滤部件无盖无底圆柱形容器上部内置高10cm的沙滤层，由上下两层钢丝滤 网固定于无盖无底圆柱形容器壁上，内装0. 5-1. 2mm细沙，防止土壤颗粒进入无盖无底圆 柱形容器中的量测装置。 4.渗漏量收集部件无盖无底圆柱形容器中部设置漏斗收集装置，漏斗上沿与无 盖无底圆柱形容器固定，做无缝连接，减少渗漏量的损失，加快集流。 5.渗漏量测量部件和排水部件漏斗出口设置圆台形有机玻璃量水杯，杯内高 2. 5cm，上口内直径2. 32cm，底部内直径0. 7cm。沿量杯边壁固定设置内径为0. 5cm的玻璃 虹吸管，虹吸管顶部距量杯底部2cm，杯内开口于底部，穿过量杯壁下垂长度为5cm (该玻璃 虹吸管作为排水部件)。当渗漏水进入量水杯后水位上升到2cm高度处，与虹吸管顶部齐 平，虹吸管开始排水，由于虹吸作用，量水杯中水被排空为止，排入底部土壤中直接渗入地 下。量杯内悬吊一塑料浮子，浮子与杠杆相连，杠杆末端为一电极，连线自支撑轴处引出，支 承轴固定在操作平台上，当量水杯水位上升时，浮子上升，带动相连杠杆另一端下降，下降 到最大程度时，即开始排水时，杠杆上的电极与固定在操作平台的电极相接触，与在地面连 接在一起的打点计数器形成回路，记录一次，然后进行下一次记录。 以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范 围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明 的保护范围之内，本发明的保护范围以权利要求书为准。
权利要求
一种渗漏测量仪，包括渗漏收集部件、支撑部件、收集保护部件、排水部件和渗漏量测量部件，其特征在于还包括过滤部件，所述收集保护部件底部设有支撑部件，收集保护部件内部设有渗漏收集部件、过滤部件和排水部件；其中，排水部件与渗漏收集部件结合在一起；渗漏量测量部件测量排水部件排出的水量。
2. 根据权利要求1所述的渗漏测量仪，其特征在于所述收集保护部件为无盖无底柱 形容器；所述过滤部件由其间装有直径0. 5-1. 2mm细沙的上、下两层钢丝滤网构成，该过滤 部件固定于无盖无底柱形容器壁的上部。
3. 根据权利要求2所述的渗漏测量仪，其特征在于所述无盖无底柱形容器的高度至 少是其直径的2倍，该无盖无底柱形容器器壁底部设有支撑部件。
4. 根据权利要求3所述的渗漏测量仪，其特征在于所述无盖无底柱形容器为无盖无 底圆柱形容器，该无盖无底圆柱形容器中部设置渗漏收集部件，该渗漏收集部件与无盖无 底圆柱形容器固定在一起；所述支撑部件为固定支架，均匀分布于无盖无底圆柱形容器器 壁底部。
5. 根据权利要求4所述的渗漏测量仪，其特征在于所述渗漏收集部件为漏斗，该漏斗 与无盖无底圆柱形容器无缝连接在一起。
6. 根据权利要求l所述的渗漏测量仪，其特征在于所述渗漏量测量部件由量水容器、 浮子、杠杆、打点计数器、数据采集器和两个电极构成，所述量水容器设于渗漏收集部件的 出口，该量水容器内悬吊一浮子，该浮子与所述杠杆的一端相连，该杠杆的另一端连接一电 极；所述打点计数器连接另一电极和数据采集器，与杠杆连接的电极下降到最低位置时，与 打点计数器连接的电极接通形成回路，从而计数一次。
7. 根据权利要求6所述的渗漏测量仪，其特征在于所述排水部件为虹吸管，该虹吸管 穿过量水容器的边壁与量水容器固定在一起。
8. 根据权利要求7所述的渗漏测量仪，其特征在于所述量水容器为圆台形有机玻璃 杯，所述虹吸管为有机玻璃杯制得虹吸管；该虹吸管穿过圆台形有机玻璃杯的边壁与量水 容器无缝连接在一起。
9. 根据权利要求1所述的渗漏测量仪，其特征在于所述渗漏量测量部件为翻斗式测 量装置。
10. 使用权利要求1 9任一项所述渗漏测量仪测量渗漏量的方法，其特征在于于待 测地点挖一个洞，所述渗漏测量仪置于该洞内，然后填土至平整即可自动测量。
全文摘要
本发明公开了一种渗漏测量仪及，包括渗漏收集部件、支撑部件、收集保护部件、排水部件和渗漏量测量部件，其特征在于还包括过滤部件，所述收集保护部件底部设有支撑部件，收集保护部件内部设有渗漏收集部件、过滤部件和排水部件；其中，排水部件与渗漏收集部件结合在一起；渗漏量测量部件测量排水部件排出的水量。本发明提供的渗漏测量仪体积小、价格低，安装、携带方便，测量方法简单、精度高。该渗漏测量仪可以直接安装到农田任意位置一定深度，实现对深层渗漏水量的适时、定量、直观的自动测量。
文档编号G01N15/08GK101762446SQ20101011019
公开日2010年6月30日 申请日期2010年2月2日 优先权日2010年2月2日
发明者康绍忠, 曹红霞, 李志军, 王文娥, 胡笑涛, 蔡焕杰, 马孝义 申请人:西北农林科技大学