一種適用于水稻田的地中稱重式蒸滲儀的制作方法

本實用新型涉及蒸滲儀技術領域，特別涉及一種適用于水稻田的地中稱重式蒸滲儀。

背景技術：

蒸滲儀是一種測量地面蒸發或蒸發蒸騰量以及土壤水分滲漏速度和滲漏量的重要儀器，稱重式蒸滲儀通過測定蒸滲儀及其所填土的重量變化反應內部的水分變化，是高精度測定小尺度蒸發蒸騰量的最佳設施。目前市場上的稱重式蒸滲儀，大多只適用于旱田作物，很難監測稻田淹水時有滲漏、無水層時存在淺層補給地下水這樣多變的地下水-土壤水轉變關系，本實用新型因此而來。

技術實現要素：

基于上述問題，本實用新型目的是提供一種適用于水稻田的地中稱重式蒸滲儀，其結構簡單，可用于監測土壤滲漏水和地下水補給量。

為了解決現有技術中的問題，本實用新型提供的技術方案是：

一種適用于水稻田的地中稱重式蒸滲儀，包括蒸滲儀本體和監測井，所述蒸滲儀本體與所述監測井之間通過采集廊道連通；

所述蒸滲儀本體包括外筒和內筒，所述內筒外壁與所述外筒內壁之間具有間隙，所述外筒的底部設有稱重傳感器，所述內筒放置在所述稱重傳感器上，所述內筒內設有待測土層，所述待測土層的底部為濾水層，所述濾水層的底部設有集水管；

所述監測井內自上而下設有馬氏瓶、恒定水位水箱和滲漏計量裝置，所述馬氏瓶為所述恒定水位水箱供水，所述滲漏計量裝置經滲漏計量管連通至所述恒定水位水箱且所述滲漏計量管的頂端與恒定水位液面齊平，所述集水管穿過所述采集廊道連通至所述恒定水位水箱，所述監測井內還設有數據采集裝置，所述稱重傳感器與所述數據采集裝置信號連接。

在其中的一些實施方式中，所述外筒的高度大于所述內筒，所述外筒頂部與所述內筒頂部之間設有擋雨導雨裝置，所述擋雨導雨裝置與所述內筒頂部連接，并覆蓋所述內筒與所述外筒之間的間隙。

在其中的一些實施方式中，所述內筒的頂部高出待測土層5cm，所述外筒的頂部高出待測土層7cm。

在其中的一些實施方式中，所述內筒位于待測土層的上方設有內溢流孔，所述外筒上與所述內筒頂部等高處設有外溢流孔，所述內、外溢流孔經設置在所述外筒、內筒之間的溢流管道連通至所述采集廊道，所述監測井的底部設置所述采集廊道的一側設有集水井，所述集水井內設有潛水泵。

在其中的一些實施方式中，所述監測井的底部比所述外筒底部下沉30cm。

在其中的一些實施方式中，所述外筒與所述內筒之間的間距小于5cm。

在其中的一些實施方式中，所述外筒的外壁上設有一圈環形保護圈，所述環形保護圈的上端連接浮動裝置，所述浮動裝置采用密度小于水的材質制成。

在其中的一些實施方式中，所述待測土層中設有水樣采集裝置，所述水樣采集裝置經采集廊道連接至所述監測井。

在其中的一些實施方式中，所述待測土層下方五分之二深度、五分之三深度處分別設有所述水樣采集裝置，所述待測土層下方五分之四深度處設置所述濾水層。

在其中的一些實施方式中，所述濾水層包括上下設置的細沙層和級配礫石層。

與現有技術相比，本實用新型的優點是：

(1)采用本實用新型的技術方案，可監測土壤中滲漏水和地下補給水的量，根據水量平衡原理W_后＝W_前+灌溉+降雨+地下補給-排水-滲漏-蒸發蒸騰，當田間處于淹水或地下水位高于控制水位時，筒內土體處于有滲漏狀態，地下補水為零，如果在兩個測定時刻間沒有灌溉、降雨、人為排水，經稱重傳感器監測得的水分變化量ΔW減去滲漏量即為蒸發蒸騰量，如果有灌溉、降雨或排水時，蒸發蒸騰量為水分變化量ΔW加上灌溉、降雨水量扣除滲漏水和排水量；如果田間處于非飽和狀態，地下水位低于控制水位，此時筒內土體處于地下補水狀態，滲漏為零，如果在兩個測定時刻間沒有灌溉、降雨、人為排水，水分變化量ΔW加上由馬氏瓶測得的地下補給即為蒸發蒸騰量，如果有灌溉、降雨或排水發生，此時蒸發蒸騰量為水分變化量ΔW加上灌溉、降雨水量、地下水補給量扣除排水量，該蒸滲儀監測方法簡單、監測結果精確；

(2)采用本實用新型進一步的技術方案，在外筒和內筒上設置外溢流孔和內溢流孔，當蒸滲儀外部或內筒內水位過高時，水經外溢流孔或內溢流孔經溢流通道進入采集廊道，然后流入集水井中經由潛水泵排出，可防止外部大田水位或內筒內水位過高淹沒蒸滲儀；

(3)采用本實用新型進一步的技術方案，在蒸滲儀外筒的外壁上設有環形保護圈，環形保護圈的上端連接有浮動裝置，當蒸滲儀外筒外部大田的水位過高時，環形保護圈在浮動裝置帶動下上浮，防止內筒和外筒之間的間隙大量灌水。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型一種適用于水稻田的地中稱重式蒸滲儀實施例的結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例另一個方向的結構示意圖；

其中：

1、外筒；2、內筒；3、監測井；4、采集廊道；5、稱重傳感器；6、濾水層；7、集水管；8、馬氏瓶；9、恒定水位水箱；10、滲漏計量裝置；11、滲漏計量管；12、連接管道；13、供水管；14、進氣管；15、數據采集裝置；16、擋雨導雨裝置；17、內溢流孔；18、外溢流孔；19、溢流管道；20、集水井；21、潛水泵；22、環形保護圈；23、浮動裝置；24、水樣采集裝置；25、爬梯；26、監測井進出口。

具體實施方式

以下結合具體實施例對上述方案做進一步說明。應理解，這些實施例是用于說明本實用新型而不限于限制本實用新型的范圍。實施例中采用的實施條件可以根據具體廠家的條件做進一步調整，未注明的實施條件通常為常規實驗中的條件。

參見圖1和圖2，為本實用新型實施例的結構示意圖，提供一種適用于水稻田的地中稱重式蒸滲儀，包括蒸滲儀本體和監測井3，蒸滲儀本體和監測井3之間通過采集廊道4連通，監測井進出口26至監測井3底部設有爬梯25以便于監測人員進入監測井3，蒸滲儀本體包括外筒1和內筒2，內筒2內壁與外筒1外壁之間具有間隙，在外筒1的底部設有稱重傳感器5，內筒2放置在稱重傳感器5上，在內筒2內設置待測土層，在待測土層的底部設置濾水層6，濾水層6的底部設有集水管7，集水管7上均勻分布集水孔，在集水管7外部可包裹過濾網；監測井3內自上而下設有馬氏瓶8、恒定水位水箱9和滲漏計量裝置10，其中馬氏瓶8為恒定水位水箱9供水，安裝時，馬氏瓶8的供水管13伸入恒定水位水箱9的恒定液位以下，馬氏瓶8的進氣管14的下端與恒定水位水箱9的恒定液位齊平，滲漏計量裝置10經滲漏計量管11連通至恒定水位水箱9且滲漏計量管11的頂端與恒定水位液面齊平，集水管7經采集廊道4連通至恒定水位水箱9，監測井3內還設有數據采集裝置15，稱重傳感器5與數據采集裝置15信號連接。

具體的，外筒1的高度大于內筒2，優選的，內筒2的頂部高出待測土層5cm，外筒1的頂部高出待測土層7cm，為了防止大田內的水或降水進入外筒1和內筒2之間的間隙，在外筒1頂部與內筒2頂部之間設有擋雨導雨裝置16，擋雨導雨裝置16與內筒2頂部連接，并覆蓋內筒2與外筒1之間的間隙。

外筒1和內筒2之間的間隙小于5cm，在能夠滿足施工要求的前提下，該間隙應盡量小，以減小蒸滲儀內筒與外界土體的距離，使蒸滲儀內部土壤溫度與外界大田溫度接近。

為了防止蒸滲儀內筒2內水位過高或外筒1外部大田水位過高使外筒1和內筒2之間的間隙進水，在內筒2位于待測土層的上方設有內溢流孔17，在外筒1上與內筒2頂部等高處設有外溢流孔18，內溢流孔17和外溢流孔18經外筒1和內筒2之間的溢流管道19連通至采集廊道4，在監測井3的底部設置采集廊道4的一側設有集水井20，在集水井20內設有潛水泵21，當內筒2內水位過高或外筒1外部大田水位過高時，水經內溢流孔17或外溢流孔18進入溢流管道19，然后經采集廊道4進入集水井3中通過潛水泵21排出，為了便于高出水位的水及時排出，監測井3的底部比外筒1底部下沉30cm。

為了進一步優化本實用新型的實施效果，在外筒1的外壁上設有一圈環形保護圈22，環形保護圈22采用不透水的柔性材料制成，環形保護圈22的上端連接浮動裝置23，該浮動裝置23采用密度小于水的材質制成，在遇到暴雨等因素引起蒸滲儀外部大田水位增高時，浮動裝置23可以自動浮起，并帶動環形保護圈22上浮，防止內筒2和外筒1之間的縫隙大量灌水，而浮動裝置23在浮起過程中，環形保護圈22與蒸滲儀外筒1之間少量水則由蒸滲儀外筒1的外溢流孔18經溢流管道19匯入監測井3的集水井20，由潛水泵21排出。

為了便于采集待測土層內的水樣，在待測土層內設有水樣采集裝置24，水樣采集裝置24經采集廊道4連接至監測井，優選的，水樣采集裝置24為水樣采集陶土頭。

具體的，在待測土層下方五分之二深度、五分之三深度處分別設有水樣采集裝置24，待測土層下方五分之四深度處設置濾水層6，本例中，待測土層厚度100cm，在待測土層下40cm、60cm處設置水樣采集裝置24，在80cm處設置濾水層6，濾水層6包括上下布置的細沙層和級配礫石層。

上述實例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人員能夠了解本實用新型的內容并據以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據本實用新型精神實質所做的等效變換或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。