一种野外原位土壤入渗观测装置的制作方法

本实用新型涉及水土研究技术领域，尤其涉及一种野外原位土壤入渗观测装置。

背景技术：

在进行水土流失研究中，土壤入渗速率测定对于降水资源转化、区域水土资源平衡及坡面侵蚀规律研究都具有十分重要的意义，目前土壤入渗速率测定办法可分为注水法和人工降雨法，注水法采用单环或双环，在环内注水，注水后，因入渗，水面降低，需持续加水，维持固定水深，这种方法在地面上保持一定水深，为有压入渗，测得结果明显高于天然状态下入渗速率。

现有的一篇专利名称为“基于模拟降雨的土壤入渗能力测定装置”，公开号为“cn205538583u”的中国实用新型专利，通过模拟降雨装置进行降水到集水环中，在集水环上设置集流口，利用集流口和外部流量计连通的方式测量土壤入渗能力，但是在使用的过程中，水滴在土壤上势必会溅起部分泥沙，泥沙夹带在水中从集流口流出，一方面，会导致流量计测量不准确，从而导致测量结果不准，另一方面，在流出的过程中，泥沙会在管路中进行沉积，从而导致管路堵塞，进而导致检测过程被迫中止。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种野外原位土壤入渗观测装置，能够降低雨滴击溅对入渗过程的影响，能够较为准确的检测原位土壤的入渗过程，同时在出水管上设置了过滤机构，能够过滤出水管水流中的杂质，在一定程度上保证了检测结果的准确性，且能够在一定程度上减少对水流通过量的影响。

本实用新型通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种野外原位土壤入渗观测装置，包括集水环，所述集水环的外表面固定安装有定位块，所述集水环的侧壁上设置有集流口，所述集流口上连接有出水管，所述出水管的一端穿过定位块，且于出水管上安装有液体流量计，所述出水管上安装有过滤机构，所述过滤机构位于靠近集流口的位置，所述过滤机构包括外管，所述外管和出水管的内径相同，且倾斜相交，所述外管远离出水管的一端螺接有端盖，所述外管内固定设置有过滤网，所述过滤网的宽度与外管的内径相同，所述过滤网的一端位于接近端盖的位置，另一端的端部超出外管，且安装在出水管的内壁上，所述出水管于过滤网对应的位置开设有卡接槽，所述过滤网的边缘部分卡接在卡接槽中，所述卡接槽和过滤网之间设置有密封膜。

采用本实用新型的原位土壤入渗观测装置，在使用的时候，先将集水环插入待测土壤中，插接到固定位置之后，在集水环的上空采用人工降雨器模拟降雨的情况，通过观测地表径流，即通过液体流量计检测集流口出水的流量，以此来检测该处土壤的入渗率；在保持降雨强度不变的情况下，随着降水时间的延长，土壤的入渗率逐渐降低，趋于达到土壤的稳定入渗率，此时，液体流量计检测到的数值基本保持一致，则检测中止。

另外，本实用新型在出水管上还设置了过滤机构，在进行检测的过程中，从集流口流出的混合有土壤颗粒等杂质的水流流经过滤机构时，其中夹带的土壤颗粒等杂质被滤网拦截下来，从而在一定程度上减少了液体流量计检测的水流中的杂质，减少其对液体流量计的影响，进而在一定程度上保证了液体流量计读数的准确性，保证了检测结果的准确性，另外，在使用的过程中，滤网上的杂质会在水流的作用下向着外管远离出水管的一端进行移动，在一定程度上减少出水管内过滤网上的杂质附着量，从而减少其对水流通过量的影响。

进一步，所述出水管和外管的中心轴线处于同一水平线上，且呈30°角倾斜相交，所述外管向着远离集流口的方向倾斜。

进一步，所述过滤网从上往下包括第一过滤部、第二过滤部和第三过滤部，所述第一过滤部、第二过滤部和第三过滤部的滤孔直径依次减小。由于土壤颗粒的密度大于水，因此在水流中，土壤颗粒处于水流的下部，而漂浮在水流上部的为颗粒较大的杂草或其它物质，因此滤网的结构设计不仅能够将水流中的杂质滤除，同时能够在一定程度上减少对水流通过量的影响。

进一步，所述外管和端盖之间还依次固定安装有第一管段、第二管段和第三管段，所述第一管段的内径大于外管的内径，所述第一管段、第二管段和第三管段的内径依次增大。该结构的设计，外管、第一管段、第二管段和第三管段之间形成阶梯状结构，而在使用的过程中，过滤网上的泥沙向着远离出水管的方向移动，因此会在移动的过程中逐渐掉入更深的地方，一方面，增加了沉积下来的杂质的容纳空间，减少其对水流通过量的影响，另一方面，能够在一定程度上防止沉积下来的杂质再次被水流冲散。

进一步，所述外管、第一管段、第二管段和第三管段于过滤网对应的位置开设有插接槽，所述过滤网的边缘插接在对应的插接槽内。

进一步，所述集水环的下端面一体成型有若干锯齿状凸起。通过锯齿状的凸起使得集水环能够更容易被插接入土壤里面。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的一种野外原位土壤入渗观测装置，能够较为准确的检测原位土壤的入渗率，同时，通过在出水管上设置过滤机构，在进行检测的过程中，水流中夹带的土壤颗粒等杂质被滤网拦截下来，从而在一定程度上减少了液体流量计检测的水流中的杂质，减少其对液体流量计的影响，进而在一定程度上保证了液体流量计读数的准确性，进而保证了检测结果的准确性，且在使用的过程中，滤网上的杂质会在水流的作用下向着外管远离出水管的一端进行移动，在一定程度上减少出水管内滤网上的杂质附着量，从而减少其对水流通过量的影响。

附图说明

图1是本实用新型一种野外原位土壤入渗观测装置实施例的结构示意图；

图2是本实用新型一种野外原位土壤入渗观测装置实施例过滤机构和出水管轴向截面的结构示意图；

图3是本实用新型一种野外原位土壤入渗观测装置实施例过滤机构纵向截面的结构示意图；

图4是本实用新型一种野外原位土壤入渗观测装置实施例二过滤机构的结构示意图；

图5是本实用新型一种野外原位土壤入渗观测装置实施例二过滤网的结构示意图；

其中，集水环1、凸起11、定位块12、出水管2、卡接槽21、液体流量计3、过滤机构4、外管41、端盖42、过滤网43、第一过滤部431、第二过滤部432、第三过滤部433、第一管段44、第二管段45、第三管段46、插接槽47。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明：

实施例一

如图1～图3所示，本实用新型的一种野外原位土壤入渗观测装置，包括集水环1，集水环1的直径为50cm，能够在一定程度上增加受雨面积，与传统的双环入渗仪相比，减少了传统双环入渗仪因环筒面积太小造成的边缘影响；集水环1在土壤面上的高度为20cm，一方面能够降低集水环1内土壤受到击溅而溅出集水环1外，另一方面能够避免集水环1外土壤在雨滴击溅作用下溅入集水环1内，降低了集水环1内、外面土壤溅蚀造成的溅蚀物质的交换，集水环1的下端面一体成型有若干锯齿状凸起11，使得集水环1能够更容易被插接入土壤里面，集水环1的外表面一体成型有定位块12，定位块12呈圆锥台结构，在集水环1插入土壤的过程中，当定位块12的下端面接触到地面，表示插入到了合适位置，此时停止插入，以此方便确定集水环插入土壤的深度，另一方面定位块12增加了集水环1和地面的接触面积，对集水环1起到支撑的作用，能够防止在进行试验的过程中，由于土壤变软从而导致集水环1下沉；集水环1的侧壁上开设有集流口，集流口的最低处略低于定位块12的下端面，这样在进行试验的过程中，能够在一定程度上方便集水环1中的水流出，集流口上连接有出水管2，出水管2的一端穿过定位块12，且于出水管2上安装有液体流量计3，在使用的时候，先将集水环1插入待测土壤中，当定位块12的下端面接触到地面，表示插入到了合适位置，此时停止插入，然后在集水环1的上空采用人工降雨器模拟降雨的情况，通过观测地表径流，即通过液体流量计3检测集流口出水的流量，以此来检测该处土壤的入渗率；在保持降雨强度不变的情况下，随着时间的延长，土壤的入渗率逐渐降低，趋于达到土壤的稳定入渗率，此时，液体流量计3检测到的数值基本保持一致，则检测中止。

出水管2上安装有过滤机构4，过滤机构4位于靠近集流口的位置，过滤机构4包括外管41，外管41焊接在出水管2上，外管41和出水管2的内径相同，且倾斜相交，其中，出水管2和外管41的中心轴线处于同一水平线上，且呈30°角倾斜相交，外管41向着远离集流口的方向倾斜，外管41远离出水管2的一端螺接有端盖42，端盖42和外管41之间粘接密封膜，从而在一定程度上保证了端盖42和外管41之间的密封性，避免漏水，外管41内固定设置有过滤网43，过滤网43的宽度与外管41的内径相同，外管41的内壁上于过滤网43对应的位置开设有插接槽47，过滤网43的边缘插接在插接槽47内，过滤网43的一端位于接近端盖42的位置，另一端的端部超出外管41，且安装在出水管2内壁上，出水管2于过滤网43对应的位置开设有卡接槽21，过滤网43的边缘部分卡接在卡接槽21中，卡接槽21和过滤网43之间设置有密封膜，在进行检测的过程中，从集流口流出的混合有土壤颗粒等杂质的水流流经过滤机构4时，其中夹带的土壤颗粒等杂质被滤网拦截下来，从而在一定程度上减少了液体流量计3检测的水流中的杂质，减少其对液体流量计3的影响，进而在一定程度上保证了液体流量计3读数的准确性，保证了检测结果的准确性，另外，在使用的过程中，滤网上的杂质会在水流的作用下向着外管41远离出水管2的一端进行移动，在一定程度上减少出水管2内过滤网上的杂质附着量，从而减少其对水流通过量的影响，而在进行检测完成后，旋下端盖42，即能够将滤网取出，对管道以及滤网进行清洗，方便、快捷。

实施例二

如图1～图5所示，与实施例一相比，本实施例与实施例一不同之处在于外管41和端盖42之间还依次固定安装有第一管段44、第二管段45和第三管段46，端盖42螺接在第三管段46上，第一管段44的内径大于外管41的内径，其中固定方式根据材质选择常规的固定方式即可，第一管段44、第二管段45和第三管段46的内径依次增大，外管41、第一管段44、第二管段45和第三管段46于过滤网43对应的位置开设有插接槽47，过滤网43的边缘插接在对应的插接槽47内，该结构的设置，外管41、第一管段44、第二管段45和第三管段46之间形成阶梯状结构，而在使用的过程中，过滤网43上的泥沙在水流的作用下向着远离出水管2的方向移动，因此会在移动的过程中逐渐掉入更深的地方，一方面，增加了沉积下来的杂质的容纳空间，减少其对水流通过量的影响，另一方面，能够在一定程度上防止沉积下来的杂质再次被水流冲散。

其中，过滤网43从上往下包括第一过滤部431、第二过滤部432和第三过滤部433，第一过滤部431、第二过滤部432和第三过滤部433的滤孔直径依次减小，由于土壤颗粒的密度大于水，因此在水流中，土壤颗粒处于水流的下部，而漂浮在水流上部的为颗粒较大的杂草或其它物质，因此滤网的结构设计不仅能够将水流中的杂质滤除，同时能够在一定程度上减少对水流通过量的影响。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。本实用新型未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。