一种野外农田面源污染监测采样系统的制作方法

1.本实用新型属于监测采样设备技术领域，具体涉及了一种野外农田面源污染监测采样系统。


背景技术：

2.随着化肥农药的过量使用，使得部分养分不能被作物吸收利用，导致氮磷养分在土壤中向下淋溶进而污染地下水，使得农业面源已成为氮、磷等污染物的主要来源，总氮、总磷排放量分别约占污染物排放总量的65.30％和64.74％，农业源污染在对河流湖泊水体产生负面影响的同时，也成为了制约农业可持续发展的重要因素，因此针对农业面源的监测与治理急需展开研究。
3.而目前在农田面源的水循环检测系统中，由于室外安装作业困难，大多只有一项或两项检测项目，而室内人工模拟试验方法不能完全模拟自然环境的复杂多变，使得目前野外农田面源污染监测的数据覆盖还不足，因此本技术提供了一种野外农田面源污染监测采样系统，除了能够对农田地表水进行检测外，还能够对农田中土壤渗滤水的水质监测。


技术实现要素：

4.针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种野外农田面源污染监测采样系统，除了能够对农田地表水进行检测外，还能够对农田中土壤渗滤水的水质监测。
5.为实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：
6.一种野外农田面源污染监测采样系统，包括：
7.降雨观测单元，用于监测农田周边的降雨量；
8.径流观测单元，用于监测农田流域内的地表流经量；
9.地表径流采集单元，用于对农田流域流经的地表水进行取样；
10.地下径流采集单元，用于收集农田渗滤水，所述地下径流采集单元包括收集管和收集桶，收集管水平埋入农田地下，且埋入深度不超过70cm，收集管与收集桶连通，所述收集管的管壁上等间距开设有若干滤水孔。
11.相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：
12.本方案中，通过降雨观测单元、径流观测单元、地表径流采集单元以及地下径流采集单元，能够对整个农田水循环系统进行全面的监测，使得本系统能够更全面的检测野外农田面源的水质。另外本方案中地下水径流采集单元的设置，使得农田的渗滤水通过收集管进入到收集桶内，便于采集人员直接对收集桶内的水样进行检测分析。
13.进一步，所述降雨观测单元包括雨量计和数据传输仪，通过数据传输仪将雨量计测量的降雨量进行远程传输。
14.有益效果：通过雨量计对农田周边的降雨量进行测量，并通过数据传输仪将测量到的诗句实时传输，以便于远程监控。
15.进一步，所述径流观测单元包括巴歇尔槽和超声波流量器，所述巴歇尔槽安装在
农田沟渠的汇水处，所述超声波流量器用于测量流经巴歇尔槽的地表径流量，超声波流量器与数据传输仪电信号连接。
16.有益效果：这样设置，地表水被入到了巴歇尔槽内，并超声波流量器测量流经巴歇尔槽的地表径流量，以监测农田内地表水的流量。
17.进一步，所述地表径流采集单元包括集水桶和出水管，巴歇尔槽与集水桶之间设有向集水桶倾斜的斜坡，集水桶靠近桶底的侧壁上开设有安装孔，出水管固定在安装孔内。
18.有益效果：这样被引入巴歇尔槽的地表水能够沿着斜坡进入到集水桶内，再通过出水管排出便于采集人员对地表水的采样。
19.进一步，所述收集管设有多根，多根收集管均与收集桶连通。
20.有益效果：这样一方面提高渗透水的搜集速度，另一方面使得收集到的水样检测结果更准确。
21.进一步，所述收集管外部包裹有尼龙纱布，尼龙纱布覆盖所有滤水孔。
22.有益效果：这样设置避免泥土堵塞收集管。
23.进一步，所述滤水孔设置在收集管的两侧，且滤水孔朝上倾斜设置。
24.有益效果：这样防止收集管上方的泥土直接压在滤水孔处，从而使得滤水孔被堵塞，水样难以进入到收集管内。
25.进一步，所述收集管上设有呈长条形的挡泥板，挡泥板的横向截面呈半圆形，挡泥板的两侧开设有若干渗水缝，渗水缝的宽度不超过1mm，挡泥板的周围填埋有石英砂。
26.有益效果：这样设置一方面石英砂能够加快土壤中水分渗出，另一方面，能够减缓泥土透过石英砂挡住滤水孔。
附图说明
27.图1为本实用新型实施例1中收集组件的结构示意图。
28.图2为本实用新型实施例1中收集管的俯视图。
29.图3为本实用新型实施例2中收集管的剖视图。
30.说明书附图中的附图标记包括：地表1、收集管10、收集桶11、滤水孔12、挡泥板30、渗水缝31。
具体实施方式
31.以下结合说明书附图对本实用新型作进一步详细说明，并给出具体实施方式。
32.实施例1：
33.基本如图1和图2所示，一种野外农田面源污染监测采样系统，包括降雨观测单元、径流观测单元、地表径流采集单元以及地下径流采集单元。
34.本实施例中降雨观测单元安装在农田周边，且需无遮挡空旷的位置；降雨观测单元包括雨量计、数据传输仪以及连接两者的电源，本实施例中电源为太阳能板以及蓄电池，本实施例中雨量计为0.2mm精度翻斗式的雨量计，翻斗式雨量计的工作原理为，雨水由顶部的承水口进入承水器，落入接水的漏斗，经漏斗口流入翻斗，当积水量达到一定高度(最高0.2毫米)时，翻斗失去平衡翻倒，而每一次翻斗倾倒，都使开关接通电路，向记录器输送一个脉冲信号，记录器控制自记笔将雨量记录下来，如此往复即可将降雨过程测量下来，通过
翻斗式雨量计测量降雨量并通过数据传输仪进行远程传输，实现对降雨量的远程监测。
35.本实施例中径流观测单元包括巴歇尔槽和超声波流量器，其中巴歇尔槽的大小可根据农田的流域面积进行选择，巴歇尔槽安装在农田沟渠的汇水处，这样能够较大程度的汇集农田中产生的地表径流，超声波流量器安装在巴歇尔槽的正上方，并与数据传输仪电信号连接，超声波流量计可实时测量出小流域内地表径流量，并通过数据传输仪进行传输。
36.本实施例中地表径流采集单元，包括集水桶和出水管，其中地表径流采集单元中集水桶连接巴歇尔槽，具体为，在巴歇尔槽与集水桶之间设有向集水桶倾斜的斜坡，从巴歇尔槽排出的地表径流直接进入到集水桶内，在集水桶顶部设有防雨盖，防雨盖能够防止降雨直接进入集水桶，从而影响水质分析结果，在集水桶的桶壁距离桶底30cm处开设有安装孔，出水管固定在安装孔处。
37.本实施例中地下径流采集单元包括收集管10和收集桶11，其中收集管10的直径和埋深根据农田实际情况进行设定，本实施例中收集管10水平埋入农田地下，且距离地表1的深度为70cm，收集管10设有多根，并尽量均布在农田的土壤内，在收集管10的管壁上每隔10cm开设有直径5mm的滤水孔12，收集管10与集水桶连通，在收集管10的外部包裹有尼龙纱布，其中尼龙纱布能够完全覆盖所有的滤水孔12，以防止泥土堵塞滤水孔12。
38.实施例2：
39.与实施例1的区别在于，结合图3所示，本实施例中，滤水孔12设置在收集管10的两侧，且滤水孔12朝上倾斜设置，在收集管10上设有呈长条形的挡泥板30，挡泥板30的横向截面呈半圆形，在挡泥板30的两侧开设有若干渗水缝31，渗水缝31的宽度不超过1mm，若干渗水缝31沿挡泥板30的长度方向等间距分布，另外本实施例中，在铺设收集管10时，在挡泥板30的周围填埋上石英砂，这样设置，一方面石英砂能够加快土壤中水分渗出，另一方面，能够减缓泥土透过石英砂挡住滤水孔12。
40.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
41.最后说明的是，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。