一种蒸渗仪

摘要

本发明涉及一种蒸渗仪，属于水利工程和农学领域，其IPC国际分类号为E02B 1/00。本发明所述蒸渗仪包括柔性土箱、反滤层、集水管、止水装置、排水管和集水井；其中，所述反滤层设置在所述柔性土箱下部，反滤层的中间设有集水管，集水管上均匀分布集水孔，集水管下部与柔性土箱连接处设有止水装置，所述止水装置下部连接有排水管，排水管连接集水井，所述集水井在所述排水管与集水井的连接处以下的长度应根据水泵或传感器的大小来确定。本发明的蒸渗仪，施工与维护简单，排水系统设置合理，而且止水装置结构紧凑，止水效果好，安装简单，具有显著的环境生态效益和经济社会效益。

权利要求

1.一种蒸渗仪及其制造方法，包括柔性土箱(1)、反滤层(2)、集水管(3)、止水装置(4)、排水管(5)和集水井(6)；其中，所述柔性土箱(1)箱体采用高密度聚乙烯(HDPE)材料制作；所述反滤层(2)设置在所述柔性土箱(1)下部，所述反滤层(2)由两层组成，上部为细沙层，下部为级配砾石层；反滤层(2)的中间设有集水管(3)，集水管(3)上均匀分布集水孔，集水管(3)外部应包裹不少于120目的过滤网；集水管(3)下部与柔性土箱1连接处设有止水装置(4)，起到止水和连接柔性土箱(1)内、外管道的作用，所述止水装置(4)主要由阳螺纹接头(9)、阴螺纹接头(10)、上部胶垫(11)、下部胶垫(15)、上部金属垫片(13)和下部金属垫片(14)组成，下部金属垫片(14)的下部及周围采用加厚层(16)防止开孔变形，加厚层(16)为1层或2层高密度聚乙烯(HDPE)材料制作，加厚层(16)的面积不小于开孔面积的5倍，防止开孔变形导致漏水，加厚层(16)采用塑料胶(12)与柔性土箱(1)粘结，在柔性土箱(1)、加厚层(16)和阴螺纹接头(10)外侧均匀涂抹塑料胶(12)；所述止水装置(4)下部连接所述排水管(5)，排水管(5)连接集水井(6)，所述集水井(6)在所述排水管(5)与集水井(6)的连接处以下的长度应根据水泵或传感器的大小来确定。

2.根据权利要求1所述的蒸渗仪，其特征在于：所述反滤层(2)的厚度不小于30cm。

3.根据权利要求1或2所述的蒸渗仪，其特征在于：所述排水管(5)为水平或向外侧小坡度倾斜安装，以保证排水畅通。

4.根据权利要求1或2所述的蒸渗仪，其特征在于：所述集水井(6)在所述排水管(5)与集水井(6)的连接处以下的长度不小于30cm，保证能够及时排空排水管(5)和反滤层(2)内的渗漏水。

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种蒸渗仪，属于水利工程和农学领域，其IPC国际分类号为E02B1/00。

二、背景技术

蒸渗仪是研究作物耗水规律的重要一起，国内外传统的蒸渗仪一般采用刚性材料制作，比如钢筋混凝土、砖、钢板、有机玻璃等材料，利用刚性材料制作蒸渗仪施工比较复杂、防水效果不好、制作成本较高，由于成本高、施工难度大，而且结构复杂，一般水利或农业科研机构均无条件制作此类装置，客观上影响了科研成果的准确性。研究表明，在有、无此类装置得出的作物耗水量相差20％左右。在无蒸渗仪条件下，作物耗水规律田间试验研究一般监测到1m左右，已有研究成果表明，在节水灌溉条件下，果树土壤剖面水分零通量面一般会在3m～4m，一般大田作物土壤剖面水分零通量面一般在2m～3m，因此，在无蒸渗仪条件下很难估算深层渗漏的水分通量。目前，推广利用蒸渗仪的主要难点在于降低制作成本、降低施工难度，因此，寻找一种结构简单实用、施工难度低、防水效果好、制作成本低的蒸渗仪对于促进我国灌溉试验水平提高、建立科学、高效灌溉制度尤为重要。

三、发明内容

本发明根据多年的研究和无数次的试验结果，提出一种结构简单、价格便宜、反滤效果好、防水、止水效果好、便于耗水监测的蒸渗仪。

本发明所述蒸渗仪包括柔性土箱、反滤层、集水管、止水装置、排水管和集水井；其中，所述柔性土箱箱体采用高密度聚乙烯(HDPE)材料制作；所述反滤层设置在所述柔性土箱下部，所述反滤层由两层组成，上部为细沙层，下部为级配砾石层；反滤层的中间设有集水管，集水管上均匀分布集水孔，集水管外部应包裹不少于120目的过滤网，集水管下部与柔性土箱连接处设有止水装置，起到止水和连接柔性土箱内、外管道的作用，所述止水装置4主要由阳螺纹接头、阴螺纹接头、上部胶垫、下部胶垫、上部金属垫片和下部金属垫片组成，下部金属垫片的下部及周围采用加厚层防止开孔变形，加厚层为1层或2层高密度聚乙烯(HDPE)材料制作，加厚层的面积不小于开孔面积的5倍，防止开孔变形导致漏水，加厚层采用塑料胶与柔性土箱粘结，在柔性土箱、加厚层和阴螺纹接头外侧均匀涂抹塑料胶；所述止水装置下部连接有排水管，排水管连接集水井，所述集水井在所述排水管与集水井的连接处以下的长度应根据水泵或传感器的大小来确定。

优选地，所述反滤层的厚度不小于30cm。

优选地，所述排水管为水平或向外侧小坡度倾斜安装，以保证排水畅通。

优选地，所述集水井在所述排水管与集水井的连接处以下的长度不小于30cm，保证能够及时排空排水管和反滤层内的渗漏水。

本发明的蒸渗仪，采用柔性高密度聚乙烯(HDPE)作为防水材料，建设柔性土箱，施工与维护简单，排水系统设置合理，保障深层渗漏水能够及时排出，而且止水装置结构紧凑，止水效果好，安装简单，具有显著的环境生态效益和经济社会效益。

四、附图说明

图1蒸渗仪平面示意图。

图2蒸渗仪剖面示意图。

图3止水装置细部结构示意图。

图中，1为柔性土箱，2为反滤层，3为集水管，4为止水装置，5为排水管，6为集水井，7为塑料胶，8为塑料三通，9为阳螺纹接头，10为阴螺纹接头，11为上部胶垫，12为塑料胶，13为上部金属垫片，14为下部金属垫片，15为下部胶垫，16为加厚层。

五、具体实施方式

本发明具体实施时，包含结构设计和运行管理两部分内容。

所述结构设计是保障蒸渗仪测量精度、使用功能的先决条件。本发明所述蒸渗仪的结构如图1所示，包括柔性土箱1、反滤层2、集水管3、止水装置4、排水管5和集水井6。其中，所述柔性土箱1箱体采用高密度聚乙烯(HDPE)材料制作，起到隔离内外土体和防水的作用，采用HDPE柔性材料可以利用热熔焊结方式，施工简便，投资较少，柔性土箱1安装时上口一般要高于地面5～10cm，防止雨水倒灌进入，柔性土箱1下部土体基础应当夯实。柔性土箱1下部设有厚度不小于30cm的反滤层2，反滤层2一般由两层组成，上部为细沙层，下部为级配砾石层，反滤效果较好，用于拦截渗漏水中的土壤粗颗粒，反滤层2的中间设有集水管3，集水管3上均匀分布集水孔，集水管3外部应包裹不少于120目的过滤网，用于过滤渗漏水中的土壤细颗粒，过滤后的水进入管道便于外排。集水管3下部与柔性土箱1连接处设有止水装置4，止水装置4主要由阳螺纹接头9、阴螺纹接头10、上部胶垫11和下部胶垫15、上部金属垫片13和下部金属垫片14组成，加厚层16为1层或2层高密度聚乙烯(HDPE)材料制作，加厚层面积不小于开孔面积的5倍，主要防止开孔变形导致漏水，加厚层采用塑料胶12与柔性土箱1粘结，在柔性土箱1、加厚层16、阴螺纹接头10等外侧均匀涂抹塑料胶12，起到对止水装置4外侧整体止水的作用。止水装置4下部连接有排水管5，排水管5一般为水平或向外侧小坡度倾斜安装，以保证排水畅通，排水管5连接集水井6，集水井6可以采用塑料圆管或钢管等制作，直径一般不小于160mm，所述集水井6在所述排水管5与集水井6的连接处以下的长度应根据水泵或传感器的大小来确定，一般不小于30cm，保证能够及时排空排水管5和反滤层2内的渗漏水。利用水泵从集水井6中定期抽取渗滤水，利用土壤水分监测仪器监测土箱水分动态变化，通过水量平衡法计算作物耗水量。

本发明所述的蒸渗仪与现有蒸渗仪功能主要区别在于土箱材料、内部结构明显不同，而且止水装置结构紧凑，止水效果好，安装简单，因而测量精度根高、投资更省、施工更简便，既适合于各种作物、绿化苗木耗水规律研究，与现有蒸渗仪相比，可以节约投资80％以上。

所述运行管理主要为排水、计量工作。按照试验要求的精度要求设置合理排水时间间隔，及时排除集水井6中的渗漏水，并进行计量水量，用于土体水分平衡计算，计算植物耗水量。