[實用新型]一種農田土壤水文循環過程中氮磷等元素遷移的監測系統

有效

• 申請號: 201320717481.9
• 申請日: 2013-11-13
• 公開（公告）號: CN203535040U
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 陳安強;雷寶坤;朱紅業;毛妍婷;魯耀;胡萬里;段宗顏;楊艷鮮
• 申請（專利權）人: 云南省農業科學院農業環境資源研究所
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 昆明合眾智信知識產權事務所 53113
• 代理人: 康珉

技術領域

本實用新型屬于農業環境技術領域。具體涉及一種氮磷等可溶性元素隨農田土壤水分入滲和淺層地下水遷移過程中，其淋溶遷移的監測系統，該系統特別適于降雨或灌溉條件下監測主要發生側向流動的淺層地下水流過程中氮磷等元素的遷移，同時還能監測土壤水分垂直入滲過程中不同深度農田土壤中氮磷等元素的淋溶。

技術背景

農田土壤水文循環主要包括兩部分，首先是降雨后土壤水分的垂直入滲過程，其次是土壤中的水流繼續下滲，滲入到淺層地下水中，而淺層地下水流主要發生的側向流動，并伴隨著一定的垂直流動的過程。在這兩個水文過程中，農田土壤水流攜帶了大量的氮磷等元素，隨之進行淋溶遷移，造成了地下水環境的嚴重污染。

目前，對農田土壤中氮磷等元素淋溶遷移的研究一般是修建田間試驗小區或模擬土柱法進行，田間試驗小區通常是在農田土壤層中設置能收集淋溶遷移物的接收裝置。模擬土柱法通常是在填有土壤的柱體中設置能收集淋溶遷移物的接收裝置，這些試驗裝置均存在只對土壤水分的垂直入滲過程中氮磷等元素的淋溶過程進行觀測，不能對隨淺層地下水流動過程中主要發生的側向水流中氮磷等元素的遷移過程進行觀測，因而，大大降低了試驗的準確性。

發明內容

為克服現有只對土壤垂直下滲水中氮磷等元素遷移的監測，而不能同時對主要發生側向流動的淺層地下水流中氮磷等元素遷移監測的不足，本實用新型提供一種農田土壤水文循環過程中氮磷等元素遷移的監測系統，該系統不僅可以監測不同土層隨土壤水分垂直入滲過程中氮磷等元素的淋溶規律，同時還可以監測隨主要發生側向流動的淺層地下水流動過程中氮磷等元素的遷移規律。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：設置有供水系統、長方體盛土池、水頭水位控制系統、土壤溶液收集器、底架和坡度調節器部件，各部件的結構、位置及連接關系如下：

所述的供水系統由供水池，橫直水管、噴頭、閥門Ⅰ、閥門Ⅱ、豎直水管、支架構成，供水池放置在支架上，供水池的一池壁下部設置有橫直水管，橫直水管上間隔設置有兩個以上的噴頭，在距離連接有橫直水管的池壁最近的一個噴頭與該池壁之間的橫直水管上設置有閥門Ⅰ、在位于閥門Ⅰ與該池壁之間的橫直水管上設置有豎直水管，豎直水管上設置有閥門Ⅱ，豎直水管的管口正對進水池的池口，噴頭位于長方體盛土池的上方；

所述的長方體盛土池的長度方向的側壁Ⅲ上設置5行取樣孔，每一行上間隔設置有8個孔徑相等的取樣孔，每一行取樣孔均與長方體盛土池的底邊平行，自上而下排列的每列取樣孔呈與長方體盛土池的底邊垂直排列，最上一行的取樣孔低于裝入長方體盛土池內的土壤表面，長方體盛土池頂面為開口；

所述的水頭水位控制系統由進水池和出水池構成，進水池和出水池頂面為開口，進水池、出水池分別設置在長方體盛土池寬度方向的側壁Ⅰ旁、側壁Ⅱ旁，進水池和長方體盛土池共用側壁Ⅰ，出水池和長方體盛土池共用側壁Ⅱ，在側壁Ⅰ上設置有5行滲水入孔，每一行上設置有三個以上的滲水入孔；在側壁Ⅱ上設置有5行滲水出孔，每一行上設置有三個以上的滲水出孔；分別在側壁Ⅰ和側壁Ⅱ的長方體盛土池側設置有兩層以上的孔徑為0.5mm的尼龍網；在進水池的外側壁中部設置有水頭控制孔，在水頭控制孔上設置有一塊水頭控制擋板，水頭控制擋板與水頭控制孔的孔口邊緣的接觸處密封連接，水頭控制擋板的底邊與進水池的底邊對齊，水頭控制擋板的高F₁小于從水頭控制孔頂端至進水池底邊的高H₁，即F₁＜H₁，水頭控制擋板的寬W₁大于水頭控制孔的寬L₁，即W₁＞L₁；在出水池的外側壁中部設置有水位控制孔，在水位控制孔上設置有一塊水位控制擋板，水位控制擋板與水位控制孔的孔口邊緣的接觸處密封連接，水位控制擋板的底邊與出水池的底邊對齊，水位控制擋板的高F₂小于從水位控制孔頂端至出水池底邊的高H₂，即F₂＜H₂，水位控制擋板的寬W₂大于水位控制孔的寬L₂，即W₂＞L₂；出水池側壁下部設置有排水管，排水管上設置有閥門Ⅲ；