[發明專利]管上式滴頭地埋后流量與土壤水正壓測定裝置及測試方法

在審

• 申請號: 201810098699.8
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108225438A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 王建東;莫彥;楊彬;許迪;王榮蓮;張彥群;龔時宏;王傳娟;李巧靈
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 何凡;李林合

1.管上式滴頭地埋后流量與土壤水正壓測定裝置，其特征在于：包括與管上式滴頭連接的軟管及放置于與數據采集設備連接的稱重裝置上的盛裝桶；所述軟管上設置有閥門，所述軟管遠離管上式滴頭的端部連接有一三通管；所述三通管的一個端口設置有與數據采集設備連接的壓力采集模塊，其另一個端口連接有連接管道，所述連接管道的自由端穿過所述盛裝桶底部設置的圓孔延伸入所述盛裝桶的土壤中；裝置測試流量與土壤水正壓時，連接管道的出水口與盛裝桶中土壤表面的距離等于管上式滴頭與其所在處土壤表面的距離，且連接管道的出水口與管上式滴頭位于同一水平面上。

2.根據權利要求1所述的管上式滴頭地埋后流量與土壤水正壓測定裝置，其特征在于：所述盛裝桶內部盛裝的土壤與管上式滴頭所在處土壤的物理特性相同。

3.根據權利要求1所述的管上式滴頭地埋后流量與土壤水正壓測定裝置，其特征在于：所述盛裝桶包括底座及由兩個弧長相等的半桶體構成的桶體，所述桶體上設置有將兩個半桶體固定在一起的緊固件，所述桶體固定安裝在所述底座上。

4.根據權利要求3所述的管上式滴頭地埋后流量與土壤水正壓測定裝置，其特征在于：每個所述半桶體的底端均開設有外螺紋段，所述底座上設置有與所述外螺紋段配合的內螺紋段。

5.根據權利要求1所述的管上式滴頭地埋后流量與土壤水正壓測定裝置，其特征在于：裝置測試流量與土壤水正壓時，所述壓力采集模塊所在處與所述連接管道的出水口位于同一水平面上。

6.根據權利要求1所述的管上式滴頭地埋后流量與土壤水正壓測定裝置，其特征在于：所述連接管道位于所述盛裝桶內的部分采用豎直的方式設置于所述盛裝桶內，且所述連接管道至少位于盛裝桶內部分的材質為硬質材料。

7.一種采用權利要求1-6任一所述的管上式滴頭地埋后流量與土壤水正壓測定裝置測試管上式滴頭工作壓力的方法，其特征在于，包括：

挖出地埋滴灌帶的上部土壤層，將軟管與管上式滴頭密封連接，并將挖出的土壤按照原狀土層的順序填埋、壓實；

安裝閥門至軟管上，將三通管分別與軟管、壓力采集模塊和連接管道連接，并使壓力采集模塊所在處與管上式滴頭位于同一水平面上，之后連接壓力采集模塊和數據采集設備；

采用試驗室分層填裝法或大田取土法將土壤填充入盛裝桶內，并將連接管道安放于盛裝桶中的土壤內，之后組裝形成完整的盛裝桶；

將盛裝桶放置于稱重裝置上，當連接管道的出水口與盛裝桶中土壤表面的距離等于管上式滴頭與其所在處土壤表面的距離，并且連接管道的出水口與管上式滴頭位于同一水平面上時，打開閥門向盛裝桶內注水；

當壓力采集模塊采集的壓力和單位時間內稱重裝置采集的質量變化量均不變時，開始管上式滴頭的流量和土壤水正壓的測試；

獲取設定時間T′內稱重裝置監測到的盛裝桶內質量變化值Δm′，并采用設定時間T′和質量變化值Δm′計算與軟管連接的管上式滴頭的流量q′：

q′＝Δm′/(T′×ρ)

其中，T′為設定時間；Δm′為質量變化值；ρ為水密度；q′為管上式滴頭流量；

采用壓力采集模塊采集管上式滴頭所在位置處的土壤水正壓h_s；

根據土壤水正壓h_s，計算與軟管連接的管上式滴頭地埋后的工作壓力H：

H＝H₁′-h_s＝(H₀′-ΔH₁′±ΔH₂′)-h_s

其中，H₀′為地埋滴灌系統水泵的壓力水頭；ΔH₁′為水泵到管上式滴頭的沿程水頭損失；ΔH₂′為管上式滴頭與水泵之間的地形高差。