[發(fā)明專利]一種適用于水田和旱地的農(nóng)田徑流監(jiān)測(cè)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010789628.X
• 申請(qǐng)日: 2020-08-07
• 公開（公告）號(hào): CN111983187A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張敏;李金文;錢曉雍;王振旗;付侃;沈根祥;陳小華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海市環(huán)境科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G01N33/24
• 分類號(hào): G01N33/24
• 代理公司: 上海精晟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31253
• 代理人: 周瓊

1.一種適用于水田和旱地的農(nóng)田徑流監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，它包括一槽體，槽體前端側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)水口，槽體后端下部設(shè)有出水口；槽體內(nèi)由前到后依次設(shè)有沉砂池、穩(wěn)流板、三角堰；

所述進(jìn)水口，與農(nóng)田排水口連通，且與沉砂池連通，農(nóng)田排水通過(guò)進(jìn)水口流入沉砂池；

所述沉砂池，安裝在進(jìn)水口與穩(wěn)流板之間；

所述穩(wěn)流板，是設(shè)置在沉砂池后面的多孔擋板；

所述三角堰，是開設(shè)有截面為倒立的等腰三角形的缺口即過(guò)水堰口的堰體，其設(shè)置在槽體內(nèi)末端，位于穩(wěn)流板后方；

所述出水口，設(shè)置在三角堰后方的槽體下部；

在三角堰后方的槽體一側(cè)的側(cè)壁上設(shè)有開孔，該開孔處安裝有帶水位檢測(cè)儀的浮子式水位傳感器；該浮子式水位傳感器與自動(dòng)采樣設(shè)備連接；所述的自動(dòng)采樣設(shè)備里面設(shè)有數(shù)據(jù)采集與計(jì)算模塊，該數(shù)據(jù)采集與計(jì)算模塊連接浮子式水位傳感器；所述自動(dòng)采樣設(shè)備的數(shù)據(jù)采集與計(jì)算模塊，可根據(jù)浮子式水位傳感器上的水位檢測(cè)儀檢測(cè)到的水位數(shù)據(jù)，運(yùn)用三角堰的過(guò)堰流量計(jì)算公式，計(jì)算得到過(guò)堰流量，即可計(jì)算得到農(nóng)田徑流流量和農(nóng)田徑流流速。

2.如權(quán)利要求1所述的適用于水田和旱地的農(nóng)田徑流監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述進(jìn)水口包括第一進(jìn)水口和第二進(jìn)水口；第一進(jìn)水口與農(nóng)田排水口的水位一致；第二進(jìn)水口比水田的農(nóng)田田埂高度低，第二進(jìn)水口高度約為10-15cm，與水田田面水高度一致；穩(wěn)流板，是設(shè)置在沉砂池后面的兩排多孔擋板。

3.如權(quán)利要求1所述的適用于水田和旱地的農(nóng)田徑流監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述的沉砂池內(nèi)設(shè)置有可移動(dòng)式取樣框，可以收集泥沙，根據(jù)測(cè)量的徑流量計(jì)算農(nóng)田徑流泥沙含量。

4.如權(quán)利要求1所述的適用于水田和旱地的農(nóng)田徑流監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述的三角堰設(shè)置為薄壁結(jié)構(gòu)，且倒立的等腰三角形的兩個(gè)腰上的面為斜面。

5.如權(quán)利要求1所述的適用于水田和旱地的農(nóng)田徑流監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述的浮子式水位傳感器包括浮標(biāo)繩、浮標(biāo)、稱錘；所述水位檢測(cè)儀包括轉(zhuǎn)輪、與轉(zhuǎn)輪同軸連接的編碼器、LCD顯示屏；浮標(biāo)繩的一端連接浮標(biāo)，另一端連接稱錘，浮標(biāo)繩的中部掛在水位檢測(cè)儀的轉(zhuǎn)輪上；所述浮標(biāo)放置在浮子式水位傳感器內(nèi)水面上，三角堰后方的槽體內(nèi)的水通過(guò)開孔進(jìn)入浮子式傳感器，浮子式水位傳感器內(nèi)水面與三角堰中即堰槽內(nèi)水位持平，浮標(biāo)隨著三角堰中即堰槽內(nèi)水位的漲落出現(xiàn)升降，在浮標(biāo)繩另一端稱錘的拉動(dòng)下，浮標(biāo)繩出現(xiàn)移動(dòng)，從而帶動(dòng)浮子式水位傳感器上的水位檢測(cè)儀中的轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)，通過(guò)水位檢測(cè)儀自帶的與轉(zhuǎn)輪同軸連接的編碼器的譯碼功能可將旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為水位的變化，進(jìn)而在水位檢測(cè)儀的LCD顯示屏上顯示與液位對(duì)應(yīng)的數(shù)值，并可通過(guò)數(shù)據(jù)線將水位數(shù)據(jù)傳輸至自動(dòng)采樣設(shè)備的數(shù)據(jù)采集與計(jì)算模塊去計(jì)算過(guò)堰流量。

6.如權(quán)利要求1所述的適用于水田和旱地的農(nóng)田徑流監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，該監(jiān)測(cè)裝置槽體上面設(shè)有擋板。

7.如權(quán)利要求2所述的適用于水田和旱地的農(nóng)田徑流監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，農(nóng)田旱地徑流量少時(shí)產(chǎn)生的徑流由第一進(jìn)水口流入監(jiān)測(cè)裝置，同時(shí)水田農(nóng)田排水時(shí)由第一進(jìn)水口可完全排空農(nóng)田田面水并流入監(jiān)測(cè)裝置；第二進(jìn)水口適用于水田經(jīng)降雨后田面水溢過(guò)田埂排放的情況下，溢過(guò)田埂的水產(chǎn)生徑流有第二進(jìn)水口流入監(jiān)測(cè)裝置。

8.一種利用如權(quán)利要求1至7任一所述的適用于水田和旱地的農(nóng)田徑流監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行農(nóng)田徑流監(jiān)測(cè)的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

A、選取以種植業(yè)為主的典型區(qū)域，根據(jù)區(qū)域內(nèi)不同類型田塊水田或旱地布局，在整修田埂及排水系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，在農(nóng)田排水口設(shè)置上述農(nóng)田徑流監(jiān)測(cè)裝置；

B、利用監(jiān)測(cè)點(diǎn)位農(nóng)田排水口設(shè)置的農(nóng)田徑流監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行徑流流量的測(cè)量和采集徑流監(jiān)測(cè)點(diǎn)樣本；

所述農(nóng)田徑流監(jiān)測(cè)裝置連接帶水位檢測(cè)儀的浮子式水位傳感器和自動(dòng)采樣設(shè)備，通過(guò)浮子式水位傳感器的浮標(biāo)隨著水位的漲落出現(xiàn)升降，通過(guò)水位檢測(cè)儀檢測(cè)得到三角堰中地表徑流水的水位變化，并通過(guò)數(shù)據(jù)線將水位數(shù)據(jù)傳輸至自動(dòng)采樣設(shè)備的數(shù)據(jù)采集與計(jì)算模塊，運(yùn)用三角堰的過(guò)堰流量計(jì)算公式可計(jì)算得到過(guò)堰流量，即可得到農(nóng)田徑流流量及流速。