[發(fā)明專利]一種徑流流量監(jiān)測(cè)與取樣裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011281125.8
• 申請(qǐng)日: 2020-11-16
• 公開（公告）號(hào): CN112325961A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳茂前;張富林;夏穎;范先鵬;劉冬碧;張志毅;余延豐;倪承凡;程子珍;毛波;王玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保土肥研究所
• 主分類號(hào): G01F11/28
• 分類號(hào): G01F11/28;G01F1/00;G01N1/14
• 代理公司: 北京慕達(dá)星云知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 崔自京

本發(fā)明公開了一種徑流流量監(jiān)測(cè)與取樣裝置，包括：徑流收集系統(tǒng)、樣品采集系統(tǒng)和動(dòng)力控制系統(tǒng)；徑流收集系統(tǒng)包括：徑流收集箱、水泵和遠(yuǎn)傳流量計(jì)；徑流收集箱上設(shè)有進(jìn)水管；水泵進(jìn)口端與徑流收集箱底部連通，出口端與遠(yuǎn)傳流量計(jì)連通；樣品采集系統(tǒng)包括：分流管和采集裝置；分流管進(jìn)口端與遠(yuǎn)傳流量計(jì)連通；采集裝置通過(guò)導(dǎo)管與分流管出口端中的任意一個(gè)分流口連通；動(dòng)力控制系統(tǒng)分別與水泵、遠(yuǎn)傳流量計(jì)和采集裝置電性連接。本發(fā)明公開的上述裝置占地小，不需要工程措施，可移動(dòng)，精度高，對(duì)不同徑流來(lái)水量適應(yīng)性高，還可以遠(yuǎn)程監(jiān)控徑流發(fā)生規(guī)律，同步徑流過(guò)程自動(dòng)取樣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及土壤污染監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)涉及一種徑流流量監(jiān)測(cè)與取樣裝置。

背景技術(shù)

農(nóng)田面源污染是指農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中的氮素和磷素等營(yíng)養(yǎng)物、農(nóng)藥以及其它有機(jī)或無(wú)機(jī)污染物，通過(guò)農(nóng)田地表徑流和農(nóng)田滲漏等途徑污染地表和地下水環(huán)境，是地表水富營(yíng)養(yǎng)化或地下水硝酸鹽污染的重要原因之一。近年來(lái)農(nóng)田面源污染問(wèn)題嚴(yán)重，呈逐年增加的趨勢(shì)。保護(hù)水環(huán)境安全、減少農(nóng)田污染物向水體環(huán)境的遷移勢(shì)在必行，而只有通過(guò)農(nóng)田面源污染監(jiān)測(cè)，明確其不同條件下的發(fā)生規(guī)律及發(fā)展特征，才能針對(duì)性地制定面源污染分區(qū)防控策略。

農(nóng)田地表徑流是指借助降雨、灌水或冰雪融水將農(nóng)田土壤中的氮、磷等水污染物向地表水體徑向遷移的過(guò)程，是農(nóng)田面源污染產(chǎn)生的重要途徑之一。

目前的農(nóng)田地表徑流監(jiān)測(cè)在借鑒了水土流失監(jiān)測(cè)方法的同時(shí)，也根據(jù)農(nóng)田養(yǎng)分流失特征加以改進(jìn)，使之能更好地闡述農(nóng)田養(yǎng)分遷移規(guī)律。主要監(jiān)測(cè)方法有人工模擬監(jiān)測(cè)，插釬監(jiān)測(cè)，農(nóng)田排水監(jiān)測(cè)，徑流場(chǎng)(徑流小區(qū))監(jiān)測(cè)，徑流池監(jiān)測(cè)。

其中，徑流池監(jiān)測(cè)方法總結(jié)了已有監(jiān)測(cè)方法的優(yōu)點(diǎn)，適用于各種地形的農(nóng)田。采用田間徑流池法監(jiān)測(cè)農(nóng)田地表徑流面源污染狀況，監(jiān)測(cè)主要包括降雨情況(降雨量、降雨強(qiáng)度)、徑流水量、徑流泥沙量；同時(shí)按照監(jiān)測(cè)目的要求，可監(jiān)測(cè)污染物流失發(fā)生發(fā)展過(guò)程、流失量變化情況，研究農(nóng)田氮、磷等污染物的流失特征。當(dāng)?shù)乇韽搅髂嗌惩ㄟ^(guò)集流槽匯集由引流管進(jìn)入徑流池后，徑流池便成為重要的量水設(shè)施。它的容量一般都是按照當(dāng)?shù)?0年一遇降雨標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，當(dāng)然還要參考當(dāng)?shù)氐淖畲髲搅飨禂?shù)，以最大一次降雨過(guò)程中最大一次產(chǎn)流系數(shù)計(jì)算不溢流為準(zhǔn)。在這一環(huán)節(jié)，通常會(huì)出現(xiàn)徑流池偏大或偏小的情況，如徑流池偏大會(huì)造成浪費(fèi)，也給觀測(cè)操作帶來(lái)不便，如徑流池偏小會(huì)產(chǎn)生溢流而不能進(jìn)行有效量測(cè)。一般在降雨量較大的地區(qū)應(yīng)考慮分流，在降雨量特大的地區(qū)還應(yīng)考慮多級(jí)分流。常見的分流裝置有以下幾種：

一是分流槽，用在徑流小區(qū)下方砌筑溝槽的方式將徑流分至適宜觀測(cè)和樣品采集的水量，這是較為原始粗放的方式，分流后得到的水量誤差很大。

二是分流池，它是在徑流集水池的上方砌筑出若干等高等距齒牙形出水口，獲取其中一個(gè)出水口的水量。這種方式最明顯的不足是只有等集水池蓄滿才產(chǎn)生分流，不僅即時(shí)性差且水量誤差也大。

三是多管分流，它是在徑流集水池或集水桶的同一水平線等距離地設(shè)置直徑相等的出水管，但由于徑流來(lái)水存在水平方向的沖力，從而使直徑相等的出水管的出水量不完全相等。

四是多孔分流，這與多管分流有些類似，但不同的是以孔分流，可取樣水流仍需接管，由于孔和管的阻力不同，因而分流水量的精度不高。

上述幾種分流裝置大都采取磚混砌筑方式實(shí)施，占地面積大、材料人工費(fèi)用高、不可移動(dòng)、精度低、對(duì)不同徑流來(lái)水量的適應(yīng)性差。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種便攜可移動(dòng)、精度高的徑流流量監(jiān)測(cè)與取樣的裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種徑流流量監(jiān)測(cè)與取樣裝置，包括：徑流收集系統(tǒng)、樣品采集系統(tǒng)和動(dòng)力控制系統(tǒng)；

所述徑流收集系統(tǒng)包括：徑流收集箱、水泵和遠(yuǎn)傳流量計(jì)；

所述徑流收集箱上設(shè)有進(jìn)水管；