本发明涉及水文计量技术领域，具体是一种四水转化监测装置。
背景技术：
“四水”是指大气水（降水）、地表水（地表径流水）、土壤水以及地下水，“四水”转化即是大气水（降水）、地表水、土壤水及地下水之间的相互转化及补给关系，“四水”转化实验的开展与研究，对于农业节水、地下水评估、土壤水库调度等具有十分重要的意义。
目前，国内测量大气水（降水）、地表水（地表径流水）、土壤水与地下水的实验监测设备主要有虹吸式雨量计、翻斗式雨量计、径流测量仪、土壤墒情监测仪（TDR）、地下水检测仪以及探测仪等，这些设备技术先进，功能完备，且应用较为广泛，但是缺少对“四水”之间相互转化的系统综合监测，为更为直观地了解“四水”转化过程，探究“四水”转化规律，构建地表、地下水资源循环系统，有必要研究一种“四水”转化监测装置。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种四水转化监测装置，该装置能够对某一区域大气水、地表水、土壤水以及地下水的转化情况进行综合计量与监测。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种四水转化监测装置，包括：
a、地表水监测部分，地表水监测部分包含径流量筒与地中蒸渗仪测筒，径流量筒顶部低于地中蒸渗仪测筒顶部；径流量筒内设有第一无线水位计，径流量筒底部设有排水管，排水管上设有排水阀；径流量筒顶部与地中蒸渗仪测筒顶部通过导水管相连；
b、降雨监测部分，降雨监测部分包含雨量计，雨量计内设有第二无线水位计；
c、地下水监测与地下水位控制部分，地下水监测与地下水位控制部分包含水位平衡器、马里奥特瓶与入渗量筒，水位平衡器内穿设有入渗导管，入渗导管顶部与水位平衡器顶部在相同的水平面，入渗导管底部与入渗量筒顶部相连通；水位平衡器底部通过第一导水管与地中蒸渗仪测筒底部相连通，通过第二导水管与马里奥特瓶底部相连通；入渗量筒内设有第三无线水位计，入渗量筒底部设有泄水管，泄水管上设有泄水阀；
d、土壤水监测部分，土壤水监测部分包含无线数据收发器以及用户终端，无线数据收发器接收第一无线水位计、第二无线水位计与第三无线水位计发送的数据，并将数据发送给用户终端，用户终端根据公式Ws=P-R-I计算得到土壤水量，公式中Ws为土壤水量，P为第二无线水位计反应的降雨量，R为第一无线水位计反应的地表径流量，I为第三无线水位计反应的地下水入渗量。
本发明的有益效果是：通过降雨监测部分、地表水监测部分以及地下水监测与地下水位控制部分，构建了地表、地下水资源循环系统模型，实现对大气降水，地表水，地下水与土壤水的系统综合监测，能够较为直观地对“四水”转化关系进行分析与探究。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供一种四水转化监测装置，包括：
a、地表水监测部分，地表水监测部分包含径流量筒1与地中蒸渗仪测筒2，径流量筒1顶部低于地中蒸渗仪测筒2顶部；径流量筒1内设有第一无线水位计3，径流量筒1底部设有排水管4，排水管4上设有排水阀5；径流量筒1顶部与地中蒸渗仪测筒2顶部通过导水管6相连；
b、降雨监测部分，降雨监测部分包含雨量计7，雨量计7内设有第二无线水位计8；
c、地下水监测与地下水位控制部分，地下水监测与地下水位控制部分包含水位平衡器9、马里奥特瓶10与入渗量筒11，水位平衡器9内穿设有入渗导管12，入渗导管12顶部与水位平衡器9顶部在相同的水平面，入渗导管12底部与入渗量筒11顶部相连通；水位平衡器9底部通过第一导水管13与地中蒸渗仪测筒2底部相连通，通过第二导水管14与马里奥特瓶10底部相连通；入渗量筒11内设有第三无线水位计15，入渗量筒11底部设有泄水管16，泄水管16上设有泄水阀17；
d、土壤水监测部分，土壤水监测部分包含无线数据收发器18以及用户终端19，无线数据收发器18接收第一无线水位计3、第二无线水位计8与第三无线水位计15发送的数据，并将数据发送给用户终端19，用户终端19根据公式Ws=P-R-I计算得到土壤水量，公式中Ws为土壤水量，P为第二无线水位计反应的降雨量，R为第一无线水位计反应的地表径流量，I为第三无线水位计反应的地下水入渗量。
雨雪天气发生时，雨量计7可实现对降水的实时测量，测得降水量为P；降水进入地中蒸渗仪测筒2内，补给土壤中水分，当土壤水达到饱和后，即进行深沉入渗，补给地下水，入渗的水通过入渗导管12进入入渗量筒11，测得地下水入渗量为I；当发生强降水或降水时间较长时，地中蒸渗仪测筒2内可产生地表径流（超渗产流或蓄满产流），产生的地表径流通过导水管6进入径流量筒1，测得地表径流量为R。
无线数据收发器18将降水量为P、地下水入渗量为I及地表径流量为R进行收集，并通过用户终端19进行分析计算，公式Ws=P-R-I计算得到土壤水量，从而实现了对“四水”转化的全自动综合监测。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。