一种喀斯特地区洞穴滴水、裂隙水的土壤收集装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种喀斯特地区洞穴滴水、裂隙水的土壤收集装置，包括土壤收集器、支架（11）和微波干燥装置（12），支架（11）活动安装在土壤收集器的底部，土壤收集器从上至下分为三部分，第一部分包括尼龙网纱布（1）、第一层尼龙网筛（2）和石英砂（3），第二部分包括第二层尼龙网筛（4）和高密度海绵（5），第三部分包括集水盆（6）和细滤网（7），在集水盆（6）的底部连接有排水管（8），在排水管（8）的下方放置有容器（9）。本发明具有结构简单、测量精确度高、操作维修方便、结实耐用、节能高效、成本低廉、可连续作业等特点，对研究土壤流失量与降水响应方面有明显的优势。
【专利说明】一种喀斯特地区洞穴滴水、裂隙水的土壤收集装置
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及一种土壤收集装置，尤其涉及一种喀斯特地区洞穴滴水、裂隙水的土壤收集装置。
【背景技术】
[0003]目前，在国内外用于水处理的装置主要包括曲面底一体化污水装置、筛网式圆形沉沙排沙池、沉淀池、沉清池等，但这些装置主要是针对浑水、污水的过滤处理，而且主要是针对地表水土的流失，均不针对地下土壤的收集，且设计较复杂。而针对于喀斯特地区广泛分布的洞穴内滴水、裂隙水的土壤收集装置则十分少见，并且喀斯特地区地下水土流失是较为严重的一部分。国内外通常用一些管子埋藏于土壤内，简单的来收集其地下水土流失情况，其测量精确度较低，同时对土壤也有较大扰动，无法实现实际意义上对水土流失的监测。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于提供一种结构简便、使用可靠、测量精度高的喀斯特地区洞穴滴水、裂隙水的土壤收集装置，实现对地下水土流失的精准监测，从而克服上述现有技术存在的不足。
[0005]为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下:
一种喀斯特地区洞穴滴水、裂隙水的土壤收集装置，它包括土壤收集器、支架和微波干燥装置，支架活动安装在土壤收集器的底部，土壤收集器从上至下分为三部分，第一部分包括尼龙网纱布、第一层尼龙网筛和石英砂，尼龙网纱布固定在第一层尼龙网筛的顶部，石英砂放置在第一层尼龙网筛内；第二部分包括第二层尼龙网筛和高密度海绵，高密度海绵放置在第二层尼龙网筛内；第三部分包括集水盆和细滤网，细滤网固定安装在集水盆的中部，在集水盆的底部连接有排水管，在排水管的下方放置有容器。
[0006]上述的喀斯特地区洞穴滴水、裂隙水的土壤收集装置中，还可以在排水管上安装有自动压力阀门。
[0007]前述的喀斯特地区洞穴滴水、裂隙水的土壤收集装置中，微波干燥装置采用微波炉，功率为800?1000w。
[0008]前述的喀斯特地区洞穴滴水、裂隙水的土壤收集装置中，尼龙网纱布最好采用100?150目尼龙网纱布，第一层尼龙网筛最好米用250?300目尼龙网筛，第二层尼龙网筛最好采用500?600目尼龙网筛，高密度海绵的密度为45kg?55/m3，细滤网最好采用600?700目尼龙滤网，排水管采用PVC管，容器采用塑料烧杯。
[0009]前述的喀斯特地区洞穴滴水、裂隙水的土壤收集装置中，排水管的顶部最好高出集水盆底部I?2cm。
[0010]前述的喀斯特地区洞穴滴水、裂隙水的土壤收集装置中，尼龙网纱布、高密度海绵、细滤网、排水管和容器的数量为一个或两个以上。
[0011]本发明的有益效果:与现有技术相比，本发明主要运用于喀斯特洞穴土壤收集，通过其对洞穴滴水及其裂隙水实施监测，它采用尼龙网纱、尼龙网筛进行过滤，同时采用石英砂、高密度海绵对土壤溶液吸附处理，以达到所需目的，具有结构简单、测量精确度高、操作维修方便、结实耐用、节能高效、成本低廉、可连续作业等特点，能够长期有效地在西南喀斯特洞穴中采集土壤溶液，同时最大限度的保持原样中土壤吸附率，对土壤扰动小，每次采样时将装置中存集的土壤全部清洗入塑料烧杯中保存，并进行微波干燥，对研究土壤流失量与降水响应方面有明显的优势。
【附图说明】
[0012]图1是本发明的结构示意图。
[0013]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步的说明。
【具体实施方式】
[0014]实施例1:如图1所示，包括土壤收集器、三角支架11和微波干燥装置12，三角支架11活动安装在土壤收集器的底部，以便根据洞穴内地面崎岖性更好的固定土壤收集器;微波干燥装置12采用微波炉(功率为800?1000W)，主要用于对土壤收集器在一定时间内收集到的土壤溶液进行微波加热至干燥以获取土壤。土壤收集器从上至下分为三部分，每一层通过内扣相互连接在一起成为一个整体，第一部分包括100目的尼龙网纱布I，250目的第一层尼龙网筛2和石英砂3，该部分主要进行初步过滤，即尼龙网纱布I主要过滤直径>110μπι以上的土壤;石英砂3主要用于吸附土壤水中直径<149μπι以上的土壤;第一层尼龙网筛2主要用于过滤直径>44μπι以上的土壤;尼龙网纱布I采用橡皮筋固定在第一层尼龙网筛2的顶部，使其呈“U”型，主要是由于洞穴顶部距洞底有一定的高度，为防止洞穴滴水、裂隙水下滴过程中发生溅射而设计成“U”型。石英砂3放置在第一层尼龙网筛2内；第二部分包括第二层尼龙网筛4和高密度海绵5，第二层尼龙网筛4采用500目尼龙网筛，主要用于吸附直径大于>20μπι以上的土壤;高密度海绵5采用密度为50kg/m3的海绵，主要用于吸附直径<44μπι的土壤;高密度海绵5放置在第二层尼龙网筛4内；第三部分包括集水盆6和细滤网7，细滤网采用600目尼龙滤网，主要用于过滤直径>20μπι以上的土壤;细滤网7固定安装在集水盆6的中部，在集水盆6的底部中央连接有排水管8，排水管8采用PVC管，主要作用是对过滤后的溶液进行排除，以达到长期收集土壤水的目的;排水管8的顶部高出集水盆6底部l-2cm，以保证洞穴滴水、裂隙水中土壤有足够时间沉积，防止未过滤完整的土壤流失。在排水管8的出水口正下方放置有容器9，容器9采用塑料烧杯，用于观察滤液是否过滤干净，并存集土壤清洗液。在排水管8上安装有自动压力阀门10，当集水盆6中水量累积到一定程度时，该阀门可以自动打开将水排放到容器9中。根据实际情况，尼龙网纱布1、高密度海绵5、细滤网7、排水管8和容器9的数量也可以设置为两个以上。
[0015]使用时，首先，将组装好的本装置放入洞穴滴水、裂隙水下方，并用支架11固定;洞穴滴水、裂隙水在进入土壤收集装置后先经过第一层尼龙网纱布I，该尼龙网纱布呈“U”形以保证滴水、裂隙水能全部进入收集装置内；经过初步过滤后，洞穴滴水、裂隙水进入石英砂内3，由于石英砂3具有吸附作用，从而进一步对洞穴滴水、裂隙水内的土壤进行吸附；接着进入到第一层尼龙网筛2的底部，该层尼龙网筛的密度大于尼龙网纱布的密度，以达到进一步过滤的作用。
[0016]其次，当洞穴滴水、裂隙水进入到第二层尼龙网筛4时，经过的是高密度海绵5，由于高密度海绵5的吸附能力较强，可以很好的吸附洞穴滴水、裂隙水中的土壤颗粒，以达到进一步过滤的作用；后经过第二层尼龙网筛4，此网筛的密度明显高于第一层尼龙网筛2的密度，该层尼龙网筛能进一步对洞穴水进行深度的过滤。
[0017]接着，洞穴滴水、裂隙水进入到集水盆6内，此时在集水盆6中上部放置有细滤网7，该细滤网7的密度在整个收集装置内的密度达到最高，也是最终的过滤程序。由于在前面经过层层过滤与吸附，洞穴滴水、裂隙水内含的土壤颗粒已经大大减少，所以该层主要是深度的过滤，过滤速度可能较前面过滤装置较慢，为保证其过滤能完整实施，该层的集水盆6高度是上面两层尼龙网筛的总和。过滤完的水流入到集水盆6的底部，该底部与PVC管8连接且高于集水盆6的底部l-2cm，目的是为了防止未过滤好的洞穴滴水、裂隙水直接流出，使其在底部有一定的时间沉积。同时在PVC管8流水口处安装自动压力阀门10，当水的压力达到一定阀值时自动打开，以达到排水的同时保证洞穴滴水、裂隙水在集水盆6内有一定的缓冲沉积时间。
[0018]最后，洞穴滴水、裂隙水进入塑料烧杯9内，也是为了给予洞穴滴水、裂隙水一定的缓冲时间，目的是为了检测土壤收集装置是否达到所需。本装置的时间监测尺度以每月或每个季度为节点。当达到一定时间后，将本装置移到洞穴外，然后将每一层取下(注:每一层连接均为内扣，可以取下)，用去离子水清洗3次，收集装置内土壤，放入塑料烧杯内，将其带回室内放入微波炉内，微波炉的功率调至800?1000W烘干，获取所需土壤。
[0019]本发明的实施方式不限于上述实施例，在不脱离本发明宗旨的前提下做出的各种变化均属于本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种喀斯特地区洞穴滴水、裂隙水的土壤收集装置，包括土壤收集器、支架(11)和微波干燥装置(12)，支架(11)活动安装在土壤收集器的底部，其特征在于:所述的土壤收集器从上至下分为三部分，第一部分包括尼龙网纱布(1)、第一层尼龙网筛(2)和石英砂(3)，尼龙网纱布(I)固定在第一层尼龙网筛(2)的顶部，石英砂(3)放置在第一层尼龙网筛(2)内；第二部分包括第二层尼龙网筛(4)和高密度海绵(5)，高密度海绵(5)放置在第二层尼龙网筛(4)内；第三部分包括集水盆(6)和细滤网(7)，细滤网(7)固定安装在集水盆(6)的中部，在集水盆(6)的底部连接有排水管(8)，在排水管(8)的下方放置有容器(9)。2.根据权利要求1所述的喀斯特地区洞穴滴水、裂隙水的土壤收集装置，其特征在于:在所述的排水管(8)上安装有自动压力阀门(10)。3.根据权利要求1所述的喀斯特地区洞穴滴水、裂隙水的土壤收集装置，其特征在于:所述的微波干燥装置(12)为微波炉，功率为800?1000?。4.根据权利要求1所述的喀斯特地区洞穴滴水、裂隙水的土壤收集装置，其特征在于:所述的尼龙网纱布(I)采用100?150目尼龙网纱布，第一层尼龙网筛(2)采用250?300目尼龙网筛，第二层尼龙网筛(4)采用500?600目尼龙网筛，高密度海绵(5)的密度为45?55kg/m3，细滤网(7)采用600?700目尼龙滤网，排水管(8)采用PVC管，容器(9)采用塑料烧杯。5.根据权利要求1所述的喀斯特地区洞穴滴水、裂隙水的土壤收集装置，其特征在于:所述排水管(8)的顶部高出集水盆(6)底部I?2cm。6.根据权利要求1所述的喀斯特地区洞穴滴水、裂隙水的土壤收集装置，其特征在于:所述的尼龙网纱布(I)、高密度海绵(5)、细滤网(7)、排水管(8)和容器(9)的数量为一个或两个以上。
【文档编号】G01N1/04GK106053125SQ201610558980
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月18日
【发明人】张绍云, 周忠发, 谢雅婷, 潘艳喜
【申请人】贵州师范大学