原位土壤降雨入渗测量系统的制作方法

本发明涉及一种降雨入渗测量系统，尤其是一种原位土壤降雨入渗测量系统。

背景技术：

在进行现场水文资料的收集时，有时需要进行土壤降雨入渗测量，需要了解某次降雨过程中降雨入渗在土壤内部的入渗情况，以及其它入渗参数。

通过查询现有试验装置和专利，大部分降雨入渗试验装置通过在实验室内设计并制作入渗测量实验装置，并模拟人工降雨，将现场土壤运输至实验室重新回填后进行入渗试验测量。但是，实验室模拟很难与实际自然条件相同，降雨情况会与自然降雨有较大差别，同时土壤经过扰动后各种物理参数已经发生了很大的变化，所得数据精准度较差，难以反应真实土体的降雨入渗情况。此外，还有部分现场测量试验装置，但是功能不够完善，难以将土壤入渗情况得到充分的体现，难以同时测量降雨量、入渗量、径流量等物理参数。

技术实现要素：

本发明提供了一种精准可靠，操作简便的原位土壤降雨入渗测量系统。

实现本发明目的的原位土壤降雨入渗测量系统，包括降雨收集箱体，所述降雨收集箱体的上方设有降雨收集斗，所述降雨收集斗的下方设有流量计，所述降雨收集箱体的底部设有入渗板，所述入渗板的上方设有第一液位传感器，所述入渗板的下方设有多个套管，所述套管内设有土壤湿度传感器；所述降雨收集箱体的一侧设有活动支架，所述活动支架下方设有泄水闸门，所述活动支架的斜下方设有径流收集箱体，所述径流收集箱体内设有第二液位传感器；

所述流量计、第一液位传感器、土壤湿度传感器和第二液位传感器均连接测量仪。

所述降雨收集斗为四个，每个降雨收集斗的下方均设有一个流量计。

所述第一液位传感器为五个，分别位于降雨收集箱体的四个角和中心位置。

所述第二液位传感器为三个。

本发明的原位土壤降雨入渗测量系统的有益效果如下：

本发明的原位土壤降雨入渗测量系统，可用于现场测量自然降雨条件下的土壤入渗参数，适用于不同坡度的土体表面，通过监测系统可以得出单位面积的降雨量、实时雨速、径流量和不同深度土壤入渗情况。所得数据精准可靠，操作简便，相比于现有测量系统及装置具有较好的创新性。

附图说明

图1为本发明的原位土壤降雨入渗测量系统的结构示意图。

图2为本发明的原位土壤降雨入渗测量系统的第一液位传感器的结构示意图。

图3为本发明的原位土壤降雨入渗测量系统的降雨收集斗的结构示意图。

图4为本发明的原位土壤降雨入渗测量装置的活动支架的结构示意图。

具体实施方式

如图1、4所示，本发明的原位土壤降雨入渗测量系统，包括降雨收集箱体6，所述降雨收集箱体6的上方设有降雨收集斗7，所述降雨收集斗7的下方设有流量计8，所述降雨收集箱体6的底部设有入渗板4，所述入渗板4的上方设有第一液位传感器5，所述入渗板4的下方设有多个套管2，所述套管2内设有土壤湿度传感器1；所述降雨收集箱体6的一侧设有活动支架10，所述活动支架10下方设有泄水闸门11，所述活动支架10的斜下方设有径流收集箱体13，所述径流收集箱体13内设有第二液位传感器14；

所述流量计8、第一液位传感器5、土壤湿度传感器3和第二液位传感器14均连接测量仪9。

如图3所示，所述降雨收集斗7为四个，每个降雨收集斗7的下方均设有一个流量计8。

如图2所示，所述第一液位传感器5为五个，分别位于降雨收集箱体6的四个角和中心位置。所述第二液位传感器14为三个。

本发明的原位土壤降雨入渗测量系统的工作原理如下：

(1)选取需要测试的试验场地，根据天气情况，在降雨前进行试验装置的安装，首先在土体1表面按照传感器布置方式，使用钻孔设备进行打孔，钻孔直径稍大于套管直径，将带有土壤湿度传感器3的套管2插入钻孔中，土壤湿度传感器3与测量仪9相连接；

(2)将已经安装好流量计8和第一液位传感器5的降雨收集箱体6放于土壤湿度传感器3所布置的正上方，在具有一定坡度的土体表面，调节可伸缩面的活动支架10使降雨收集箱体6水平放置，箱体6四边埋入浅层土体，底部入渗板与土壤表层相接触，将流量计8与液位传感器5连接测量仪9；

(3)在具有一定坡度的土体1上，在下坡面靠近箱体处挖一条长1米的凹槽，宽度以恰放入径流收集箱体13为宜，将已经安放好的第二液位传感器14与测量仪9连接；

(4)启动测量仪9，进行试验设备的调试工作，监测降雨入渗前土壤水分，通过土壤湿度传感器3所能监测到的不同土体位置的含水量，并存储记录数值，之后关闭测量系统，等待降雨来临。

(5)待降雨来临时，开启试验监测系统，通过流量计8可以计算出单位面积的降雨量，通过第一液位传感器5可监测流入箱体内部所记录时刻水位，进而推断出存储流量，比较上部流入箱体的流量可以计算出单位时间的入渗量；

(6)当产生地表径流的时候，打开活动支架10上安装的泄水闸门11，引导地表径流12流入径流收集箱体13，通过第二液位传感器14所记录的液位高，计算收集到的径流流量；

(7)与此同时，测量仪9也会实时记录埋入土体内部不同部位土壤湿度传感器3的测量值，通过比较相同传感器不同时刻数值的变化可以分析渗流情况，综合空间分布传感器的数值变化，可以分析出降雨在土壤内部的入渗规律，得出不同深度不同部位入渗情况变化；

(8)根据试验要求具体情况停止入渗监测，断开土壤湿度传感器3、第一液位传感器5、流量计8、第二液位传感器14与测量仪的连接，拆除试验装置，进行表面擦拭，自然干燥后放入试验箱等待下一次测量使用。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本发明技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。