一种适于不同地理区域土壤水分就地研究的管道井的制作方法

[0001]
本发明涉及一种适于不同地理区域土壤水分就地研究的管道井，属于地理科学技术领域。


背景技术：

[0002]
土壤水分是植物吸收水分的主要来源，土壤水的主要来源是降水和灌溉水，地下水上升和大气中水汽的凝结也是土壤水分的来源，土壤水参与岩石圈-生物圈-大气圈-水圈的水分子大循环。水分由于在土壤中受到重力、毛细管引力、水分子引力、土粒表面分子引力等各种力的作用，形成不同类型的水分并反映出不同的性质。土壤水存在于土壤孔隙中，尤其是中小孔隙中，大孔隙常被空气所占据。穿插于土壤孔隙中的植物根系从含水土壤孔隙中吸取水分，用于蒸腾。在地理科学技术研究中，不同地理区域土壤水分是一个非常重要的研究对象，特别是研究地所处具体位置土壤中不同深度土壤水分的具体情况，是研究所必需的一个研究指标。目前，对土壤水分的研究，多集中在土壤含水量上，比如将土壤样品取回后，在实验室测定其水分含量及土壤水分的具体情况，但是，由于取样后，特别在运输过程中，水分容易散失，土壤样品的携带也是一个非常重要的问题，因此如何对特定地点、特定地点特定深度土壤水分的就地研究成为急需解决的一大难题，所以利用电钻夹住连钻方头，旋转一种适于不同地理区域土壤水分就地研究的管道井，使其钻入土壤中，由于土壤中含有水分，管道井周围土壤中的水分就会通过渐升渗水孔渗入储水筒腔中，一段时间后，储水筒腔中即可积有水分，然后根据实验要求，设置牵管标杆的高度，由于牵管标杆下端通过尺管连接固着有抽水管下端，在抽水管上端抽吸时，即可将该深度水抽吸上来，从而为研究该深度水分提供准确的就地研究水样本，即可达到对特定地点、特定地点特定深度土壤水分的就地研究的目的，发明一种适于不同地理区域土壤水分就地研究的管道井是必要的。


技术实现要素：

[0003]
为了克服如何的难题，本发明提供了一种适于不同地理区域土壤水分就地研究的管道井，该种一种适于不同地理区域土壤水分就地研究的管道井利用电钻夹住连钻方头，旋转一种适于不同地理区域土壤水分就地研究的管道井，使其钻入土壤中，由于土壤中含有水分，管道井周围土壤中的水分就会通过渐升渗水孔渗入储水筒腔中，一段时间后，储水筒腔中即可积有水分，然后根据实验要求，设置牵管标杆的高度，由于牵管标杆下端通过尺管连接固着有抽水管下端，在抽水管上端抽吸时，即可将该深度水抽吸上来，从而为研究该深度水分提供准确的就地研究水样本，即可达到对特定地点、特定地点特定深度土壤水分的就地研究的目的。
[0004]
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0005]
本发明一种适于不同地理区域土壤水分就地研究的管道井，由钻头1、渐升渗水孔2、尺管连接3、储水筒4、抽水泵5、筒帽6、抽水管7、抽水泵把手8、牵管标杆9、连钻方头10组
成，其特征在于：所述的钻头1为锰钢质，呈螺旋形，螺旋向外的高度为1-2毫米的凸缘为刀刃状；钻头1上下螺旋之间相距0.5-2厘米，钻头1的高度为5-10厘米，位于一种适于不同地理区域土壤水分就地研究的管道井的下部；钻头1上端除凸缘外的本体部分横截面为圆形，圆形的直径为1-5厘米；钻头1下端尖，下端端面呈圆形，圆形的直径为1-5毫米；渐升渗水孔2是储水筒4周围土壤中的水分连通其内溶解的盐分进入储水筒腔12的通道，多个，在储水筒壁11上呈螺旋形排列，上下两个渐升渗水孔2高度相连，即上面的渐升渗水孔2下端与下面的渐升渗水孔2上端处于同一个水平面上，相邻两个渐升渗水孔2之间呈120
°
的夹角；每个渐升渗水孔2呈长方体形，长方体的长度为1-2厘米，宽度为1-2毫米，厚度为0.5-2毫米，由内网15、滤网16、外网17构成，内网15、滤网16和外网17三者的尺寸大小相同，区别在于：内网15位于最里面，滤网16位于中间，外网17位于最外面，三者紧贴在一起，即滤网16被内网15和外网17紧紧地夹在中间；内网15和外网17均为钢丝网，网孔直径为0.1-0.3毫米，所用钢丝横截面为圆形，圆形的直径为0.1-0.5毫米；滤网16为纤维质，滤网16网孔的直径为10-20微米；储水筒4是钻头1上方的圆筒，储水筒4四周的壁为储水筒壁11，储水筒壁11所围成的空间为储水筒腔12，储水筒4上端通过旋丝与筒帽6连接在一起，储水筒壁11上螺旋形设置有多个渐升渗水孔2，抽水泵5的下部、抽水管7的下部和牵管标杆9的下部均设置在储水筒腔12中；储水筒4的长度为1-5米，横截面为圆环形，圆环外环的直径为1-5厘米，圆环内环的直径为0.8-4厘米，圆环外环和内环之间为储水筒壁11；储水筒壁11为锰钢质，厚度为0.1-0.5厘米；筒帽6是在储水筒4上端封堵储水筒4和固定导引牵管标杆9及抽水泵5结构部件，分上、下两部分，筒帽6上部为封堵部，呈部分球体形，即球体被上下两个平行的平面切割后位于两个平面之间的部分，故筒帽6上表面和下表面均呈圆形，上表面圆形的直径为1.6-8厘米，下表面圆形的直径为0.8-4厘米，连钻方头10即设置在筒帽6上表面中央并与筒帽6连接为一个整体；筒帽6下部为固着部，呈圆柱形，圆柱的直径为0.8-4厘米，圆柱的高度为1-5厘米，圆柱的表面具有与储水筒壁11上端内表面螺纹相啮合的螺纹，筒帽6上设置3个穿孔，供抽水管7、牵管标杆9和抽水泵5穿过；连钻方头10是电钻夹持整个装置并将整个装置旋入土壤中的部件，为锰钢质，呈长方体形，长方体的长度为1-4厘米，宽度为1-4厘米，高度为5-30厘米，连钻方头10中央有1个可供牵管标杆9上下活动的穿孔，连钻方头10上表面有一个夹子。
[0006]
所述的尺管连接3是位于牵管标杆9下端，将抽水管7下端与牵管标杆9下端固着在一起的结构部件，为不锈钢质，由内钢圈、外钢圈和固定螺钉组成，尺管连接3的外钢圈又称基圈，呈圆环形，圆环的高度为0.5-1厘米，圆环的厚度为1-2毫米，圆环内圆直径为1-5毫米，外钢圈在与牵管标杆9下端相接触处通过焊接方式与牵管标杆9连接在一起；尺管连接3的内钢圈由3个弧形片组成，相邻2个弧形片之间断开，每个弧形片中央均有一个带内旋丝的圆孔，相邻2个尺管连接3内钢圈的弧形片之间呈120
°
的夹角。
[0007]
所述的抽水泵5是将储水筒腔12内特定深度处的水抽出来的结构部件，抽水泵5设置在筒帽6上，抽水泵5下部露出筒帽6下表面，并与抽水管7连通，抽水泵5上部露出筒帽6上表面，与抽水泵把手8相连，抽水泵把手8上设置有抽水泵5的控制结构；抽水泵5中部位于筒帽6内，通过焊接与筒帽6连接在一起；抽水管7是抽水泵5抽水时水从储水筒4中被抽出来的圆形管道，为硅胶质，横截面呈圆环形，抽水管7的壁厚度为0.5-1毫米，壁内镶嵌有螺旋形的钢丝，抽水管7管腔的直径为1-3毫米，抽水管7分上、下两部分，上部的抽水管7下端连通
抽水泵5，上端穿过筒帽6后露出筒帽6上表面10-20厘米；下部的抽水管7上端连通抽水泵5，下部的抽水管7下端与牵管标杆9下端通过尺管连接3相连；抽水泵把手8是控制抽水泵5开关的结构部件，内设置有电池盒，电池盒内放置1-4节5号充电干电池，抽水泵把手8为铝合金质或不锈钢质，为圆柱形，圆柱的一端通过可动关节连接在连钻方头10一侧面上的凹槽内，另一端游离，抽水泵把手8的直径为1.5-2厘米，长度为10-15厘米，抽水泵把手8上设置有电源开关；抽水泵把手8与连钻方头10一侧面相连接的可动关节结构为3个片状体和1个可动轴，3个片状体相互平行，两侧的片状体基部焊接在连钻方头10一侧面上的凹槽内，大小相同，每个片状体均呈半圆形，半圆形直径处连接连钻方头10一侧面，半圆形则伸出在连钻方头10一侧面表面，片状体中央有1个供可动轴穿过的圆孔；中间的片状体也呈半圆形，大小与两侧的片状体相同，半圆形直径处连接在抽水泵把手8的一端，半圆形则伸出抽水泵把手8的一端，片状体中央有1个供可动轴穿过的圆孔；可动轴则是插入3个片状体中央的圆孔，垂直3个片状体所在的平面，两端膨大，从而将3个片状体连接在一起形成可动关节的轴。
[0008]
所述的牵管标杆9是控制抽水管7下部下端口在储水筒4中位置的结构部件，牵管标杆9为锰钢质，呈圆柱形，圆柱的直径为1-3毫米，牵管标杆9包括牵管标杆体13和牵管标杆刻度14；牵管标杆体13是牵管标杆9主体部分，上端设置有一个圆环，圆环的内直径为1-3厘米，圆环实体横截面呈圆形，圆形的直径为1-2毫米；牵管标杆刻度14是牵管标杆体13上下方向的表面上的刻度。
[0009]
本发明的有益效果为，一种适于不同地理区域土壤水分就地研究的管道井利用电钻夹住连钻方头，旋转一种适于不同地理区域土壤水分就地研究的管道井，使其钻入土壤中，由于土壤中含有水分，管道井周围土壤中的水分就会通过渐升渗水孔渗入储水筒腔中，一段时间后，储水筒腔中即可积有水分，然后根据实验要求，设置牵管标杆的高度，由于牵管标杆下端通过尺管连接固着有抽水管下端，在抽水管上端抽吸时，即可将该深度水抽吸上来，从而为研究该深度水分提供准确的就地研究水样本，即可达到对特定地点、特定地点特定深度土壤水分的就地研究的目的。一种适于不同地理区域土壤水分就地研究的管道井制作简单，即旋即用，使用时旋入待研究地点的土壤中即可，非常方便。
附图说明
[0010]
下面结合附图对本发明进一步说明。
[0011]
图1是一种适于不同地理区域土壤水分就地研究的管道井的整体结构示意图。
[0012]
图2是一种适于不同地理区域土壤水分就地研究的管道井的牵管标杆结构示意图。
[0013]
图3是一种适于不同地理区域土壤水分就地研究的管道井的渐升渗水孔结构示意图。
[0014]
图中，1.钻头，2.渐升渗水孔，3.尺管连接，4.储水筒，5.抽水泵，6.筒帽，7.抽水管，8.抽水泵把手，9.牵管标杆，10.连钻方头，11.储水筒壁，12.储水筒腔，13.牵管标杆体，14.牵管标杆刻度，15.内网、16.滤网，17.外网。
具体实施方式
[0015]
实施例一：
[0016]
如图所示，本发明一种适于不同地理区域土壤水分就地研究的管道井，由钻头1、渐升渗水孔2、尺管连接3、储水筒4、抽水泵5、筒帽6、抽水管7、抽水泵把手8、牵管标杆9、连钻方头10、储水筒壁11、储水筒腔12、牵管标杆体13、牵管标杆刻度14、内网15、滤网16、外网17组成，设置时，先用电钻夹住连钻方头10，旋转一种适于不同地理区域土壤水分就地研究的管道井，使其钻入土壤中，由于土壤中含有水分，管道井周围土壤中的水分在管道井设置后就会通过渐升渗水孔2慢慢渗入储水筒腔12中，一段时间后，储水筒腔12中即可积有水分，然后根据实验要求，设置牵管标杆9的高度，由于牵管标杆9下端通过尺管连接3固着有抽水管7下端，在抽水管7上端抽吸时，即可将该深度水抽吸上来，从而为研究该深度水分提供准确的就地研究水样本，一种适于不同地理区域土壤水分就地研究的管道井制作简单，即旋即用，使用时旋入待研究地点的土壤中即可，非常方便。钻头1为锰钢质，呈螺旋形，螺旋向外的高度为1-2毫米的凸缘为刀刃状，配合整个钻头1上粗下尖的外形，使得钻头1能够顺利钻入土壤中；钻头1上下螺旋之间相距0.5-2厘米，钻头1的高度为5-10厘米，位于一种适于不同地理区域土壤水分就地研究的管道井的下部；钻头1上端除凸缘外的本体部分横截面为圆形，圆形的直径为1-5厘米；钻头1下端尖，下端端面呈圆形，圆形的直径为1-5毫米。渐升渗水孔2是储水筒4周围土壤中的水分连通其内溶解的盐分进入储水筒腔12的通道，多个，在储水筒壁11上呈螺旋形排列，上下两个渐升渗水孔2高度相连，即上面的渐升渗水孔2下端与下面的渐升渗水孔2上端处于同一个水平面上，相邻两个渐升渗水孔2之间呈120
°
的夹角；每个渐升渗水孔2呈长方体形，长方体的长度为1-2厘米，宽度为1-2毫米，厚度为0.5-2毫米，由内网15、滤网16、外网17构成，内网15、滤网16和外网17三者的尺寸大小相同，区别在于：内网15位于最里面，滤网16位于中间，外网17位于最外面，三者紧贴在一起，即滤网16被内网15和外网17紧紧地夹在中间；内网15和外网17均为钢丝网，网孔直径为0.1-0.3毫米，所用钢丝横截面为圆形，圆形的直径为0.1-0.5毫米，内网15和外网17的作用是保护滤网16不被水流破坏；滤网16为纤维质，比如棉纤维、聚酯纤维等，滤网16网孔的直径为10-20微米，以便水分和盐分通过而大的土壤颗粒不能通过。尺管连接3是位于牵管标杆9下端，将抽水管7下端与牵管标杆9下端固着在一起的结构部件，为不锈钢质，由内钢圈、外钢圈和固定螺钉组成，尺管连接3的外钢圈又称基圈，呈圆环形，圆环的高度为0.5-1厘米，圆环的厚度为1-2毫米，圆环内圆直径为1-5毫米，外钢圈在与牵管标杆9下端相接触处通过焊接方式与牵管标杆9连接在一起；尺管连接3的内钢圈由3个弧形片组成，相邻2个弧形片之间断开，每个弧形片中央均有一个带内旋丝的圆孔，用于固定螺钉旋入其中，旋转固定螺钉时，能够将弧形片向内钢圈内表面靠拢并最终紧贴在内钢圈内表面上，相邻2个尺管连接3内钢圈的弧形片之间呈120
°
的夹角，设置时，首先将抽水管7下端塞入尺管连接3的外钢圈中，然后在抽水管7下端内放入尺管连接3内钢圈的1个弧形片，用固定螺钉从外钢圈的固定螺钉穿孔插入，并穿过抽水管7的管壁，旋紧固定螺钉，即可将此处的抽水管7管壁被紧紧地挤压在该弧形片与外钢圈内表面之间，然后，依次设置另外里个弧形片，最后即可将抽水管7下端与牵管标杆9下端紧紧地固着在一起。储水筒4是钻头1上方的圆筒，储水筒4四周的壁为储水筒壁11，储水筒壁11所围成的空间为储水筒腔12，储水筒4上端通过旋丝与筒帽6连接在一起，储水筒壁11上螺旋形设置有多个渐升渗水孔2，抽水泵5的下部、抽水管7的下
部和牵管标杆9的下部均设置在储水筒腔12中，一种适于不同地理区域土壤水分就地研究的管道井周围土壤中的水也通过渐升渗水孔2进入储水筒腔12中；储水筒4的长度为1-5米，横截面为圆环形，圆环外环的直径为1-5厘米，圆环内环的直径为0.8-4厘米，圆环外环和内环之间为储水筒壁11；储水筒壁11为锰钢质，厚度为0.1-0.5厘米。筒帽6是在储水筒4上端封堵储水筒4和固定导引牵管标杆9及抽水泵5结构部件，分上、下两部分，筒帽6上部为封堵部，呈部分球体形，即球体被上下两个平行的平面切割后位于两个平面之间的部分，故筒帽6上表面和下表面均呈圆形，上表面圆形的直径为1.6-8厘米，下表面圆形的直径为0.8-4厘米，连钻方头10即设置在筒帽6上表面中央并与筒帽6连接为一个整体；筒帽6下部为固着部，呈圆柱形，圆柱的直径为0.8-4厘米，圆柱的高度为1-5厘米，圆柱的表面具有与储水筒壁11上端内表面螺纹相啮合的螺纹，以便筒帽6能够与储水筒壁11上端旋拧后连接在一起，筒帽6上设置3个穿孔，以便抽水管7、牵管标杆9和抽水泵5穿过。连钻方头10是电钻夹持整个装置并将整个装置旋入土壤中的部件，为锰钢质，呈长方体形，长方体的长度为1-4厘米，宽度为1-4厘米，高度为5-30厘米，连钻方头10中央有1个可供牵管标杆9上下活动的穿孔，连钻方头10上表面有一个夹子，能够在牵管标杆9调整到特定位置后将牵管标杆9夹住。抽水泵5是将储水筒腔12内特定深度处的水抽出来的结构部件，由充电电池供电，然后带动叶轮转到，叶轮转动在泵内形成负压，抽水管7下端口处的水则顺势进入抽水管7，并从抽水管7上端口流出，从而达到将储水筒腔12内特定深度处的水抽出来的目的；抽水泵5设置在筒帽6上，抽水泵5下部露出筒帽6下表面，并与抽水管7连通，抽水泵5上部露出筒帽6上表面，与抽水泵把手8相连，抽水泵把手8上设置有抽水泵5的控制结构，打开电源和关闭电源，控制结构即可控制抽水泵5工作或停止；抽水泵5中部位于筒帽6内，通过焊接与筒帽6连接在一起。抽水管7是抽水泵5抽水时水从储水筒4中被抽出来的圆形管道，为硅胶质，横截面呈圆环形，抽水管7的壁厚度为0.5-1毫米，壁内镶嵌有螺旋形的钢丝，钢丝的作用是支撑柔软的硅胶质管壁，以保证抽水时管道内的畅通，抽水管7管腔的直径为1-3毫米，抽水管7分上、下两部分，上部的抽水管7下端连通抽水泵5，上端穿过筒帽6后露出筒帽6上表面10-20厘米，以便将抽出来的水导引到盛水的容器中；下部的抽水管7上端连通抽水泵5，下端与牵管标杆9下端通过尺管连接3相连，通过调整牵管标杆9能够开口在储水筒4中任意一个深度位置。抽水泵把手8是控制抽水泵5开关的结构部件，内设置有电池盒，能够放置1-4节5号充电干电池，以便为抽水泵5提供电力，抽水泵把手8为铝合金质或不锈钢质，为圆柱形，圆柱的一端通过可动关节连接在连钻方头10一侧面上的凹槽内，另一端游离，抽水泵把手8的直径为1.5-2厘米，长度为10-15厘米，抽水泵把手8上设置有电源开关，打开开关，电池即可为抽水泵5供电，关闭开关，即可断开电源，抽水泵5停止工作；抽水泵把手8与连钻方头10一侧面相连接的可动关节结构为3个片状体和1个可动轴，3个片状体相互平行，两侧的片状体基部焊接在连钻方头10一侧面上的凹槽内，大小相同，每个片状体均呈半圆形，半圆形直径处连接连钻方头10一侧面，半圆形则伸出在连钻方头10一侧面表面，片状体中央有1个供可动轴穿过的圆孔；中间的片状体也呈半圆形，大小与两侧的片状体相同，半圆形直径处连接在抽水泵把手8的一端，半圆形则伸出抽水泵把手8的一端，片状体中央有1个供可动轴穿过的圆孔；可动轴则是插入3个片状体中央的圆孔，垂直3个片状体所在的平面，两端膨大，从而将3个片状体连接在一起形成可动关节的轴，由于两侧的片状体位于连钻方头10一侧面上的凹槽内，使得抽水泵把手8伸展开后被连钻方头10一侧面上的凹槽上缘卡住，故在打开抽水泵
把手8后，能够为操作者提供一个握持的结构部件，便于操作者进行取水操作。牵管标杆9是控制抽水管7下部下端口在储水筒4中位置的结构部件，能够在筒帽6中上下活动，在穿过筒帽6后，牵管标杆9下端能够伸达储水筒4底部，此时牵管标杆9上端在筒帽6外露出1-2厘米；牵管标杆9为锰钢质，呈圆柱形，圆柱的直径为1-3毫米，牵管标杆9包括牵管标杆体13和牵管标杆刻度14；牵管标杆体13是牵管标杆9主体部分，上端设置有一个圆环，以便操作者上下抽动牵管标杆9，圆环的内直径为1-3厘米，圆环实体横截面呈圆形，圆形的直径为1-2毫米；牵管标杆刻度14是牵管标杆体13上下方向的表面上的刻度，能够显示抽水管7下部下端在储水筒4内所处的深度；操作时，先调整牵管标杆9，让抽水管7下部下端处于操作者设定的深度位置，并在筒帽6处用连钻方头10上表面的夹子夹住牵管标杆9，使得牵管标杆9不能再上下自行活动，然后在抽水管7上部下上端用一个盛水的容器接着，打开抽水泵把手8的电源开关，将储水筒4中抽水管7下部下端口深处的水抽出来，即可得到该深处土壤中的水样。
[0017]
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书其等效物界定。