[实用新型]一种嵌入式黄土渗滤水收集装置

说明书

本实用新型公开了一种嵌入式黄土渗滤水收集装置。该装置包括集水板和集水箱，在集水板上设置有用于集水的填料；所述集水箱上开设有排水口，在集水箱内设置有用于泥水分离的泥水分离器，该泥水分离器上设置有排泥口；所述集水板底部连接有导水管，在集水板与导水管的连接处设置有滤网，所述导水管的下端伸入集水箱，且其出口伸入泥水分离器中；该嵌入式黄土渗滤水收集装置安装于地表以下的孔洞中，其中集水板与孔洞的内壁相接触或者是集水板的末端伸入孔洞的墙体中，集水板上的填料与孔洞的内壁接触。本实用新型所述装置集水效率高，非常适合黄土区土壤水的收集。

技术领域

本实用新型涉及采集土壤水分的装置，具体涉及一种嵌入式黄土渗滤水收集装置。

背景技术

土壤水是土壤物质迁移和运动的载体，是土壤学、水文学、植物学以及生态环境学等领域的研究重点。目前土壤水的采集主要有三种方法：(1)直接取土样法：即将土壤样品从原位取出，在实验室通过离心法、提取法、置换柱法和压榨法等将土壤水从土壤中分离出来；(2)自流法：原位安装土壤水采样器，依靠重力让土壤水自流至水样瓶中；(3)负压法：原位安装土壤水采样器，抽负压后通过内外压力差吸取土壤水。其中直接取土法属于破坏性采样法，会导致土壤理化性状的改变，但其最大不足之处在于不利于长期定位研究。负压法对设备仪器的密封性要求较高，且装置整体价格昂贵，耗能较大，不利于野外使用。普通的自流法可满足长期定位的需求，但仅适用于含水量丰富的土壤。

我国的黄土区属于半干旱季风气候区，年降雨量150～750mm，土壤含水量较低，很难出现渗滤水流现象。在黄土研究中，通常需要收集土壤的下渗水，对采集的样品水化学数据进行分析，从而了解水-土相互地球化学作用，开展水动力特征和计算下渗速率等相关领域的科学研究。

现有的黄土水实验多为土柱实验，现有的土壤水收集装置则主要适用于降雨量较多，土壤水分含量高的情况。比如负压抽吸取水，对于土壤水分较高的地区容易采集，但是对于黄土区，由于降雨量较少，土壤含水量低，抽吸用的陶瓷头在土壤中容易堵塞，很难采集到土壤水；此外，抽吸装置容易采集头周围的水力场产生扰动，影响水的自然流动。目前申请人尚未检索到专门针对黄土区土壤水的收集装置。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种集水效率高，非常适合黄土区土壤水收集的嵌入式黄土渗滤水收集装置。

本实用新型所述的嵌入式黄土渗滤水收集装置，包括集水板和集水箱，其中：

在集水板上设置有用于集水的填料；

所述集水箱上开设有排水口，在集水箱内设置有用于泥水分离的泥水分离器，该泥水分离器上设置有排泥口；

所述集水板底部连接有导水管，在集水板与导水管的连接处设置有滤网，所述导水管的下端伸入集水箱，且其出口伸入泥水分离器中；

该嵌入式黄土渗滤水收集装置安装于地表以下的孔洞中，其中集水板与孔洞的内壁相接触或者是集水板的末端伸入孔洞的墙体中，集水板上的填料与孔洞的内壁接触。

为了使集水板更为稳固地支撑其上的填料，本实用新型所述嵌入式黄土渗滤水收集装置优选还包括用于支撑集水板的支架。

上述技术方案中，集水板上用于集水的填料由下至上依次设有粗粒径填料层和细粒径填料层，其中，粗粒径填料层的填料为粗石英砂，细粒径填料层的填料为细石英砂。具体的，所述粗粗石英砂的粒径为10～20mm，细石英砂的粒径为3～5mm，所述粗粒径填料层和细粒径填料层的设置高度之比优选为0.5～1：1。本实用新型通过在集水板上设置特别粒径组配的填料，并使填料与孔洞内壁充分接触，通过填料的毛细作用吸收土壤中的水分，增加集水效率；另一方面，粗粒径填料层起到承托细粒径填料层的作用，并保证毛细水分充分下渗进入集水箱中。