一种农田土壤水文循环过程中氮磷等元素迁移的监测系统

摘要

本发明公开一种农田土壤水文循环过程中氮磷等元素迁移的监测系统，设置有供水系统、盛土池、水头水位控制系统、土壤溶液收集器、底架和坡度调节器，水头水位控制系统的进水池和出水池分别设置在盛土池的两宽侧壁旁并与盛土池共用该侧壁，共用的侧壁上分别设孔，在进水池和出水池的外侧壁上分别设水位/水头控制孔及挡板，供水系统的喷头位于盛土池的上方，土壤溶液收集器的收集槽埋在盛土池内的土壤中，每列相邻两个收集槽的首尾截面处同一平面，盛土池、进水池和出水池一体放置在底架上，坡度调节器设置在底架下。本发明既能监测到不同土层土壤水分垂直入渗过程中氮磷等元素，同时还能监测到浅层地下水流动过程中的氮磷等元素。

主权项

一种农田土壤水文循环过程中氮磷等元素迁移的监测系统，设置有长方体盛土池、土壤溶液收集器，其特征在于：还设置有供水系统（1）、水头水位控制系统（3）、底架（5）和坡度调节器（6）部件，各部件的结构、位置及连接关系如下：所述的供水系统（1）由供水池（11），横直水管（12）、喷头（13）、阀门Ⅰ（14）、阀门Ⅱ（15）、竖直水管（16）、支架（17）构成，供水池（11）放置在支架（17）上，供水池（11）的池壁下部设置有横直水管（12），横直水管（12）上间隔设置有两个以上的喷头（13），在距离连接有横直水管（12）的池壁最近的一个喷头（13）与该池壁之间的横直水管（12）上设置有阀门Ⅰ（14）、在位于阀门Ⅰ（14）与该池壁之间的横直水管（12）上设置有竖直水管（16），竖直水管（16）上设置有阀门Ⅱ（15），竖直水管（16）的管口正对进水池（39）的池口，喷头（13）位于长方体盛土池（2）的上方；所述的长方体盛土池（2）的长度方向的侧壁Ⅲ（c）上设置5行取样孔，每一行上间隔设置有8个孔径相等的取样孔（21），每一行取样孔均与长方体盛土池（2）的底边平行，自上而下排列的每列取样孔呈与长方体盛土池（2）的底边垂直排列，最上一行的取样孔低于装入长方体盛土池（2）内的土壤表面，长方体盛土池（2）顶面为开口；所述的水头水位控制系统（3）由进水池（39）和出水池（31）构成，进水池（39）和出水池（31）顶面为开口，进水池（39）、出水池（31）分别设置在长方体盛土池（2）宽度方向的侧壁Ⅰ（a）旁、侧壁Ⅱ（b）旁，进水池（39）和长方体盛土池（2）共有侧壁Ⅰ（a），出水池（31）和长方体盛土池（2）共有侧壁Ⅱ（b），在侧壁Ⅰ（a）上设置有5行渗水入孔，每一行上设置有三个以上的渗水入孔（36）；在侧壁Ⅱ（b）上设置有5行渗水出孔，每一行上设置有三个以上的渗水出孔（35）；分别在侧壁Ⅰ（a）和侧壁Ⅱ（b）的长方体盛土池（2）侧设置有两层以上的孔径为0.5mm的尼龙网；在进水池的外侧壁（37）中部设置有水头控制孔（38），水头控制孔（38）上设置有一块水头控制挡板（381），水头控制挡板（381）与水头控制孔（38）的孔口边缘的接触处密封连接，水头控制挡板（381）的底边与进水池（39）的底边对齐，水头控制挡板（381）的高F1小于从水头控制孔顶端至进水池底边的高H1，即F1＜H1，水头控制挡板（381）的宽W1大于水头控制孔的宽L1，即W1＞L1；在出水池的外侧壁（32）中部设置有 水位控制孔（33），水位控制孔（33）上设置有一块水位控制挡板（331），水位控制挡板（331）与水位控制孔（33）的孔口边缘的接触处密封连接，水位控制挡板（331）的底边与出水池（31）的底边对齐，水位控制挡板的高F2小于从水位控制孔顶端至出水池底边的高H2，即F2＜H2，水位控制挡板的宽W2大于水位控制孔的宽L2，即W2＞L2；出水池（31）侧壁下部设置有排水管（34），排水管（34）上设置有阀门Ⅲ（341）；土壤溶液收集器（4）的结构是：设有收集槽（40），收集槽（40）内底部铺有石子（41），石子（41）的表面铺有两层以上的孔径为0.5mm的尼龙网（42），收集槽（40）的前端面（47）上连接有出液管（43），导流管（44）的两端分别与出液管（43）和取样瓶（46）连通，导流管（44）上设置有阀门Ⅳ（45）；收集槽（40）埋在长方体盛土池（2）内的土壤中，土壤溶液收集器（4）与取样孔（21）一一对应，每个土壤溶液收集器（4）的出液管（43）穿过长方体盛土池（2）的侧壁Ⅲ(c)上对应的取样孔（21）并与该取样孔（21）密封连接，收集槽的长边（48）与长方体盛土池（2）的宽边平行，自上而下竖直排列的相邻两个土壤溶液收集器（4）之间，其相邻的上一个土壤溶液收集器（4）的收集槽的前端面（47）与相邻的下一个土壤溶液收集器（4）的收集槽的后端面（49）在与长方体盛土池（2）的侧壁Ⅲ（c）平行的同一平面上；所述的长方体盛土池（2）、进水池（39）和出水池（31）为一体放置在底架（5）上，底架（5）内框设置有一根与底架（5）的宽边平行的短梁（51），短梁（51）正对侧壁Ⅰ（a）底面，在短梁（51）的底面设置有坡度调节器（6）。