非均质非饱和土壤蒸发过程示踪实验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及土壤蒸发实验技术领域，提供一种非均质非饱和土壤蒸发过程示踪装置及方法，所述装置包括：柱体，设置为第一端开口、第二端封闭的筒体结构；透水板，设有多个透水孔，透水板设置于柱体内且与柱体的第二端之间形成空腔；隔板，设置于空腔，且隔板的第一端与透水板相连接，第二端与柱体的第二端相连接，以将空腔分隔为相互独立的两个腔室；多孔板，设置于柱体内，且用于将透水板与柱体的第一端之间的空间分隔为两个容纳空间，两个容纳空间与两个腔室一一对应地连通，且两个容纳空间分别用于放置不同的土壤。隔水片，可拆卸地设置于柱体内，并用于封堵和打开多孔板。所述装置能够为蒸发实验提供与实际相符的初始条件以及蒸发条件。条件。条件。

【技术实现步骤摘要】
非均质非饱和土壤蒸发过程示踪实验装置及方法


[0001]本专利技术涉及土壤蒸发实验
，尤其涉及一种非均质非饱和土壤蒸发过程示踪实验装置及方法。

技术介绍

[0002]现有技术中的土壤蒸发过程示踪实验装置，通常包括底部密闭的柱体，在柱体内填充土壤。在需要进行实验时，先在柱体内加水至饱和，然后对水分蒸发过程中水分在土壤中的转移踪迹进行研究，在实验过程中，柱体底部始终为饱和状态。
[0003]而在实际农田灌溉时，在土壤饱和时产生的蒸发所占比例不大，对于灌区，更多的是土壤灌溉入渗达到田间持水量后进行蒸发。所以，现有技术中的土壤蒸发过程示踪实验装置不能提供与实际相符的初始条件。同时，土壤的灌溉水在排到田间持水量后，与地下水之间的水力联系不是毛管上升主导的，而是土壤的土水势主导的，地下水并不会源源不断地提供土壤蒸发所需的水，因此，在实验过程中柱体底部始终为饱和状态也与实际情况不符。所以，现有技术中的土壤蒸发过程示踪实验装置也不能提供与实际相符的蒸发条件。
[0004]因此，现有技术中的土壤蒸发过程示踪实验装置并不能为蒸发实验提供与实际相符的初始条件以及蒸发条件的问题是本领域技术人员所亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种非均质非饱和土壤蒸发过程示踪实验装置及方法，用以解决现有技术中的土壤蒸发过程示踪实验装置无法提供与实际相符的初始条件及蒸发条件的缺陷，实现对土壤蒸发过程中水分在不同的土壤间的转移进行更准确地实验示踪的效果。
[0006]本专利技术提供的一种非均质非饱和土壤蒸发过程示踪装置，包括：
[0007]柱体，设置为第一端开口、第二端封闭的筒体结构，所述柱体设有用于观察所述柱体内部的透明结构；
[0008]透水板，设有多个透水孔，所述透水板设置于所述柱体内，且与所述柱体的第二端之间形成空腔；
[0009]隔板，设置于所述空腔，且所述隔板的第一端与所述透水板相连接，第二端与所述柱体的第二端相连接，以将所述空腔分隔为相互独立的两个腔室，两个所述腔室的侧壁均设有可供液体出入的贯通孔；
[0010]多孔板，设置于所述柱体内，且所述多孔板的第一端与所述透水板相连接，第二端向所述柱体的开口延伸，所述多孔板用于将所述透水板与所述柱体的第一端之间的空间分隔为两个容纳空间，两个所述容纳空间与两个所述腔室一一对应地连通，且两个所述容纳空间分别用于放置不同的土壤；
[0011]隔水片，可拆卸地设置于所述柱体内，并用于封堵和打开所述多孔板。
[0012]根据本专利技术提供的一种非均质非饱和土壤蒸发过程示踪装置，还包括用于调节温度的恒温箱、用于吸收水汽的除湿装置以及用于检测温度值和湿度值的温湿度仪；
[0013]所述柱体、所述除湿装置和所述温湿度仪均设置于所述恒温箱内。
[0014]根据本专利技术提供的一种非均质非饱和土壤蒸发过程示踪装置，还包括用于检测所述柱体的重量的称重装置，所述称重装置支撑于所述柱体的底部。
[0015]根据本专利技术提供的一种非均质非饱和土壤蒸发过程示踪装置，还包括与所述透明结构相对设置的摄像装置。
[0016]根据本专利技术提供的一种非均质非饱和土壤蒸发过程示踪装置，还包括与所述贯通孔相连通，用于向所述腔室供水的供水装置。
[0017]根据本专利技术提供的一种非均质非饱和土壤蒸发过程示踪装置，还包括用于打开和关闭所述贯通孔的启闭结构。
[0018]根据本专利技术提供的一种非均质非饱和土壤蒸发过程示踪装置，所述多孔板的数量设置为两个，所述隔水片可拆装地设置于两个所述多孔板之间。
[0019]根据本专利技术提供的一种非均质非饱和土壤蒸发过程示踪装置，所述柱体的内壁上设有供所述多孔板和所述隔水片伸入并滑动的滑槽；
[0020]所述透水板上设有供所述多孔板和所述隔水片伸入的卡槽；
[0021]所述滑槽和所述卡槽内均设有密封构件。
[0022]根据本专利技术提供的一种非均质非饱和土壤蒸发过程示踪装置，还包括用于过滤土壤颗粒的过滤件，所述过滤件铺设于所述透水板靠近所述容纳空间的一侧。
[0023]根据本专利技术还提供一种非均质非饱和土壤蒸发过程示踪方法，包括：
[0024]利用所述隔水片封堵所述多孔板，并向两个所述容纳空间内分别填入不同的土壤；
[0025]分别向两个所述腔室内通入不同颜色的溶液，直至各所述溶液的液面超过对应所述土壤的表面；
[0026]排放两个所述腔室内的溶液，直至两个所述容纳空间的所述土壤的水分均处于田间持水量；
[0027]向两个所述腔室内再通入对应的所述溶液，且所述溶液的液面低于所述透水板；
[0028]抽出所述隔水片，开始蒸发实验。
[0029]本专利技术提供的非均质非饱和土壤蒸发过程示踪装置，通过设置两个容纳空间能够容纳不同的土壤，通过在容纳空间的底部设置空腔，可向空腔内通入溶液，从而由下至上地对容纳空间内的土壤进行饱和。
[0030]在土壤饱和后，可以通过空腔将土壤内的水排出，直至土壤内的水分处于田间持水量状态，以便于提供与实际相符的初始条件。并且，在土壤内的水分处于田间持水量之后，可再向空腔内通入一定的溶液，且使溶液液面低于透水板，如此既能够防止土壤内的水汽从下部逸出，又能够避免溶液向土壤补充水分，从而保证在实验过程中土壤的下部保持田间持水量而不是饱和，以便于提供与实际相符的蒸发条件。
[0031]本专利技术提供的非均质非饱和土壤蒸发过程示踪装置，先将土壤饱和，再排水至田间持水量后进行蒸发，更接近于农田灌溉排水后，蒸发过程中土壤表面蒸发，下部保持田间持水量而不是饱和，土壤水运动由入渗主导转变为蒸发主导后的实际情况。如此设置，非均质非饱和土壤蒸发过程示踪装置能够更为准确地反应土壤内的水分蒸发后，水分在不同的土壤之间如何进行转移。
[0032]进一步地，本专利技术提供的非均质非饱和土壤蒸发过程示踪方法，基于非均质非饱和土壤蒸发过程示踪装置实施，因此，非均质非饱和土壤蒸发过程示踪方法同时包含了非均质非饱和土壤蒸发过程示踪装置的所有上述优点。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]图1是本专利技术提供的一些实施例中的非均质非饱和土壤蒸发过程示踪装置的结构示意图；
[0035]图2是本专利技术提供的一些实施例中的柱体的外部结构示意图；
[0036]图3是本专利技术提供的一些实施例中的柱体的内部结构示意图；
[0037]图4是本专利技术提供的一些实施例中的多孔板与隔水片的安装状态示意图。
[0038]附图标记：
[0039]1、柱体；2、透水板；3、隔板；4、腔室；5、多孔板；6、容纳空间；7、隔水片；8、恒温箱；9、变色硅胶；10、温湿度仪本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非均质非饱和土壤蒸发过程示踪装置，其特征在于，包括：柱体，设置为第一端开口、第二端封闭的筒体结构，所述柱体设有用于观察所述柱体内部的透明结构；透水板，设有多个透水孔，所述透水板设置于所述柱体内，且与所述柱体的第二端之间形成空腔；隔板，设置于所述空腔，且所述隔板的第一端与所述透水板相连接，第二端与所述柱体的第二端相连接，以将所述空腔分隔为相互独立的两个腔室，两个所述腔室的侧壁分别设有可供液体出入的贯通孔；多孔板，设置于所述柱体内，且所述多孔板的第一端与所述透水板相连接，第二端向所述柱体的开口延伸，所述多孔板用于将所述透水板与所述柱体的第一端之间的空间分隔为两个容纳空间，两个所述容纳空间与两个所述腔室一一对应地连通，且两个所述容纳空间分别用于放置不同的土壤；隔水片，可拆卸地设置于所述柱体内，并用于封堵和打开所述多孔板。2.根据权利要求1所述的非均质非饱和土壤蒸发过程示踪装置，其特征在于，还包括用于调节温度的恒温箱、用于吸收水汽的除湿装置以及用于检测温度值与湿度值的温湿度仪；所述柱体、所述除湿装置和所述温湿度仪均设置于所述恒温箱内。3.根据权利要求1所述的非均质非饱和土壤蒸发过程示踪装置，其特征在于，还包括用于检测所述柱体的重量的称重装置，所述称重装置支撑于所述柱体的底部。4.根据权利要求1所述的非均质非饱和土壤蒸发过程示踪装置，其特征在于，还包括与所述透明结构相对设置的摄像装置。5.根据权利要求1所述的非均质非饱和土壤...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪超子，刘耿，霍再林，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：