[发明专利]农田排水收集计量装置

说明书

技术领域

本发明属于农业环境保护领域，具体涉及一种新型农田排水收集计量装置。

背景技术

农田排水带来的面源污染已成为我国乃至全世界水环境质量难以改善的重要原因，如何准确有效计量农田排水是农田面源污染管理的关键环节。现有的农田排水计量方法主要有两种：一种是利用单个水表计量农田区块排水，该方法对计量小流量农田排水较为有效，但是对于大暴雨或者农田季节性大量排水时却不适用，并且容易出现田间杂草堵塞影响计量准确性问题；另一种是采用流量堰(三角堰或梯形堰等)，该方法主要适用于单次计量较大量流量实地排水，但是难以计量排水累计流量，尤其是对夜间降雨排水的计量监测难度较大，目前有记忆功能的流量堰有一些使用报导，但是由于价格较高等问题，没有得到大范围推广。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种根据农田排水的不稳定性而设计的农田排水收集计量装置，利用该装置能够比较准确的计量农田排水，同时通过水质监测能得到基于流量平均的农田排水水质数据，有利于农田水肥管理优化。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种农田排水收集计量装置，包括方形的容器，在容器内设有分离隔板，从而将容器分隔成收集容器和计量用容器；在收集容器内设置排水收集组件，在计量用容器内设置排水计量组件；

排水收集组件包括设置于收集容器内的2块相互平行的隔板I和隔板II，从而将收集容器分隔成大小相同的空格I、空格II和空格III，在收集容器的侧面设有与空格I相连通的进水口，在进水口处设置筛网I，在隔板I的底部设有过水口I，所述隔板II的顶端与进水口的底端相齐平，在隔板II上设有过水口II；利用过水口I，空格I内的水流向空格II；利用过水口II，空格II内的水流向空格III；

排水计量组件包括底端等高的大过水管和小过水管，在分离隔板上设有底端等高、且均与空格III相连通的大过水孔和小过水孔，大过水管与大过水孔密封相连，小过水管与小过水孔密封相连；在大过水管上设有大水表，在小过水管上设有小水表；在计量用容器的侧壁上设有用于排水的通孔。

作为本发明的农田排水收集计量装置的改进：大过水管的内径＝大过水孔的孔径，小过水管的内径＝小过水孔的孔径；且大过水管、大过水孔、小过水管和小过水孔的底端均等高；小过水管的底端距离计量用容器的底面为4～8cm。

作为本发明的农田排水收集计量装置的进一步改进：在过水口II上设有筛网II；筛网II的孔径小于筛网I的孔径。

作为本发明的农田排水收集计量装置的进一步改进：隔板I的底端与收集容器的底面留有空隙，间隙形成过水口I。

作为本发明的农田排水收集计量装置的进一步改进：在容器的上方设置笼罩收集容器和计量用容器的上盖板。

作为本发明的农田排水收集计量装置的进一步改进：计量用容器的容积是收集容器容积的1.8/3～2.2/3。

作为本发明的农田排水收集计量装置的进一步改进：在大过水管的出口处连接一个上翻的L型直角弯头。

在本发明中，大过水管和小过水管的底部等高，大过水管接大水表，大水表出水口连接一个上翻的L型直角弯头，设置该L型直角弯头作用有两个：1、保证小流量排水时，水流不经过大水表所在的大过水管；2、保证大流量排水时，大水表处于满流状态，带动大水表内旋翼旋转，从而保证准确计量。一般来说，大水表内径为100mm，小水表内径为40mm。

在本发明中，筛网I的孔径为5mm，筛网I的作用主要是防止水生生物、杂草以及田间蛇蛙类进入本发明的装置；筛网II的孔径3mm，筛网II的作用主要是防止水流过程中大悬浮颗粒物堵塞水表。

在本发明中，由于隔板II的存在以及隔板II的顶端与进水口的底端平行，使得空格I、空格II中的水不断与农田排水进行混合置换，其中水样的浓度代表的是自某一次降雨径流田间观测试验开始以后的时间段内的平均体积流量的流失浓度，该流失浓度与流量的乘积即为流失负荷。

本发明的农田排水收集计量装置，能灵活有效的实现双流量农田排水收集计量，同时可获取基于流量平均的农田排水水质数据。本发明的装置具有结构简单合理、排水流畅、计量效果好、成本低、推广价值高等特点。

利用本发明的装置可准确有效地计量农田排水，从而得到准确可靠的监测数据，为农田水肥管理提供技术支持。

本发明的农田排水收集计量装置具有以下优点和效果：

1)、在进水口处设置的筛网I对农田排水中的枯草、浮游生物等容易堵塞水表的杂质进行阻截，保证后面水流的稳定、水管的畅通以及水表的正常工作；