Лизиметрическая установка

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ Соеоз Советских Социалистических Республик(51) М. КлРб 01 Ы ЗЗ/8 б 01 Х 5/02 Государственный комитет СССР оо делам изобретений . н открытий(53) УДК 631.425.2: :631.317 (088.8) Дата опубликования описания 25.02.80(54) ЛИЗИМЕТРИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА Изобретение относится к области гидро- геологии и предназначено для балансовых исследований орошаемых территорий для оценки испарения, инфильтрации и местно-го подземного стока при естественно-переменном уровне воды в лизиметре соответственно уровню грунтовых вод.Известен лизиметр, позволяющий определить указанные элементы баланса, состоящий из емкости с монолитом почвы, колодца, сообщающегося с грунтовыми "во--дами, в котором размещено поплавковое водорегулирующее устройство с клапаном; соединенное с подпитывающей й водосборной емкостью 1. Недостатками лизиметра является малая надежность поплавкового водорегулирующего устройства с клапаном, необходимость постоянного контроля количества воды в подпитывающей и водосборных емкостях, а также невозможностьпрямого измерения величины испарения и инфильтрации, которые получаются путем со- ответствующих вычислений и наблюдений 20 за уровнем грунтовых вод.Известна лизиметрическая установка,состоящая из двух емкостей с монолитамй почв, одна с постоянным уровнем воды в емкости с монолитом поЧвы, другая с переменным уровнем воды в емкости, скважины, сообщающейся с грунтовыми водами и водо- регулирующихустройств, помещенных в подземном бетонированном павильоне. В монолите почвы с постоянным уровнем воды изучаются процессы испарения и инфильтрации, а в монолите почвы с переменным уровнем только подземный сток 2), Недостатками лизиметрической установки являются громоздкость и сложность конструкции, недостатки, присущие клапанным системам регулирования, а также высокая стоимость установки.Целью изобретения является разработка лизиметрической установки, простой по конструкции, обеспечивающей надежное поддерживание уровня в лизиметре, позволяющей осуществлять непрерывное и раздельное регистрирование инфильтрации подземного стока и йспарения.Обеспечение этой цели достигается установлением в почве двух емкостей с монолита ми почвы, в дне которых выполнены наклонно отводные кайалы, расположенныейи3"Жеминимального уровня грунтовых вод, соединенные с приемником для сбора- и учетапочвенной влаги. Установка снабжена обратными фильтрами,размещенными ввиде емкостей с монолитами почв. Однаиз них имеет герметичный экран. Отводныеканалы снабжены расходомерами жидкости,"а"приемник выполнен в виде полой трубы,расположенной в почве на одном уровне"-семкостями для монолитов почвы.На чертеже изображена предлагаемаялизиметрическая установка. Она состоит изизмерительной емкости 1 с монолитом почвы, вспомогательной емкости 2 с монолитомпочвы, снабженной герметичным экраном 3,скважины 4, равноудаленной от обоих емкостей,паклонньх в сторону скважины каналов 5, с расположенными в них расходомерами жидкости 6 и заканчивающимисяобратными фильтрами 7, установленными вдне обоих лизиметров,В емкости 2 дополнительно устанавливается перфорироваццая трубка 8 для исключения избыточного давления в емкости 2. Обе смости заряжены монолитамипочвы.Лизиметрическая установка работает цепрерь вцо следующим образом.В обоих емкостях с монолитами почвы искважине представлгпощих собой системусообщающихся сосудов, устанавливаетсяединый уровень грунтовых вод. При испарении воды цз измерительной емкости 1 спочвой, количество воды в монолите почвыв емостиуменьшается, в то время как вовспомогательной емости 2 с почвой, монолит почвы которой защищен герметичнымэкраном, испарения воды це происходит.Вследствие уменьшения количества воды вмонолите почвы емкости 1 вода из скважины перетекает по соединительному каналу через датчик и обратный фильтр в монолит почвы и уровень годы в монолите емкости 1 восстанавливается. Расходомер, установленный в соединительном канале между скважиной и емкостью с монолитом почвы 1, зафиксирует количество протекшейводы.При изменении уровня грунтовых водвследствие превышения местного подземного притока под оттоком, вода из скважины 4 перетекает в оба монолита почвы и вобоих монолитах почвы и скважине устанав.ливается единый уровень грунтовых вод. Колйчество" во 1 а;"перетеквгее из скважины вкаждую из емкостей с монолитом почвы,фиксируется датчиками.Разница между показайиями датчиковобоих емкостей с монолитами почв дает" нам величину испарения воды с поверхности емкостис монолитом почвы.1 ри инфильтрации происходит обратныйпроцесс.,Монолит почвы емкости 1 напол Формула изобретения3Лизиметрическая установка, содержащая емкости с монолитами почв, в дне которых выполнены отводные каналы, соединенные с приемником для сбора и учета почвенной влаги, отличающаяся тем, что, с це 4 ф лью повышения точности непрерывной ираздельной регистрации испарения, инфильтрации и почвенного стока почвенной влаги,установка снабжена обратными фильтрами,размещенными в дне емкостей с монолитами почв, при этом одна из них имеет герметичный экран, отводные каналы снабжены расходомерами жидкости, а приемник выполнен в виде полой трубы, расположенной в почве на одном уровне с емкостями для моволитов почвы.50Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР423106, кл. б 05 Р 9/00, 1971.2. Лебедев А. В. Методы изучения баланса грунтовых вод, Недра, М., 1976, с. 192. Ю 16 О 26 ЗО 4няется водой и уровень воды в емкости 1 повышается, вследствие чего часть воды перетечет по обратному фильтру и соединительному каналу в скважину 4, Из-за того, что на окружающей территории тоже протекает процесс инфильтрации, уровень грунтовых вод поднимается и датчик второй емкости с монолитом почвы зафиксирует ко- личество воды, пошедшей на увеличение уровня грунтовых вод за счет подземного стока. Разность показаний обоих датчиков дает количество инфильтрационной воды, достигшей уровня грунтовых вод.Разность сигналов обоих датчиков записывается на самописце и является непосредственно величиной испарения или инфильтрации, а сигнал от датчика, установленного между вспомогательной емкостью с монолитом почвы и скважиной, записывается на другом самописце и является величиной местного подземного стока,Описанная лизиметрическая установка проста по конструкции, не требует водорегулирующих устройств специальных колодцев, подземных бетонированных павильонов, что выгодно отличает ее от описанного выше прототипа. Регистрация испарения, инфильтрации и подземного стока ведется непрерывно на самописцах. Установка не требует постоянного контроля за наличием воды и подпитывающей системе.Зкономический эффект, который поЛучится при использовании лизиметрической установки на одном балансовом участке, составит 2252 руб.СостТехреТираЦНИИПИ Госудапо делам из13035, Москва, Жиал ППП кПатент авнтель М, Шишкид К. Шуфрнчж 1019рственнотокомитеобретений и откр- 35, Раушская нэ, г, Ужгород, ул. ф Редактор Л. НовожиловаЗаказ 9520/41 Корректор М. ШПодписноета СССРытийаб., д. 4/5Проектная, 4