PL213190B1 - Urządzenie do pomiaru odcieków wód opadowych z profilu glebowego - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do pomiaru odcieków wód opadowych z profilu glebowego.

Opady atmosferyczne po dotarciu do powierzchni ziemi są w znacznej części transformowane w profil glebowy. W warunkach terenów urzeźbionych migrują one jako wody śródpokrywowe do rzek i potoków potęgując ich wezbrania. W celu skutecznego prognozowania czasu wystąpienia takich wezbrań należy rejestrować rozmiary czasowo- przestrzenne opisanego zjawiska.

W tym celu służą między innymi stacje lizymetryczne, gdzie w warunkach eksperymentalnych ₃ montuje się na powierzchni ziemi stalowe sześciany wypełnione ziemią o objętości 1 m³. Są one montowane na specjalnych stelażach z podpiwniczeniem. Od spodu do kanistrów przechwytywane są odcieki z profilu glebowego. Niestety odcieki zebrane w kanistrze pochodzą często z dość długiego okresu (np. tygodnia a nawet miesiąca). Nie znamy więc informacji o ich rozkładzie (natężeniu) w czasie. Nie możemy również pobrać wyselekcjonowanych próbek wody z różnych faz odcieku lizymetrycznego powiązanego przecież także z fazami i rozkładem opadów atmosferycznych.

Celem wynalazku jest wyeliminowanie tych wad poprzez zamontowanie bezpośrednio pod odpływem ze zbiornika pluwiografu oraz w kolejnej części układu zbiornika buforowego odcieku z talerzem obrotowym, na którym rozmieszczone będą naczynia pomiarowe. W zbiorniku bufor owym umieszczony jest czujnik wilgotności, który steruje elektrozaworem odpływ wody do naczyń pomiarowych. Obrotowy talerz z naczyniami pomiarowymi napędzany jest silnikiem krokowym.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest na rysunku, którego fig. 1 przedstawia schemat urządzenia.

Wody odciekające ze zbiornika 1 trafiają do pluwiografu 2, który rejestruje na pasku pluwiograficznym natężenie i objętość tego odcieku. Równolegle na powierzchni w tym samym czasie rzeczywistym drugi pluwiograf 9 rejestruje wielkość opadu atmosferycznego. Tak uzyskane w ykresy można następnie ze sobą bezpośrednio porównywać w celu oceny opóźnienia odcieku w stosunku do opadu oraz proporcji w objętości opadu i odcieku. Taka analiza będzie przydatna z punktu widzenia oceny retencyjności badanego obszaru oraz innych zjawisk zachodzących w profilu glebowym.

Woda odprowadzana z pluwiografu 2 jest przechwytywana do zbiornika buforowego odcieku 3, z którego odpływa po uruchomieniu elektrozaworu 5 do specjalnych naczyń pomiarowych 6 umieszczonych na obrotowym talerzu 7. Elektrozawór 5 jest uruchamiany za pomocą impulsu uzyskanego z czasowego regulowanego generatora impulsu 11, który jest sprzężony z cyfrową regulacją 12 czasu obrotu talerza 7. Po przelaniu się całej wody ze zbiornika buforowego 3 do naczynia pomiarowego 6 pływak 10 znajdujący się w zbiorniku buforowym 3 opadnie na dół i zewrze obwód, co wygeneruje kolejny impuls zamykający elektrozawór 5 oraz jednocześnie uruchamiając silnik krokowy 8, który wykona obrót o jeden takt. Kąt obrotu silnika (15° lub 7,5°) będzie dopasowany do ilości naczyń pomiarowych na talerzu obrotowym (24 lub 48). Odpowiednie ustawienia będą dokonywane ręcznie po wcześniejszym założeniu jednego z zestawów talerza z naczyniami pomiarowymi.

Cały układ talerza obrotowego zostaje uruchomiony za pomocą czujni ka wilgoci 4 zamontowanego na dnie zbiornika buforowego 3. Pojawienie się wody w zbiorniku 3 z pluwiografu 2 ustawionego pod zbiornikiem 1 spowoduje wygenerowanie impulsu przez czujnik wilgoci 4 i uruchomienie czasowego regulowanego generatora impulsu 11, który zacznie „odmierzać” czas do otwarcia elektrozaworu 5 i późniejszego impulsu z pływaka 10 na zamknięcie elektrozaworu 5 i uruchomienie silnika krokowego 8. Dopóki czujnik wilgoci 4 będzie mokry - układ czasowy będzie funkcjonował. Po ustaniu odcieku i wyschnięciu czujnika wilgoci 4 nastąpi wyłączenie czasowego regulowanego generatora impulsu 11, a tym samym zatrzymanie całego układu. W prz ypadku, gdyby nastąpiło przelanie wody odciekowej z któregokolwiek naczynia pomiarowego 6 w talerzu 7 zamontowane będą rynny 13 odprowadzające nadmiar wody. Może to nastąpić niezwykle rzadko, gdyż naczynia te będą takiej wielkości, aby zapewnić przechwycenie nawet op adów nawalnych.

Claims (1)

1. Urządzenie do pomiaru odcieku wód opadowych z profilu glebowego zawierające stalowy zbiornik z odpływem do kanistra, znamienne tym, że ma zamontowany na odpływie zbiornika (1) pluwiograf (2) połączony ze zbiornikiem buforowym (3), w którym umieszczony jest czujnik wilgoci (4) sterujący elektrozaworem (5) odpływ wody do naczyń pomiarowych (6) umieszczonych na obrotowym talerzu (7) napędzanym silnikiem krokowym (8).