專利名稱：水面蒸發(fā)試驗系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于水科學與水資源工程技術領域，尤其是涉及一種水面蒸發(fā)試驗系統(tǒng)。
背景技術：
水資源量計算對于水資源合理開發(fā)利用具有重要的理論意義和實際意義，然而， 水資源量計算過程中蒸發(fā)量的準確估算，對水資源量計算乃至水資源合理開發(fā)利用意義重大。截止目前，我國氣象部門向社會發(fā)布的水面蒸發(fā)系數(shù)值，采用的是200型蒸發(fā)皿 (皿口直徑200mm、深200mm、皿口距地表70cm高)所測數(shù)據(jù)。產(chǎn)業(yè)部門在使用這些數(shù)據(jù)時，為了能更接近于實際，借用前蘇聯(lián)的經(jīng)驗，給出了 200mm蒸發(fā)皿與3000型蒸發(fā)皿(蘇式蒸發(fā)皿——皿口直徑618mm、高度700mm、皿口面積3000mm2，埋入地下皿口與地面齊平；我國目前采用的新式蒸發(fā)皿的內(nèi)桶也是這個規(guī)格，只是在桶外加了一個寬20cm、深20cm的水圈，人為制造了一個蒸發(fā)環(huán)境)蒸發(fā)系數(shù)之間的換算系數(shù)、以及由3000型蒸發(fā)系數(shù)換算至大面積水域蒸發(fā)系數(shù)的換算系數(shù)。這里存在兩個問題I、給出的不同口徑(面積)蒸發(fā)系數(shù)間的換算系數(shù)缺乏嚴格的試驗基礎；2、即使是同一蒸發(fā)皿，因其深度不同，蒸發(fā)系數(shù)也是不同的，采用一個蒸發(fā)系數(shù)也是不科學的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術中的不足，提供一種水面蒸發(fā)試驗系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單，設計新穎合理，實施方便，使用操作便捷，試驗效率高，測量精度高， 具有較好的代表性，對水資源量計算乃至水資源合理開發(fā)利用意義重大，實用性強，推廣應用價值高。為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是一種水面蒸發(fā)試驗系統(tǒng)，其特征在于包括通過隔柵相互隔開的蒸發(fā)池區(qū)、不同水深蒸發(fā)區(qū)、不同蒸發(fā)器對照區(qū)、蒸發(fā)量數(shù)據(jù)采集區(qū)和氣象信息采集區(qū)，所述蒸發(fā)池區(qū)內(nèi)設置有多個底面積不等、高度相等的方形蒸發(fā)池，所述不同水深蒸發(fā)區(qū)內(nèi)設置有多個底面積相等、高度不等的圓柱形蒸發(fā)器，所述不同蒸發(fā)器對照區(qū)內(nèi)設置有蘇式蒸發(fā)器、美式蒸發(fā)器和中式蒸發(fā)器，各個所述方形蒸發(fā)池、圓柱形蒸發(fā)器、蘇式蒸發(fā)器、美式蒸發(fā)器和中式蒸發(fā)器內(nèi)均設置有漂浮式溫度傳感器；所述蒸發(fā)量數(shù)據(jù)采集區(qū)內(nèi)設置有多個馬里奧特瓶，所述馬里奧特瓶的數(shù)量與所述方形蒸發(fā)池、圓柱形蒸發(fā)器、蘇式蒸發(fā)器、美式蒸發(fā)器和中式蒸發(fā)器的數(shù)量總和相等，一個所述馬里奧特瓶對應與一個所述方形蒸發(fā)池、圓柱形蒸發(fā)器、蘇式蒸發(fā)器、美式蒸發(fā)器或中式蒸發(fā)器相連；所述氣象信息采集區(qū)內(nèi)設置有氣象信息接收裝置和溫度采集存儲裝置，所述氣象信息接收裝置與氣象站連接并通信，所述溫度采集存儲裝置與多個所述漂浮式溫度傳感器相接。上述的水面蒸發(fā)試驗系統(tǒng)，其特征在于所述方形蒸發(fā)池由24磚砌墻圍成，所述方形蒸發(fā)池的一側(cè)側(cè)壁上部設置有第一溢流口，所述第一溢流口處安裝有第一溢流管，所述方形蒸發(fā)池的另一側(cè)側(cè)壁下部設置有第一補水口，所述第一補水口處設置有第一補水管，所述第一補水管與馬里奧特瓶連接；所述圓柱形蒸發(fā)器由玻璃鋼制成，所述圓柱形蒸發(fā)器的一側(cè)側(cè)壁上部設置有第二溢流口、下部設置有第二補水口，所述第二溢流口處安裝有第二溢流管，所述第二補水口處設置有第二補水管，所述第二補水管與馬里奧特瓶連接；所述馬里奧特瓶包括封閉設置的主瓶和敞口設置的副瓶，所述主瓶和副瓶均設置在有機玻璃板上，所述主瓶的底端通過連通管與副瓶的底端相連通，所述主瓶的底端設置有供水管，所述主瓶的頂端設置有插入主瓶中的短玻璃管和長玻璃管，所述短玻璃管上設置有第一調(diào)氣閥，所述長玻璃管上設置有第二調(diào)氣閥，所述主瓶的外部設置有用于測量主瓶中水位的標尺，所述副瓶的底端設置有用于與方形蒸發(fā)池、圓柱形蒸發(fā)器、蘇式蒸發(fā)器、美式蒸發(fā)器或中式蒸發(fā)器相連的蒸發(fā)器連接管，所述副瓶的上半部側(cè)壁上設置有第三溢流管，所述連通管、供水管、蒸發(fā)器連接管和第三溢流管上均設置有閥門。上述的水面蒸發(fā)試驗系統(tǒng)，其特征在于所述漂浮式溫度傳感器包括測溫桿、連接在測溫桿上端的溫度處理器模塊和布設在測溫桿上的多個溫度傳感器，多個所述溫度傳感器的輸出端均與所述溫度處理器模塊的輸入端相接，所述溫度處理器模塊與測溫桿連接的位置處設置有浮標盒，所述浮標盒上設置有氣嘴；所述溫度處理器模塊的輸出端與所述溫度采集存儲裝置的輸入端相接。上述的水面蒸發(fā)試驗系統(tǒng)，其特征在于所述溫度傳感器的數(shù)量為六個，其中一個溫度傳感器位于所述浮標盒的上方，其中一個溫度傳感器位于所述測溫桿上設置浮標盒的位置處，另外四個溫度傳感器位于所述浮標盒的下方且處于不同的水深處。上述的水面蒸發(fā)試驗系統(tǒng)，其特征在于所述方形蒸發(fā)池的數(shù)量為七個，七個所述方形蒸發(fā)池的高度均為I. 15m，其中，第一方形蒸發(fā)池和第二方形蒸發(fā)池的長度和寬度均為 I. 7m，第三方形蒸發(fā)池和第四方形蒸發(fā)池的長度和寬度均為2. 2m，第五方形蒸發(fā)池和第六方形蒸發(fā)池的長度和寬度均為3. 2m，第七方形蒸發(fā)池的長度和寬度均為4. 5m。上述的水面蒸發(fā)試驗系統(tǒng)，其特征在于所述圓柱形蒸發(fā)器的數(shù)量為五個，五個所述圓柱形蒸發(fā)器的底面直徑均為I. 128m,其中，第一圓柱形蒸發(fā)器的高度為O. 75m,第二圓柱形蒸發(fā)器的高度為I. 25m,第三圓柱形蒸發(fā)器的高度為I. 75m,第四圓柱形蒸發(fā)器的高度為2. 25m,第五圓柱形蒸發(fā)器的高度為2. 75m。上述的水面蒸發(fā)試驗系統(tǒng)，其特征在于所述蘇式蒸發(fā)器的數(shù)量為一個，所述美式蒸發(fā)器的數(shù)量為一個，所述中式蒸發(fā)器的數(shù)量為兩個。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點I、本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單，設計新穎合理，實施方便。2、采用本發(fā)明進行水面蒸發(fā)試驗，使用操作便捷，試驗效率高。3、本發(fā)明通過蒸發(fā)池區(qū)、不同水深蒸發(fā)區(qū)、不同蒸發(fā)器對照區(qū)、蒸發(fā)量數(shù)據(jù)采集區(qū)和氣象信息采集區(qū)的設置，構(gòu)成了不同功能的水面蒸發(fā)試驗系統(tǒng)，具有較好的代表性。4、本發(fā)明中的補給量能夠通過馬里奧特瓶進行顯示，氣象信息包括來自氣象站的信息和各蒸發(fā)器中的溫度信息兩部分，便于從熱動力學的角度研究水面蒸發(fā)的機理問題， 測量精度高。5、本發(fā)明有助于準確估算蒸發(fā)量，對水資源量計算乃至水資源合理開發(fā)利用意義重大，實用性強，推廣應用價值高。
綜上所述，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，設計新穎合理，實施方便，使用操作便捷，試驗效率高，測量精度高，具有較好的代表性，對水資源量計算乃至水資源合理開發(fā)利用意義重大， 實用性強，推廣應用價值高。下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。


圖I為本發(fā)明的俯視圖。
圖2為本發(fā)明方形蒸發(fā)池的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明圓柱形蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明漂浮式溫度傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本發(fā)明馬里奧特瓶的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標記說明
I-方形蒸發(fā)池； 1-1-第一方形蒸發(fā)池; 1-2-第二方形蒸發(fā)池；
1-3-第三方形蒸發(fā)池；1-4-第四方形蒸發(fā)池; 1-5-第五方形蒸發(fā)池；
1-6-第六方形蒸發(fā)池；1-7-第七方形蒸發(fā)池; 1-8-第一溢流管；
1-9-第一補水管； 2-圓柱形蒸發(fā)器；2-1-第一圓柱形蒸發(fā)器
2-2-第二圓柱形蒸發(fā)器； 2-3-第三圓柱形蒸發(fā)器；
2-4-第四圓柱形蒸發(fā)器； 2-5-第五圓柱形蒸發(fā)器；
2_6_第二溢流管； 2_7_第二補水管；3-1-蘇式蒸發(fā)器；
3-2-美式蒸發(fā)器； 3_3_中式蒸發(fā)器；4-漂浮式溫度傳感器；
4-1-測溫桿； 4-2-溫度處理器模塊；4-3-溫度傳感器；
4-4-浮標盒； 4_5_氣嘴；5-馬里奧特瓶；
5-1-主瓶； 5-2-副瓶；5-3-有機玻璃板；
5-4-連通管； 5-5-供水管；5-6-第一調(diào)氣閥；
5-7-第二調(diào)氣閥； 5-8-標尺；5-9-蒸發(fā)器連接管；
5-10-第三溢流管；5-11-閥門；5-12-短玻璃管；
5-13-長玻璃管； 6-氣象信息接收裝置；7-溫度采集存儲裝置；
8-隔柵。
具體實施例方式如圖I所示，本發(fā)明包括通過隔柵8相互隔開的蒸發(fā)池區(qū)、不同水深蒸發(fā)區(qū)、不同蒸發(fā)器對照區(qū)、蒸發(fā)量數(shù)據(jù)采集區(qū)和氣象信息采集區(qū)，所述蒸發(fā)池區(qū)內(nèi)設置有多個底面積不等、高度相等的方形蒸發(fā)池1，所述不同水深蒸發(fā)區(qū)內(nèi)設置有多個底面積相等、高度不等的圓柱形蒸發(fā)器2，所述不同蒸發(fā)器對照區(qū)內(nèi)設置有蘇式蒸發(fā)器3-1、美式蒸發(fā)器3-2和中式蒸發(fā)器3-3，各個所述方形蒸發(fā)池I、圓柱形蒸發(fā)器2、蘇式蒸發(fā)器3-1、美式蒸發(fā)器3-2 和中式蒸發(fā)器3-3內(nèi)均設置有漂浮式溫度傳感器4 ;所述蒸發(fā)量數(shù)據(jù)采集區(qū)內(nèi)設置有多個馬里奧特瓶5，所述馬里奧特瓶5的數(shù)量與所述方形蒸發(fā)池I、圓柱形蒸發(fā)器2、蘇式蒸發(fā)器
3-1、美式蒸發(fā)器3-2和中式蒸發(fā)器3-3的數(shù)量總和相等，一個所述馬里奧特瓶5對應與一個所述方形蒸發(fā)池I、圓柱形蒸發(fā)器2、蘇式蒸發(fā)器3-1、美式蒸發(fā)器3-2或中式蒸發(fā)器3-3相連；所述氣象信息采集區(qū)內(nèi)設置有氣象信息接收裝置6和溫度采集存儲裝置7，所述氣象信息接收裝置6與氣象站連接并通信，所述溫度采集存儲裝置7與多個所述漂浮式溫度傳感器4相接。結(jié)合圖2、圖3和圖5,本實施例中，所述方形蒸發(fā)池I由24磚砌墻圍成,所述方形蒸發(fā)池I的一側(cè)側(cè)壁上部設置有第一溢流口，所述第一溢流口處安裝有第一溢流管1-8，所述方形蒸發(fā)池I的另一側(cè)側(cè)壁下部設置有第一補水口，所述第一補水口處設置有第一補水管1-9，所述第一補水管1-9與馬里奧特瓶5連接；所述圓柱形蒸發(fā)器2由玻璃鋼制成，所述圓柱形蒸發(fā)器2的一側(cè)側(cè)壁上部設置有第二溢流口、下部設置有第二補水口，所述第二溢流口處安裝有第二溢流管2-6，所述第二補水口處設置有第二補水管2-7，所述第二補水管
2-7與馬里奧特瓶5連接；所述馬里奧特瓶5包括封閉設置的主瓶5-1和敞口設置的副瓶 5-2，所述主瓶5-1和副瓶5-2均設置在有機玻璃板5-3上，所述主瓶5_1的底端通過連通管5-4與副瓶5-2的底端相連通，所述主瓶5-1的底端設置有供水管5-5，所述主瓶5_1的頂端設置有插入主瓶5-1中的短玻璃管5-12和長玻璃管5-13,所述短玻璃管5-12上設置有第一調(diào)氣閥5-6，所述長玻璃管5-13上設置有第二調(diào)氣閥5-7，所述主瓶5-1的外部設置有用于測量主瓶5-1中水位的標尺5-8，所述副瓶5-2的底端設置有用于與方形蒸發(fā)池I、 圓柱形蒸發(fā)器2、蘇式蒸發(fā)器3-1、美式蒸發(fā)器3-2或中式蒸發(fā)器3-3相連的蒸發(fā)器連接管 5-9，所述副瓶5-2的上半部側(cè)壁上設置有第三溢流管5-10，所述連通管5-4、供水管5_5、蒸發(fā)器連接管5-9和第三溢流管5-10上均設置有閥門5-11。具體地，所述方形蒸發(fā)池I由厚為20cm的混凝土墊底，在方形蒸發(fā)池I四周做嚴格的防水措施。所述第一溢流管1-8采用直徑為IOOmm的PVC管。其中，第一溢流口和第一溢流管1-8是用來控制方形蒸發(fā)池I水位的，如遇下雨時，高出第一溢流口的水就通過第一溢流管1-8排入統(tǒng)一的排水系統(tǒng)。所述第一補水管1-9通過鋁塑管與馬里奧特瓶5連接， 馬里奧特瓶5能夠及時補充方形蒸發(fā)池I蒸發(fā)耗散水量。所述第二補水管2-7通過鋁塑管與馬里奧特瓶5連接，降水時圓柱形蒸發(fā)器2通過第二溢流管2-6排出降水量至統(tǒng)一的排水系統(tǒng)。其中，所述馬里奧特瓶5能不斷地向所述方形蒸發(fā)池I、圓柱形蒸發(fā)器2、蘇式蒸發(fā)器3-1、美式蒸發(fā)器3-2和中式蒸發(fā)器3-3補充因蒸發(fā)而消耗的水量，并能顯示其補給的數(shù)量。應用馬里奧特瓶5—定要設計好主瓶5-1的高度和直徑，其設計的原則是(I)向主瓶5-1中加水不宜過頻(目前還不能實現(xiàn)自動加水)，五天一次較妥；(2)要保證計量蒸發(fā)量(標尺5-8)至O. 5mm的測量精度，比如圓柱形蒸發(fā)器2的開口面積是lm2，預計五天的蒸發(fā)量為30mm，那么通過馬里奧特瓶5在五天時間內(nèi)需要向圓柱形蒸發(fā)器2補充的水量就是30000000mm3。主瓶5-1的高度通常選為I. 5m,即1500mm，用此數(shù)去除五天要補充的水量，約得20000mm2，據(jù)此可算得主瓶5-1的直徑約為159mm，不妨取160mm。若標尺5-8的最小刻度為mm，一般來講估讀誤差約為O. 5mm。以此為據(jù)，可算得主瓶5-1的水量誤差約為± 10053mm3，將此水量換算至口徑面積為1000000mm2的蒸發(fā)器，相當于蒸發(fā)器水面變化的高度誤差為O. Olmm,由此亦可見應用馬里奧特瓶5來計量換算蒸發(fā)池的蒸發(fā)量(以高度計)其精度是很高的。但前提是要匹配好馬里奧特瓶5中主瓶5-1的高度和直徑，一般來講，主瓶5-1的高度L = I. 5m較為合適，先定高度再定直徑。結(jié)合圖4，本實施例中，所述漂浮式溫度傳感器4包括測溫桿4-1、連接在測溫桿4-1上端的溫度處理器模塊4-2和布設在測溫桿4-1上的多個溫度傳感器4-3，多個所述溫度傳感器4-3的輸出端均與所述溫度處理器模塊4-2的輸入端相接，所述溫度處理器模塊
4-2與測溫桿4-1連接的位置處設置有浮標盒4-4，所述浮標盒4-4上設置有氣嘴4_5 ;所述溫度處理器模塊4-2的輸出端與所述溫度采集存儲裝置7的輸入端相接。優(yōu)選地，所述溫度傳感器4-3的數(shù)量為六個，其中一個溫度傳感器4-3位于所述浮標盒4-4的上方，其中一個溫度傳感器4-3位于所述測溫桿4-1上設置浮標盒4-4的位置處，另外四個溫度傳感器4-3位于所述浮標盒4-4的下方且處于不同的水深處。具體地，所述測溫桿4-1由長為 I. 2m的熱塑管構(gòu)成，用于測溫時，位于所述浮標盒4-4上方的溫度傳感器4-3處在空氣中， 位于所述測溫桿4-1上設置浮標盒4-4位置處的溫度傳感器4-3在水面上，六個溫度傳感器4-3所輸出的信號經(jīng)溫度處理器模塊4-2進行放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換等處理后，精確得到各個溫度傳感器4-3所檢測到的溫度值并經(jīng)溫度處理器模塊4-2存儲起來，供查看或電腦下載。所述浮標盒4-4由不銹鋼板材制成，浮標盒4-4的長為100mm、寬為100mm、高為50mm, 浮標盒4-4上設置的氣嘴4-5相當于自行車的氣嘴，通過充氣以控制預設的位于水面處的溫度傳感器4-3確實在水面。本實施例中，所述方形蒸發(fā)池I的數(shù)量為七個，七個所述方形蒸發(fā)池I的高度均為
1.15m，其中，第一方形蒸發(fā)池1-1和第二方形蒸發(fā)池1-2的長度和寬度均為I. 7m,第三方形蒸發(fā)池1-3和第四方形蒸發(fā)池1-4的長度和寬度均為2. 2m，第五方形蒸發(fā)池1_5和第六方形蒸發(fā)池1-6的長度和寬度均為3. 2m，第七方形蒸發(fā)池1-7的長度和寬度均為4. 5m。多個底面積不等、高度相等的方形蒸發(fā)池I作為不同面積蒸發(fā)系數(shù)的對比試驗裝置。本實施例中，所述圓柱形蒸發(fā)器2的數(shù)量為五個，五個所述圓柱形蒸發(fā)器2的底面直徑均為I. 128m，其中，第一圓柱形蒸發(fā)器2-1的高度為O. 75m，第二圓柱形蒸發(fā)器2_2 的高度為I. 25m，第三圓柱形蒸發(fā)器2-3的高度為I. 75m，第四圓柱形蒸發(fā)器2_4的高度為
2.25m,第五圓柱形蒸發(fā)器2-5的高度為2. 75m。五個所述圓柱形蒸發(fā)器2構(gòu)成一個同一面積而深度不同的水面蒸發(fā)系統(tǒng)，用于觀察蒸發(fā)強度與不同水深、水溫的相關關系。 本實施例中，所述蘇式蒸發(fā)器3-1的數(shù)量為一個，所述美式蒸發(fā)器3-2的數(shù)量為一個，所述中式蒸發(fā)器3-3的數(shù)量為兩個。其中，中式蒸發(fā)器3-3為中國水利部門推薦的蒸發(fā)器，設置一個蘇式蒸發(fā)器3-1、一個美式蒸發(fā)器3-2、兩個中式蒸發(fā)器3-3，計算其蒸發(fā)強度 (mm/m2/a)，與方形蒸發(fā)池I的觀測結(jié)果一并用來推算蒸發(fā)系數(shù)與水面面積的相關關系，并確定我國水利部門推薦的蒸發(fā)器所測蒸發(fā)強度與氣象站200_蒸發(fā)器所測蒸發(fā)強度間的換算關系，以及推算至大面積水域蒸發(fā)強度的換算系數(shù)。采用本發(fā)明進行水面蒸發(fā)試驗的過程是一、試驗的準備工作I、向各個所述方形蒸發(fā)池I、圓柱形蒸發(fā)器2、蘇式蒸發(fā)器3-1、美式蒸發(fā)器3-2和中式蒸發(fā)器3-3中逐個注入淡水到預設高度(這個預設高度要經(jīng)過水平儀的精確測量，嚴格的要求是各個所述方形蒸發(fā)池I、圓柱形蒸發(fā)器2、蘇式蒸發(fā)器3-1、美式蒸發(fā)器3-2和中式蒸發(fā)器3-3中的溢流口高度與各個馬里奧特瓶5中溢流口高度應分別對應處于同一水平)；2、逐個打開各個所述方形蒸發(fā)池I、圓柱形蒸發(fā)器2、蘇式蒸發(fā)器3-1、美式蒸發(fā)器
3-2和中式蒸發(fā)器3-3與相應馬里奧特瓶5的連接，從馬里奧特瓶5的第三溢流管5-10慢慢排出蒸發(fā)器連接管5-9中的空氣(也可借助小型抽氣機進行排氣)，確信蒸發(fā)器連接管
5-9中的空氣已經(jīng)排除，再次向各個所述方形蒸發(fā)池I、圓柱形蒸發(fā)器2、蘇式蒸發(fā)器3-1、美式蒸發(fā)器3-2和中式蒸發(fā)器3-3中注水至預設高度，微調(diào)馬里奧特瓶5的第三溢流管5-10 的高度，使各個所述方形蒸發(fā)池I、圓柱形蒸發(fā)器2、蘇式蒸發(fā)器3-1、美式蒸發(fā)器3-2和中式蒸發(fā)器3-3中的溢流口高度與各個馬里奧特瓶5中溢流口高度嚴格相等；3、打開第一調(diào)氣閥5-6和第二調(diào)氣閥5-7，通過將供水管5_5與外部水源連接，向馬里奧特瓶5中加水至預定高度(加入的量要估計隔五天再加一次水)，關閉第一調(diào)氣閥
5-6，上下調(diào)整長玻璃管5-13，使其管的下端與第三溢流管5-10的頂端齊平(這一要求一般不可能一次到位，要結(jié)合蒸發(fā)過程調(diào)整，即在蒸發(fā)過程中，從主瓶5-1上的長玻璃管5-13進氣，驅(qū)動主瓶5-1中的水流向副瓶5-2的水不能從副瓶5-2中的第三溢流管5-10流出，而又能補償各個所述方形蒸發(fā)池I、圓柱形蒸發(fā)器2、蘇式蒸發(fā)器3-1、美式蒸發(fā)器3-2和中式蒸發(fā)器3-3因蒸發(fā)而耗散的水量)；4、調(diào)整好漂浮式溫度傳感器4，慢慢地通過充氣排氣確保位于所述測溫桿4-1上設置浮標盒4-4的位置處的溫度傳感器4-3在水面上。二、試驗工作I、采集全部初始狀態(tài)的數(shù)據(jù)通過標尺5-8采集全部馬里奧特瓶5的補給量數(shù)據(jù)， 溫度采集存儲裝置7采集并存儲各個所述方形蒸發(fā)池I、圓柱形蒸發(fā)器2、蘇式蒸發(fā)器3-1、 美式蒸發(fā)器3-2和中式蒸發(fā)器3-3中的溫度數(shù)據(jù)，氣象信息接收裝置6接收氣象站檢測到并傳輸來的太陽總輻射、太陽凈幅射、太陽直射的輻射量；試驗過程中掌握氣象信息的目的，在于從熱動力學的角度研究水面蒸發(fā)的機理問題。2、試驗開始后，一般情況下早八點、晚八點為采集馬里奧特瓶5的數(shù)據(jù)的時間，氣象站的數(shù)據(jù)為自動記錄，可隨時查詢，溫度可五天下載一次。3、將采集到數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C等處理器中，對采集到的數(shù)據(jù)進行分析處理。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種水面蒸發(fā)試驗系統(tǒng)，其特征在于包括通過隔柵(8)相互隔開的蒸發(fā)池區(qū)、不同水深蒸發(fā)區(qū)、不同蒸發(fā)器對照區(qū)、蒸發(fā)量數(shù)據(jù)采集區(qū)和氣象信息采集區(qū)，所述蒸發(fā)池區(qū)內(nèi)設置有多個底面積不等、高度相等的方形蒸發(fā)池(I)，所述不同水深蒸發(fā)區(qū)內(nèi)設置有多個底面積相等、高度不等的圓柱形蒸發(fā)器(2)，所述不同蒸發(fā)器對照區(qū)內(nèi)設置有蘇式蒸發(fā)器(3-1)、美式蒸發(fā)器(3-2)和中式蒸發(fā)器(3-3)，各個所述方形蒸發(fā)池(I)、圓柱形蒸發(fā)器(2)、蘇式蒸發(fā)器(3-1)、美式蒸發(fā)器(3-2)和中式蒸發(fā)器(3-3)內(nèi)均設置有漂浮式溫度傳感器(4);所述蒸發(fā)量數(shù)據(jù)采集區(qū)內(nèi)設置有多個馬里奧特瓶(5)，所述馬里奧特瓶(5)的數(shù)量與所述方形蒸發(fā)池(I)、圓柱形蒸發(fā)器(2)、蘇式蒸發(fā)器(3-1)、美式蒸發(fā)器(3-2)和中式蒸發(fā)器(3-3)的數(shù)量總和相等，一個所述馬里奧特瓶(5)對應與一個所述方形蒸發(fā)池(I)、圓柱形蒸發(fā)器(2)、蘇式蒸發(fā)器(3-1)、美式蒸發(fā)器(3-2)或中式蒸發(fā)器(3-3)相連；所述氣象信息采集區(qū)內(nèi)設置有氣象信息接收裝置(6)和溫度采集存儲裝置(7)，所述氣象信息接收裝置(6)與氣象站連接并通信，所述溫度采集存儲裝置(7)與多個所述漂浮式溫度傳感器 ⑷相接。
2.按照權(quán)利要求I所述的水面蒸發(fā)試驗系統(tǒng)，其特征在于所述方形蒸發(fā)池(I)由 24磚砌墻圍成，所述方形蒸發(fā)池(I)的一側(cè)側(cè)壁上部設置有第一溢流口，所述第一溢流口處安裝有第一溢流管(1-8)，所述方形蒸發(fā)池(I)的另一側(cè)側(cè)壁下部設置有第一補水口， 所述第一補水口處設置有第一補水管(1-9)，所述第一補水管(1-9)與馬里奧特瓶(5)連接；所述圓柱形蒸發(fā)器(2)由玻璃鋼制成，所述圓柱形蒸發(fā)器(2)的一側(cè)側(cè)壁上部設置有第二溢流口、下部設置有第二補水口，所述第二溢流口處安裝有第二溢流管(2-6)，所述第二補水口處設置有第二補水管(2-7)，所述第二補水管(2-7)與馬里奧特瓶(5)連接；所述馬里奧特瓶(5)包括封閉設置的主瓶(5-1)和敞口設置的副瓶(5-2)，所述主瓶(5-1)和副瓶(5-2)均設置在有機玻璃板(5-3)上，所述主瓶(5-1)的底端通過連通管(5-4)與副瓶(5-2)的底端相連通，所述主瓶(5-1)的底端設置有供水管(5-5)，所述主瓶(5-1)的頂端設置有插入主瓶(5-1)中的短玻璃管(5-12)和長玻璃管(5-13),所述短玻璃管(5-12) 上設置有第一調(diào)氣閥(5-6)，所述長玻璃管(5-13)上設置有第二調(diào)氣閥(5-7)，所述主瓶 (5-1)的外部設置有用于測量主瓶(5-1)中水位的標尺(5-8)，所述副瓶(5-2)的底端設置有用于與方形蒸發(fā)池(I)、圓柱形蒸發(fā)器(2)、蘇式蒸發(fā)器(3-1)、美式蒸發(fā)器(3-2)或中式蒸發(fā)器(3-3)相連的蒸發(fā)器連接管(5-9)，所述副瓶(5-2)的上半部側(cè)壁上設置有第三溢流管(5-10)，所述連通管(5-4)、供水管(5-5)、蒸發(fā)器連接管(5-9)和第三溢流管(5_10)上均設置有閥門(5-11)。
3.按照權(quán)利要求2所述的水面蒸發(fā)試驗系統(tǒng)，其特征在于所述漂浮式溫度傳感器(4)包括測溫桿(4-1)、連接在測溫桿(4-1)上端的溫度處理器模塊(4-2)和布設在測溫桿 (4-1)上的多個溫度傳感器(4-3)，多個所述溫度傳感器(4-3)的輸出端均與所述溫度處理器模塊(4-2)的輸入端相接，所述溫度處理器模塊(4-2)與測溫桿(4-1)連接的位置處設置有浮標盒(4-4)，所述浮標盒(4-4)上設置有氣嘴(4-5);所述溫度處理器模塊(4-2)的輸出端與所述溫度采集存儲裝置(7)的輸入端相接。
4.按照權(quán)利要求3所述的水面蒸發(fā)試驗系統(tǒng)，其特征在于所述溫度傳感器(4-3)的數(shù)量為六個，其中一個溫度傳感器(4-3)位于所述浮標盒(4-4)的上方，其中一個溫度傳感器(4-3)位于所述測溫桿(4-1)上設置浮標盒(4-4)的位置處，另外四個溫度傳感器(4-3)位于所述浮標盒(4-4)的下方且處于不同的水深處。
5.按照權(quán)利要求I 4中任一權(quán)利要求所述的水面蒸發(fā)試驗系統(tǒng)，其特征在于所述方形蒸發(fā)池(I)的數(shù)量為七個，七個所述方形蒸發(fā)池(I)的高度均為I. 15m，其中，第一方形蒸發(fā)池(1-1)和第二方形蒸發(fā)池(1-2)的長度和寬度均為I. 7m，第三方形蒸發(fā)池(1-3)和第四方形蒸發(fā)池(1-4)的長度和寬度均為2. 2m，第五方形蒸發(fā)池(1-5)和第六方形蒸發(fā)池 (1-6)的長度和寬度均為3. 2m，第七方形蒸發(fā)池(1-7)的長度和寬度均為4. 5m。
6.按照權(quán)利要求5所述的水面蒸發(fā)試驗系統(tǒng)，其特征在于所述圓柱形蒸發(fā)器(2)的數(shù)量為五個，五個所述圓柱形蒸發(fā)器(2)的底面直徑均為I. 128m，其中，第一圓柱形蒸發(fā)器 (2-1)的高度為O. 75m，第二圓柱形蒸發(fā)器(2-2)的高度為I. 25m，第三圓柱形蒸發(fā)器(2_3) 的高度為I. 75m，第四圓柱形蒸發(fā)器(2-4)的高度為2. 25m，第五圓柱形蒸發(fā)器(2_5)的高度為2. 75m。
7.按照權(quán)利要求6所述的水面蒸發(fā)試驗系統(tǒng)，其特征在于所述蘇式蒸發(fā)器(3-1)的數(shù)量為一個，所述美式蒸發(fā)器(3-2)的數(shù)量為一個，所述中式蒸發(fā)器(3-3)的數(shù)量為兩個。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水面蒸發(fā)試驗系統(tǒng)，包括通過隔柵相互隔開的蒸發(fā)池區(qū)、不同水深蒸發(fā)區(qū)、不同蒸發(fā)器對照區(qū)、蒸發(fā)量數(shù)據(jù)采集區(qū)和氣象信息采集區(qū)，蒸發(fā)池區(qū)內(nèi)設置有多個底面積不等、高度相等的方形蒸發(fā)池，不同水深蒸發(fā)區(qū)內(nèi)設置有多個底面積相等、高度不等的圓柱形蒸發(fā)器，不同蒸發(fā)器對照區(qū)內(nèi)設置有蘇式蒸發(fā)器、美式蒸發(fā)器和中式蒸發(fā)器，各個方形蒸發(fā)池和蒸發(fā)器內(nèi)均設置有漂浮式溫度傳感器；蒸發(fā)量數(shù)據(jù)采集區(qū)內(nèi)設置有多個馬里奧特瓶；氣象信息采集區(qū)內(nèi)設置有氣象信息接收裝置和溫度采集存儲裝置。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，設計新穎合理，使用操作便捷，試驗效率高，測量精度高，具有較好的代表性，對水資源量計算乃至水資源合理開發(fā)利用意義重大。
文檔編號G01W1/00GK102608674SQ20121004443
公開日2012年7月25日 申請日期2012年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月26日
發(fā)明者何淵, 李俊亭, 王哲, 王文科, 趙貴章, 黃金庭 申請人:長安大學