本實用新型涉及屬于水文學或土壤生態(tài)學實驗研究技術(shù)領(lǐng)域的一種降雨產(chǎn)流試驗裝置,尤其涉及一種可用于對比不同下墊面降雨產(chǎn)流的試驗裝置,可用于研究不同下墊面條件下,降雨產(chǎn)流機理以及水分在土壤中的運移情況。
背景技術(shù):
氣候變化所引起的災(zāi)害風險增加已成為全球安全與發(fā)展所面臨的重大挑戰(zhàn)。其中,洪水災(zāi)害是全球發(fā)生頻率最高、造成損失最嚴重的自然災(zāi)害之一,受到國際氣象、水文及災(zāi)害風險等領(lǐng)域?qū)W者越來越多的關(guān)注。因此,研究降雨的產(chǎn)匯流機理,對于減輕流域洪澇災(zāi)害的影響具有重要意義。
在目前的研究工作中,關(guān)于不同下墊面對降雨產(chǎn)流響應(yīng)機理的研究有多種方法,其中采用室內(nèi)人工模擬降雨的方法應(yīng)用較廣。通過控制不同雨強、坡度、不同下墊面等條件,進行人工降雨試驗研究。但目前降雨所用土槽均具有一定的局限性,同一土槽均采用相同的下墊面條件,以至于對不同下墊面條件進行人工模擬降雨過程中,由于人工降雨強度率定(受試驗條件限制,壓力控制的降雨噴頭會造成降雨區(qū)不同位置的雨強存在差異,因此降雨前需要對土槽放置地區(qū)的雨強重新率定,以減小試驗誤差)、天氣、人為等因素,不同場次降雨的外在條件變化,容易造成試驗誤差。因此,本實用新型提供了一種可在同一土槽中設(shè)計多個不同的下墊面條件的降雨產(chǎn)流試驗裝置,以期減小上述情況下的試驗誤差,為降雨產(chǎn)流機理的研究提供更精確的數(shù)據(jù)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型設(shè)計了一種可用于對比不同下墊面降雨產(chǎn)流的試驗裝置,解決的技術(shù)問題是目前室內(nèi)人工模擬降雨所用土槽均具有的局限性,即同一土槽均采用相同的下墊面條件,以至于對不同下墊面條件進行人工模擬降雨過程中,由于人工降雨強度率定、天氣、人為等因素,不同場次降雨的外在條件變化,容易造成試驗誤差。
為了解決上述存在的技術(shù)問題,本實用新型采用了以下方案:
一種可用于對比不同下墊面降雨產(chǎn)流的試驗裝置,包括土槽(1),土槽(1)底部設(shè)有底座(12),其特征在于:在土槽(1)中通過設(shè)置擋板(4)將土槽(1)分割成兩個小土槽(2、3),分別對每個小土槽(2、3)進行土壤填充,在不同小土槽(2、3)的土壤表面種植不同植被形成不同的下墊面條件,并最終實現(xiàn)不同下墊面條件下的對比試驗。
進一步,每個小土槽(2、3)前端的一垂直側(cè)面上設(shè)有兩類導(dǎo)流槽:收集地表徑流的導(dǎo)流槽和收集壤中流的導(dǎo)流槽,收集地表徑流的導(dǎo)流槽在垂直側(cè)面的位置高于收集壤中流導(dǎo)流槽的位置。
進一步,導(dǎo)流槽與小土槽(2、3)內(nèi)土壤之間設(shè)有細紗網(wǎng)(13),以防止降雨過程中土壤側(cè)漏。
進一步,每個小土槽(2、3)的另一垂直側(cè)面的材質(zhì)為透明鋼化玻璃,可對降雨過程中土壤濕潤鋒的運移情況進行實時觀測。
進一步,底座(12)裝有液壓升降機構(gòu)(11),液壓升降機構(gòu)(11)可根據(jù)試驗需要對土槽坡度進行調(diào)整,可調(diào)整的坡度范圍為0-30°。
進一步,底座(12)為鋼材質(zhì)。
該可用于對比不同下墊面降雨產(chǎn)流的試驗裝置具有以下有益效果:
(1)本實用新型將土槽分割成兩個或多個獨立的小土槽,可設(shè)計不同下墊面條件(作物、草地、裸地等條件)在同一場次降雨中進行對比試驗,避免不同下墊面在兩場降雨過程中由于雨強、天氣、人為等因素造成試驗誤差。
(2)本實用新型對兩種不同的導(dǎo)流槽采用錯落設(shè)計,以便對地表徑流和壤中流同時收集。
(3)本實用新型導(dǎo)流槽與小土槽的連接處鋪設(shè)有細沙網(wǎng),可以防止降雨過程中土壤側(cè)漏。
(4)本實用新型的小土槽側(cè)面的鋼化玻璃設(shè)計,可在降雨過程中實時觀測土壤濕潤鋒的運移情況。
(5)本實用新型底座通過液壓升降機構(gòu)可對土槽的坡度進行調(diào)整(0-30°),因而可對降雨試驗創(chuàng)造不同的初始坡度。
附圖說明
圖1:本實用新型可用于對比不同下墊面降雨產(chǎn)流的試驗裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標記說明:
1—土槽;2—第一小土槽;3—第二小土槽;4—擋板;5—第一透明鋼化玻璃;6—第二透明鋼化玻璃;7—第一導(dǎo)流槽(收集地表徑流);8—第二導(dǎo)流槽(收集地表徑流);9—第三導(dǎo)流槽(收集壤中流);10—第四導(dǎo)流槽(收集壤中流);11—液壓升降機構(gòu);12—底座;13—細沙網(wǎng)。
具體實施方式
下面結(jié)合圖1,對本實用新型做進一步說明:
如圖1所示,一種可用于對比不同下墊面降雨產(chǎn)流的試驗裝置,包括土槽1,土槽1底部設(shè)有底座12,在土槽1中通過設(shè)置擋板4將土槽1分割成兩個小土槽2、3,分別對每個小土槽2、3中進行土壤填充,在不同小土槽2、3的土壤表面種植不同植被形成不同的下墊面條件,最終實現(xiàn)不同下墊面條件下的對比試驗。
具體來說:(1)本實用新型可用于對比不同下墊面降雨產(chǎn)流的試驗裝置采用自行設(shè)計的土槽;土槽1中間設(shè)有擋板4,將土槽分成兩個小土槽:第一小土槽2和第二小土槽3,試驗過程中可對第一小土槽2和第二小土槽3種植不同的植被獲取不同的下墊面條件。
(2)可根據(jù)試驗要求利用底座12中的液壓升降機構(gòu)11對土槽坡度進行調(diào)整。
(3)降雨過程中可通過土槽1兩側(cè)的第一透明鋼化玻璃5和第二透明鋼化玻璃6觀察土壤濕潤鋒的運移情況。
(4)降雨過程中,第一導(dǎo)流槽7和第二導(dǎo)流槽8主要用于收集地表徑流;第三導(dǎo)流槽9和第四導(dǎo)流槽10主要用于壤中流的收集。
上面結(jié)合附圖對本實用新型進行了示例性的描述,顯然本實用新型的實現(xiàn)并不受上述方式的限制,只要采用了本實用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種改進,或未經(jīng)改進將本實用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的,均在本實用新型的保護范圍內(nèi)。