本發(fā)明涉及邊坡生態(tài)修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種邊坡生態(tài)修復(fù)模擬裝置。

背景技術(shù)：

隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，公路、鐵路、水利、礦山等開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目在我國各地全面展開，在帶來的巨大的經(jīng)濟(jì)利益的同時(shí)也帶來了嚴(yán)峻的環(huán)境問題。其中，大型工程的基礎(chǔ)建設(shè)不可避免的大開挖、大回填，留下了大量的裸露邊坡。這些裸露邊坡普遍存在水力侵蝕、風(fēng)力侵蝕和局部的滑坡現(xiàn)象，不但造成了嚴(yán)重的水土流失、還因?yàn)檫@些裸露邊坡的植被往往在很長的時(shí)間內(nèi)都難以恢復(fù)，也造成與周圍景觀的不協(xié)調(diào)，并造成區(qū)域生態(tài)環(huán)境退化等問題。因此，掌握邊坡生態(tài)修復(fù)技術(shù)，恢復(fù)環(huán)境成為這一區(qū)域的當(dāng)務(wù)之急。

邊坡生態(tài)修復(fù)的方式有很多，對(duì)不同類型邊坡的修復(fù)方式也不一樣，常用的主要有噴播法、植生帶、植生袋、掛網(wǎng)固坡等。但不論哪種修復(fù)方式，都面臨著如何保持坡面穩(wěn)定，如何選擇合適的植物品種問題。尤其是新型邊坡修復(fù)技術(shù)的研發(fā)更需要一種簡單易行的方案來進(jìn)行驗(yàn)證。因此開發(fā)出一種邊坡生態(tài)修復(fù)模擬裝置具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

為了給生態(tài)修復(fù)技術(shù)的研發(fā)提供科學(xué)依據(jù)，定量的評(píng)價(jià)在不同坡度、下墊面、降雨等條件下的生態(tài)修復(fù)效果，需要一種裸露邊坡生態(tài)修復(fù)模擬裝置，結(jié)合人工模擬降雨實(shí)驗(yàn)，可以克服在野外實(shí)驗(yàn)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且天氣因素不可控，成本高等缺點(diǎn)，縮短實(shí)驗(yàn)的周期，加快研究的進(jìn)程。

中國發(fā)明專利說明書CN201310175388.4公開了一種路基邊坡沖刷室內(nèi)模擬試驗(yàn)裝置，包括底座裝置、擋板槽裝置、坡度調(diào)節(jié)裝置，底座裝置與擋板槽裝置通過活動(dòng)鉸鏈連接在一起，擋板槽裝置可繞鉸鏈自由轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)在短期內(nèi)在不同工況、不同降雨條件下獲得大量路基邊坡沖刷資料；但是該裝置只能簡單地模擬不同坡度的邊坡，無法收集坡面和壤中的徑流和泥沙，同一裝置只有一個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)，同一時(shí)間只能做一個(gè)種實(shí)驗(yàn)，并且實(shí)驗(yàn)的土壤或基材深度是固定的，不同深度的測量需要定制，功能單一，可擴(kuò)展性弱。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種邊坡生態(tài)修復(fù)模擬裝置，以使模擬邊坡沖刷實(shí)驗(yàn)時(shí)，可分別收集坡面和壤中的徑流和泥沙。

本發(fā)明公開了一種邊坡生態(tài)修復(fù)模擬裝置，包括支架和安裝在支架上的可變坡度鋼槽；所述可變坡度鋼槽包括矩形的鋼槽本體和坡度調(diào)節(jié)器；所述鋼槽本體的前擋板設(shè)置有集流組件，所述集流組件包括上下相對(duì)設(shè)置的一對(duì)坡面徑流集流槽和壤中流集流槽，在所述坡面徑流集流槽上設(shè)置有坡面徑流排水口，在所述壤中流集流槽上設(shè)置有壤中流排水口，在所述集流組件的前端開口處還設(shè)置有濾網(wǎng)。

本發(fā)明可向鋼槽本體裝入試驗(yàn)用的土壤或基材，通過坡度調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)鋼槽本體的坡度，以模擬不同坡度的邊坡進(jìn)行邊坡模擬實(shí)驗(yàn)，在進(jìn)行邊坡沖刷模擬實(shí)驗(yàn)時(shí)，人工降雨裝置對(duì)裝有土壤的鋼槽本體噴水，可以通過坡面徑流集流槽收集坡面徑流和泥沙，通過壤中流集流槽收集壤中流，以滿足邊坡沖刷模擬實(shí)驗(yàn)的需求，同時(shí)，在集流組件的前端開口處設(shè)置的濾網(wǎng)可防止枝葉或大顆粒的土壤直接進(jìn)入集流組件而導(dǎo)致排水口堵塞，并可以防止土壤因重力作用而在無流水沖刷的情況下直接傾瀉入集流組件。

進(jìn)一步地，所述前擋板為可拆卸擋板，該前擋板配置有雙孔前擋板和四孔前擋板兩種類型；所述雙孔前擋板設(shè)置有一個(gè)集流組件；所述四孔前擋板按照左右并排設(shè)置有兩個(gè)集流組件；在所述鋼槽本體上按照縱橫分區(qū)設(shè)置有多條用于安裝隔板的插槽；當(dāng)縱向插槽安裝有隔板時(shí)，所述鋼槽本體分為左右兩個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)，所述四孔前擋板上的兩個(gè)集流組件分別對(duì)應(yīng)一個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)設(shè)置。本發(fā)明配置有兩種可更換的前擋板，當(dāng)縱橫插槽上均未安裝隔板時(shí)，雙孔前擋板安裝在鋼槽本體前側(cè)，可做一個(gè)實(shí)驗(yàn)；當(dāng)縱向插槽安裝有隔板時(shí)，四孔前擋板安裝在鋼槽本體前側(cè)，鋼槽本體分為左右兩個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)，可同時(shí)做兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，橫向插槽安裝隔板時(shí)，可將鋼槽本體分為多個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)域，可同時(shí)進(jìn)行多個(gè)實(shí)驗(yàn)，可擴(kuò)展性強(qiáng)。

進(jìn)一步地，在所述壤中流集流槽的槽口處設(shè)置有土壤高度調(diào)節(jié)板，該土壤高度調(diào)節(jié)板的兩端設(shè)置有條形口并通過鎖緊螺釘固定在所述前擋板上。土壤高度調(diào)節(jié)板高度可調(diào)節(jié)，鋼槽本體裝的土壤的高度與土壤高度調(diào)節(jié)板上側(cè)齊平，可以適應(yīng)不同深度的土壤(或基材)的試驗(yàn)。

進(jìn)一步地，所述鋼槽本體的底板上設(shè)置有沿鋼槽本體縱向布置的多組防滑擋水部件，每組防滑擋水部件由多根獨(dú)立的防滑擋水條按照V形或W形傾斜排列而成。防滑擋水條可增加土壤與鋼槽本體底部的摩擦力并具有導(dǎo)水的作用。

進(jìn)一步地，所述鋼槽本體的側(cè)壁上設(shè)置有用于固定掛網(wǎng)的固定件。固定件可用于固定不同的坡面基材材料和噴播基質(zhì)，以滿足實(shí)驗(yàn)需求。

進(jìn)一步地，所述鋼槽本體的左檔板和右擋板均為透明玻璃板，在該透明玻璃板外的外側(cè)均覆蓋有可上下翻動(dòng)的遮光板。翻開遮光板，可透過玻璃觀察濕潤鋒和植物根系的生長情況，蓋上遮光板，可防止外界光線影響植物根系的生長。

進(jìn)一步地，在所述鋼槽本體的左檔板和右擋板上分別按照不同高度設(shè)置有觀測孔?？赏ㄟ^觀測孔直接測定不同深度土壤的含水量。

進(jìn)一步地，所述坡度調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)坡度為0～75°。坡度調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)坡度為0～75°，可變坡度的范圍廣。

進(jìn)一步地，所述坡度調(diào)節(jié)器包括坡度調(diào)節(jié)臂和固定桿，所述坡度調(diào)節(jié)臂的上端鉸接在所述鋼槽本體的底部，在所述坡度調(diào)節(jié)臂開設(shè)有多個(gè)坡度調(diào)節(jié)孔，在所述支架上設(shè)置定位孔，所述固定桿穿過定位孔和相應(yīng)高度的坡度調(diào)節(jié)孔對(duì)坡度調(diào)節(jié)臂進(jìn)行定位。采用這樣的固定支撐方式，支撐的穩(wěn)定性高，安全性好，可支撐鋼槽本體在0～75°坡度范圍內(nèi)變化。

進(jìn)一步地，所述支架設(shè)置有腳輪，其中位于支架后側(cè)的兩個(gè)腳輪為剎車輪。支架設(shè)置有腳輪，移動(dòng)方便，并可通過后側(cè)的兩個(gè)剎車輪剎車固定。

本發(fā)明的有益效果是：可分別收集坡面和壤中的徑流和泥沙；可同時(shí)進(jìn)行多個(gè)實(shí)驗(yàn)，可擴(kuò)展性強(qiáng)；可適應(yīng)不同深度的土壤(或基材)的試驗(yàn)；可變坡度的范圍廣，支撐的穩(wěn)定性高，安全性好。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。在所有附圖中，類似的元件或部分一般由類似的附圖標(biāo)記標(biāo)識(shí)。附圖中，各元件或部分并不一定按照實(shí)際的比例繪制。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的雙孔前擋板分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的四孔前擋板分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例的鋼槽本體分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例的支架結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例的起重器結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中，1表示支架；11表示定位孔；12表示腳輪；2表示鋼槽本體；21表示集流組件；211表示坡面徑流集流槽；212表示壤中流集流槽；213表示坡面徑流排水口；214表示壤中流排水口；22表示濾網(wǎng)；23表示土壤高度調(diào)節(jié)板；24表示插槽；25表示隔板；26表示擋水條；27表示掛網(wǎng)固定件；28表示透明玻璃板；281表示遮光板；282表示觀測孔；3表示坡度調(diào)節(jié)器；31表示坡度調(diào)節(jié)臂；32表示固定桿；33表示坡度調(diào)節(jié)孔；4表示起重器；41表示起重架；42表示手拉葫蘆。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，因此只作為示例，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

本實(shí)施例公開了一種邊坡生態(tài)修復(fù)模擬裝置，如圖1至圖4所示，包括支架1和可變坡度鋼槽，可變坡度鋼槽包括矩形的鋼槽本體2和坡度調(diào)節(jié)器3，鋼槽本體2以可翻轉(zhuǎn)的方式鉸接于支架1，坡度調(diào)節(jié)器3支撐于支架1和鋼槽本體2之間用于調(diào)整鋼槽本體2的翻轉(zhuǎn)角度并對(duì)鋼槽本體2進(jìn)行定位。

參照?qǐng)D1至圖3，鋼槽本體2的前擋板為可拆卸的擋板，前擋板設(shè)置有集流組件21，集流組件21包括上下相對(duì)設(shè)置的一對(duì)坡面徑流集流槽211和壤中流集流槽212，在坡面徑流集流槽211上設(shè)置有坡面徑流排水口213，在壤中流集流槽212上設(shè)置有壤中流排水口214，這樣，通過坡面徑流集流槽211收集坡面徑流和泥沙，通過壤中流集流槽212收集壤中流，以滿足邊坡沖刷模擬實(shí)驗(yàn)的需求。同時(shí)，在集流組件21的前端開口處還設(shè)置有濾網(wǎng)22，可防止枝葉或大顆粒的土壤直接進(jìn)入集流組件21而導(dǎo)致排水口堵塞，并可以防止土壤因重力作用而在無流水沖刷的情況下直接傾瀉入集流組件21。在壤中流集流槽212的槽口處設(shè)置有土壤高度調(diào)節(jié)板23，該土壤高度調(diào)節(jié)板23的兩端設(shè)置有條形口并通過鎖緊螺釘固定在前擋板上，調(diào)節(jié)土壤高度調(diào)節(jié)板23并螺釘固定，鋼槽本體2裝的土壤的高度與土壤高度調(diào)節(jié)板23上側(cè)齊平，可以適應(yīng)不同深度的土壤(或基材)的試驗(yàn)。

前擋板配置有雙孔前擋板和四孔前擋板兩種類型；雙孔前擋板設(shè)置有一個(gè)集流組件21(如圖2所示)；四孔前擋板按照左右并排設(shè)置有兩個(gè)集流組件21(如圖3所示)；在鋼槽本體2上按照縱橫分區(qū)設(shè)置有多條用于安裝隔板25的插槽24；當(dāng)縱向插槽24安裝有隔板25時(shí)，鋼槽本體2分為左右兩個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)，四孔前擋板上的兩個(gè)集流組件21分別對(duì)應(yīng)一個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)設(shè)置，當(dāng)縱橫插槽24上均未安裝隔板25時(shí)，雙孔前擋板安裝在鋼槽本體2前側(cè)，可做一個(gè)實(shí)驗(yàn)；當(dāng)縱向插槽24安裝有隔板25時(shí)，四孔前擋板安裝在鋼槽本體2前側(cè)，鋼槽本體2分為左右兩個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)，可同時(shí)做兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，橫向插槽24安裝隔板25時(shí)，可將鋼槽本體2分為多個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)域，可同時(shí)進(jìn)行多個(gè)實(shí)驗(yàn)，可擴(kuò)展性強(qiáng)。

鋼槽本體2的底板上設(shè)置有沿鋼槽本體2縱向布置的多組防滑擋水部件，每組防滑擋水部件由多根獨(dú)立的防滑擋水條26按照V形或W形傾斜排列而成，可增加土壤與鋼槽本體2底部的摩擦力并具有導(dǎo)水的作用。鋼槽本體2的側(cè)壁上設(shè)置有用于固定掛網(wǎng)的固定件27，可用于固定不同的坡面基材材料和噴播基質(zhì)。

參照?qǐng)D1和圖4，鋼槽本體2的左檔板和右擋板均為透明玻璃板28，在該透明玻璃板28外的外側(cè)均覆蓋有可上下翻動(dòng)的遮光板281，遮光板281通過合頁連在鋼槽本體2上，翻開遮光板281，可透過玻璃觀察濕潤鋒和植物根系的生長情況，蓋上遮光板281，可防止外界光線影響植物根系的生長；遮光板281外設(shè)置有坡度尺，左檔板和右擋板上分別按照不同高度設(shè)置有觀測孔282，可通過觀測孔282直接測定不同深度土壤的含水量。

坡度調(diào)節(jié)器3包括坡度調(diào)節(jié)臂31和固定桿32，坡度調(diào)節(jié)臂31的上端鉸接在鋼槽本體2的底部，在坡度調(diào)節(jié)臂31開設(shè)有多個(gè)坡度調(diào)節(jié)孔33，相鄰坡度調(diào)節(jié)孔33之間的梯度為5°，可調(diào)節(jié)坡度范圍為0～75°，在支架1上設(shè)置定位孔11，固定桿32穿過定位孔11和相應(yīng)高度的坡度調(diào)節(jié)孔33對(duì)坡度調(diào)節(jié)臂31進(jìn)行定位，調(diào)整坡度時(shí)，吊起鋼槽本體2并用固定桿32固定即可，支撐結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性高，安全性好，鋼槽本體2坡度范圍內(nèi)變化大。

參照?qǐng)D1和圖5，支架1設(shè)置有腳輪12，移動(dòng)方便，其中位于支架1后側(cè)的兩個(gè)腳可通過后側(cè)的兩個(gè)剎車輪剎車固定。

參照?qǐng)D6，用于起吊鋼槽本體的起重器4包括起重架41和掛在起重架41上的手拉葫蘆42，起重架41設(shè)置有腳輪12，移動(dòng)方便，其中位于起重架41后側(cè)的兩個(gè)腳可通過后側(cè)的兩個(gè)剎車輪剎車固定。

使用時(shí)，首先，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求劃分實(shí)驗(yàn)區(qū)域并選擇雙孔前擋板和四孔前擋板，將選擇的前擋板安裝在鋼槽本體2上；根據(jù)實(shí)驗(yàn)土壤深度調(diào)節(jié)土壤高度調(diào)節(jié)板23高度并擰緊固定螺釘將土壤高度調(diào)節(jié)板23固定在前擋板上，向鋼槽本體2中裝入試驗(yàn)用的土壤或基材并夯實(shí)，高度與前擋板的土壤高度調(diào)節(jié)板23的上側(cè)齊平；將鋼槽本體2推到起重器4下方，或者將起重器4推倒鋼槽本體2的上方，將手拉葫蘆42的起重掛鉤掛在鋼槽本體2的后側(cè)，拉動(dòng)手拉葫蘆42的鏈子，吊起鋼槽本體2，并調(diào)整到適宜的坡度，坡度調(diào)節(jié)固定桿32穿過定位孔11和相應(yīng)高度的坡度調(diào)節(jié)孔33對(duì)坡度調(diào)節(jié)臂31進(jìn)行定位；將鋼槽本體2推到人工降雨裝置的下方，然后用塑料管連接排水口和徑流泥沙收集裝置；鋼槽本體2接納降雨后，侵蝕產(chǎn)生的徑流和泥沙，通過集流槽和排水管后進(jìn)入徑流泥沙收集裝置。在實(shí)驗(yàn)中可以打開遮光板281，透過玻璃擋板觀察濕潤鋒的移動(dòng)，并可以拔掉觀測孔282上的塞子，用便攜式土壤水份速測儀直接測定含水量。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求和說明書的范圍當(dāng)中。