本發(fā)明涉及一種水土流失測定用實驗平臺。
背景技術(shù):
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草場是農(nóng)業(yè)用地的一種,指用于畜牧業(yè)生產(chǎn)的土地,牧地和草場是發(fā)展畜牧業(yè)不可缺少、不可代替的生產(chǎn)資料,故保護、利用、改造、建設(shè)牧地和草場,提高其生產(chǎn)能力,是發(fā)展畜牧業(yè),實現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的根本措施。目前,我國大部分天然草場的生態(tài)平衡均受到不同程度的破壞,土壤退化日趨嚴重,為治理土壤退化現(xiàn)象,提高自然植被的覆蓋率已成為重中之重。
我國幅員遼闊,地域差異大,而不同地區(qū)的氣候?qū)τ诓葑训纳L也有著至關(guān)重要的影響,人們需要根據(jù)不同的氣候特征對同一地區(qū)的不同坡度的天然草場進行實驗并測取數(shù)據(jù),如各種強度的降水、強風以及揚塵等,尤其是災(zāi)害性氣候?qū)μ烊徊輬龅挠绊憯?shù)值,作為判斷及分析草籽中的優(yōu)勢物種量的重要數(shù)據(jù),為天然草場的改良提供準確的數(shù)據(jù)依據(jù),有效的改善對草場破壞的各項指標,控制水土流失量、減少揚塵、恢復(fù)植被,在提高牧草的產(chǎn)量的同時,還提高了對生態(tài)環(huán)境的保護,使發(fā)展畜牧業(yè)與環(huán)境保護相輔相成,開拓一條良性循環(huán)的路徑。
目前,傳統(tǒng)測試自然天氣對天然草場影響的方法,均為在天然草場上畫圈選為試驗田,人們通過在自然天氣下記錄對試驗田的不同影響,以獲取數(shù)據(jù)。此種方法存在較多問題,其一,測試周期長,傳統(tǒng)測試方法想獲取單項準確數(shù)值,通常需要五個實驗周期(每個周期為一年),方能完成基本所需的數(shù)據(jù);其二,所測數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量較少,很多數(shù)據(jù)無法測取,如無法測得天然草場的土壤鏡流量,在降雨后,有些土壤不透水,水無法滲透地下,會流向地面地勢較低的地方,這部分在山坡上的土壤從而無法測得準確的降水量對天然草場的影響數(shù)值,準確性較差,存在誤差,無法準確的獲取有效的實驗數(shù)據(jù),進而無法準確的分析出草籽中優(yōu)勢物種量的種類;其三,所遇自然天氣種類有限,很多極端天氣均可遇不可求,人們無法得到更為全面的數(shù)據(jù)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
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本發(fā)明提供了一種水土流失測定用實驗平臺,它結(jié)構(gòu)設(shè)計合理,操作方便,省時省力,測量精度高,實驗周期短,可人工模擬各種自然環(huán)境,并通過對不同坡度的草場進行降雨、吹風及揚塵的實驗,測定出托盤內(nèi)的植被量、優(yōu)勢物種量、水土流失量、沙塵強度等,尤其是對根系的破壞與葉片的破損等等,信息采集準確,可在較短的實驗周期內(nèi)獲取全面的實驗數(shù)據(jù),提高了草籽的成活率,對下一步天然草場的保護及規(guī)劃有著重要意義。同時,也可以根據(jù)所測天然草場的需要,選擇進行其中個別需要單項實驗測試的項目,大大提高了工作效率,解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種水土流失測定用實驗平臺,包括兩根平行設(shè)置在地面上的滑軌,在每個滑軌的滑槽內(nèi)分別活動卡接一隔離板,兩滑軌的前端分別垂直抵接在排水槽的側(cè)壁上,在兩滑軌之間的排水槽側(cè)壁中間設(shè)有一儲料池,在儲料池中部水平設(shè)有一過濾網(wǎng),在過濾網(wǎng)下方的儲料池側(cè)壁上設(shè)有一與排水槽相連同的排水孔,在排水孔另一側(cè)的儲料池側(cè)壁頂部設(shè)有一連接板,連接板通過轉(zhuǎn)軸與儲料池側(cè)壁活動相連,與儲料池相連的連接板的上側(cè)設(shè)有一托盤,連接板的左右兩側(cè)分別對稱設(shè)有一導(dǎo)流板,導(dǎo)流板上下兩端分別連同托盤的開口處與儲料池頂部,在與托盤開口處相對另一側(cè)的托盤側(cè)壁上分別沿其長度設(shè)有若干個造風裝置,在托盤下方的兩滑軌之間垂直設(shè)有一基座板,在基座板上沿其長度方向間隔豎直設(shè)有若干個液壓油缸,液壓油缸的活塞桿外端設(shè)有抵接在托盤底部的滑輪,在排水槽一側(cè)設(shè)有一水池,在排水槽底部與水池相連的水池側(cè)壁上設(shè)有若干個通孔,一水管通過埋設(shè)在地下的抽水泵與水池相連,水管的另一端豎直向上伸出地面,繞過兩隔離板頂部后并向下伸至地面下與排水槽相連通設(shè)置,在托盤上方的水管上分別設(shè)有若干個噴淋裝置與流沙裝置,液壓油缸、抽水泵分別經(jīng)導(dǎo)線與控制裝置相連。
所述造風裝置包括設(shè)置在托盤外側(cè)壁上的底座,一支撐桿豎直插接在底座內(nèi),在底座上的支撐桿上固定套設(shè)一齒輪盤,一設(shè)置在底座內(nèi)的調(diào)整電機通過其豎直設(shè)置的輸出軸穿出底座表面與一傳動齒輪相連,傳動齒輪與齒輪盤相嚙合,在支撐桿頂端固連一U形支架,U形支架的兩自由端分別與活動卡裝在一風扇兩側(cè)側(cè)壁上的萬向法蘭齒合盤相連,風扇、調(diào)整電機分別經(jīng)導(dǎo)線與控制裝置相連。
所述噴淋裝置包括連通設(shè)置在托盤上方水管下的一豎管,豎管底端水平連通設(shè)有一橫管,在每個橫管底部間隔設(shè)有若干個與橫管連通設(shè)置的噴淋頭,在橫管頂部間隔設(shè)有若干根與豎管相連的固定桿。
所述流沙裝置包括對應(yīng)設(shè)置在托盤上方水管下的一漏斗,在漏斗的流出口水平設(shè)有一播輪,播輪轉(zhuǎn)軸的一端活動卡接在漏斗側(cè)壁上,另一端穿出漏斗側(cè)壁與設(shè)置在漏斗外側(cè)壁上的伺服電機相連,伺服電機通過導(dǎo)線與控制裝置相連。
本發(fā)明采用上述方案,結(jié)構(gòu)設(shè)計合理,操作方便,省時省力,測量精度高,實驗周期短,可人工模擬各種自然環(huán)境,并通過對不同坡度的草場進行降雨、吹風及揚塵的實驗,測定出托盤內(nèi)的植被量、優(yōu)勢物種量、水土流失量、沙塵強度等,尤其是對根系的破壞與葉片的破損等等,信息采集準確,可在較短的實驗周期內(nèi)獲取全面的實驗數(shù)據(jù),提高了草籽的成活率,對下一步天然草場的保護及規(guī)劃有著重要意義。同時,也可以根據(jù)所測天然草場的需要,選擇進行其中個別需要單項實驗測試的項目,大大提高了工作效率。
附圖說明:
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1部分后視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為圖1中漏斗的放大剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為圖3中右視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中,1、滑軌;2、滑槽;3、隔離板;4、排水槽;5、儲料池;6、過濾網(wǎng);7、排水孔;8、連接板;9、轉(zhuǎn)軸;10、托盤;11、導(dǎo)流板;12、基座板;13、液壓油缸;14、滑輪;15、水池;16、水管;17、抽水泵;18、底座;19、支撐桿;20、齒輪盤;21、調(diào)整電機;22、傳動齒輪;23、U形支架;24、風扇;25、萬向法蘭齒合盤;26、豎管;27、橫管;28、噴淋頭;29、固定桿;30、漏斗;31、播輪;32、伺服電機。
具體實施方式:
為能清楚說明本方案的技術(shù)特點,下面通過具體實施方式,并結(jié)合其附圖,對本發(fā)明進行詳細闡述。
如圖1-4中所示,一種水土流失測定用實驗平臺,包括兩根平行設(shè)置在地面上的滑軌1,在每個滑軌1的滑槽2內(nèi)分別活動卡接一隔離板3,兩滑軌1的前端分別垂直抵接在排水槽4的側(cè)壁上,在兩滑軌1之間的排水槽4側(cè)壁中間設(shè)有一儲料池5,在儲料池5中部水平設(shè)有一過濾網(wǎng)6,在過濾網(wǎng)6下方的儲料池5側(cè)壁上設(shè)有一與排水槽4相連同的排水孔7,在排水孔7另一側(cè)的儲料池5側(cè)壁頂部設(shè)有一連接板8,連接板8通過轉(zhuǎn)軸9與儲料池5側(cè)壁活動相連,與儲料池5相連的連接板8的上側(cè)設(shè)有一托盤10,連接板8的左右兩側(cè)分別對稱設(shè)有一導(dǎo)流板11,導(dǎo)流板11上下兩端分別連同托盤10的開口處與儲料池5頂部,在與托盤10開口處相對另一側(cè)的托盤10側(cè)壁上分別沿其長度設(shè)有若干個造風裝置,在托盤10下方的兩滑軌1之間垂直設(shè)有一基座板12,在基座板12上沿其長度方向間隔豎直設(shè)有若干個液壓油缸13,液壓油缸13的活塞桿外端設(shè)有抵接在托盤10底部的滑輪14,在排水槽4一側(cè)設(shè)有一水池15,在排水槽4底部與水池15相連的水池15側(cè)壁上設(shè)有若干個通孔,一水管16通過埋設(shè)在地下的抽水泵17與水池15相連,水管16的另一端豎直向上伸出地面,繞過兩隔離板3頂部后并向下伸至地面下與排水槽4相連通設(shè)置,在托盤10上方的水管16上分別設(shè)有若干個噴淋裝置與流沙裝置,液壓油缸13、抽水泵17分別經(jīng)導(dǎo)線與控制裝置相連。
所述造風裝置包括設(shè)置在托盤外側(cè)壁上的底座18,一支撐桿19豎直插接在底座18內(nèi),在底座18上的支撐桿19上固定套設(shè)一齒輪盤20,一設(shè)置在底座18內(nèi)的調(diào)整電機21通過其豎直設(shè)置的輸出軸穿出底座18表面與一傳動齒輪22相連,傳動齒輪22與齒輪盤20相嚙合,在支撐桿19頂端固連一U形支架23,U形支架23的兩自由端分別與活動卡裝在一風扇24兩側(cè)側(cè)壁上的萬向法蘭齒合盤25相連,風扇24、調(diào)整電機21分別經(jīng)導(dǎo)線與控制裝置相連。
所述噴淋裝置包括連通設(shè)置在托盤10上方水管16下的一豎管26,豎管26底端水平連通設(shè)有一橫管27,在每個橫管27底部間隔設(shè)有若干個與橫管27連通設(shè)置的噴淋頭28,在橫管27頂部間隔設(shè)有若干根與豎管26相連的固定桿29。
所述流沙裝置包括對應(yīng)設(shè)置在托盤10上方水管16下的一漏斗30,在漏斗30的流出口水平設(shè)有一播輪31,播輪31轉(zhuǎn)軸的一端活動卡接在漏斗30側(cè)壁上,另一端穿出漏斗30側(cè)壁與設(shè)置在漏斗30外側(cè)壁上的伺服電機32相連,伺服電機32通過導(dǎo)線與控制裝置相連。
使用時,將天然草場中的一整塊土壤放置在托盤10中,并根據(jù)所需測量草場的坡度,通過控制裝置控制設(shè)置在兩滑軌1之間、基座板上的液壓油缸13啟動,液壓油缸13的活塞桿向上伸出,從而將抵接在活塞桿端部滑輪14上的托盤10向上頂起,直至托盤10所達到的傾斜角度符合待測草場的坡度。然后關(guān)閉液壓油缸13,根據(jù)托盤10傾斜的角度,向上或向下調(diào)整風扇24的角度,風扇沿設(shè)置在其兩側(cè)側(cè)壁上的萬向法蘭齒合盤轉(zhuǎn)動,通過控制裝置控制設(shè)置在底座18內(nèi)的調(diào)整電機21啟動,調(diào)整電機21的輸出軸帶動傳動齒輪22轉(zhuǎn)動,從而帶動傳動齒輪22相嚙合的齒輪盤20,進而轉(zhuǎn)動支撐桿19以及設(shè)置在支撐桿19上的風扇24,風扇24可模擬多級風速。通過控制裝置啟動水池15一側(cè)的抽水泵17,抽水泵17將事先存儲在水池15內(nèi)的水抽出,沿水管16向外噴出,并經(jīng)豎管26與橫管27,從各個噴淋頭28向下噴出,可模擬不同強度的降雨,并根據(jù)大降雨量,測出斑禿性草原的沙化數(shù)值。通過控制裝置控制伺服電機32啟動,帶動播輪31轉(zhuǎn)動,播輪31轉(zhuǎn)動的同時,將事先放置在漏斗30中的沙粒向外排出,并隨著風扇24的轉(zhuǎn)動形成揚塵,可以模擬出揚塵天氣。
隨著時間的推移在模擬的降雨、刮風,揚塵等天氣情況下,設(shè)置在托盤10中的植被以及水土向托盤10開口處,沿導(dǎo)流板11、連接板8流至儲料池5內(nèi),通過設(shè)置在儲料池5上的過濾網(wǎng)6,將流失物種、根系以及損壞的葉片等進行有效的收集,并將另一部分的水土流失量沉淀至儲料池5底部,對儲料池5中的各個流失量進行稱積稱重后,記錄好相關(guān)數(shù)據(jù),并對從排水進行取樣,其中的水沿著儲料池4側(cè)壁上的排水孔7溜至排水槽4,并回流至水池15內(nèi),合理循環(huán)使用,避免浪費,通過測定微量原素通過對比多次數(shù)值,獲取草原微觀環(huán)境對物種的影響。
當需要同時測取多個不同坡度的實驗數(shù)據(jù)時,可將本裝置并排多個安放,通過拆卸設(shè)置在滑軌1滑槽2內(nèi)隔離板3,可模擬不同角度的風向及風速,并一次性記錄多種數(shù)據(jù),省時省力,測量精度高,實驗周期短,可人工模擬多種自然環(huán)境,并通過對不同坡度的草場進行降雨、吹風及揚塵的實驗,測定出托盤內(nèi)的植被量、優(yōu)勢物種量、水土流失量、沙塵強度等,信息采集準確,可在較短的實驗周期內(nèi)獲取全面的實驗數(shù)據(jù),提高了草籽的成活率,對下一步天然草場的保護及規(guī)劃有著重要意義。同時,也可以根據(jù)所測天然草場的需要,選擇進行其中個別需要單項實驗測試的項目,大大提高了工作效率,解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
上述具體實施方式不能作為對本發(fā)明保護范圍的限制,對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,對本發(fā)明實施方式所做出的任何替代改進或變換均落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
本發(fā)明未詳述之處,均為本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。