[發明專利]一種野外條件下調控近地表降水量的系統

有效

• 申請號: 201310580279.0
• 申請日: 2013-11-19
• 公開（公告）號: CN103630652A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 陳書濤;胡正華;劉義凡;翟曉燕;王圓媛
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 李紀昌

技術領域

本發明屬于生態與氣象環境調控領域，具體涉及一種野外條件下調控近地表降水量的系統。

背景技術

在全球變化背景下，未來區域降水模式會發生變化，即降水量增加或減少，這對生態系統具有潛在的影響。為研究降水量減少或增加對生態系統的影響，人們設計了一些調控近地表降水量的系統來模擬降水量增加或減少對生態系統的影響。然而，以往的調控近地表降水量增加或減少的系統具有降水量調控不準確、模擬降水量的水源與雨水不一致、土壤水分橫向流動量過大等問題。因此，有必要研發并投入使用新型的降水量調控系統來解決這些問題。

以往關于地表降水量調控的專門系統或成套裝備還相對較少，且已有的一些系統的效果不理想，本系統的研制及使用可較好地解決近地表降水量調控這一問題。在生態學、氣象學、環境學、農學、林學等科研領域，有相當數量的科研工作者需要近地表降水量調控裝置研究地表降水量增加或減少對地表生態系統過程的影響。本系統的投入使用可滿足相關領域的科研裝備需求。

發明目的

本發明的目的是提供一種野外條件下調控近地表降水量的系統，實現在無人值守情況下不同降水量增加或減少梯度的野外實時調控。

為了達到上述目的，本發明采取的技術手段為：

一種野外條件下調控近地表降水量的系統，在待調控降水量的地表下四周設置PVC隔離板，地表上設置框架1，在所述框架頂端安裝中間切開的透明PVC管2，PVC管與地面的傾斜角為0~15°，在PVC管2兩端放置降水收集容器3。

所述PVC管2上設置若干孔4，相鄰的孔之間間隔1~20cm。

所述孔4的直徑為3mm。

所述PVC隔離板距離地表深度不小于1.5m。

PVC管距地面1.5?m。傾斜設置的PVC管的坡底處距地面1.5?m。

安裝到框架上的PVC管數量取決于設置的降水量增加和減少量。按PVC管覆蓋地面面積的百分比來控制地表降水量的大小。

野外條件下調控近地表降水量的系統示例：在野外設置面積為2.5?m?×?2.5?m的試驗小區，各小區間隔5?m，在各個小區四周設置1.5?m深的PVC隔離板，盡量避免不同小區的土壤水分互相干擾。

實現降水量增加的設計示例：如附圖1所示，在緊靠需降水量增加處理的小區上方設置框架，以直徑5?cm的不銹鋼鋼筋制成框架，框架上端為四根不銹鋼鋼筋焊接呈的矩形，矩形四角為插入土中的四根不銹鋼鋼筋，四根不銹鋼鋼筋與矩形焊接起來。取直徑2?cm的PVC管，把中間切開PVC管按15度傾角固定PVC管于框架上，坡度指向降水量增加小區，并保證安裝的PVC管垂直投影到地面面積為2.5?m?×?2.5?m，同時在需降水量增加處理的小區上方設置框架，PVC管水平固定于框架上，將傾斜固定的PVC管與水平固定的PVC管無縫連接。在水平固定的PVC管上打若干3?mm的孔，在靠近降水收集管的一端每隔20?cm打一個孔，距降水收集管越遠，孔與孔間隔越小，在最遠端每隔1?cm打一個孔，這樣，可將臨近垂直投影地面2.5?m?×?2.5?m區域內的自然降水收集并滴灌到降水量增加小區內，并盡量保證雨水均勻。PVC管之間的間距可根據所要調節的地表降水量設定，若要調節地表降水量所占正常降水量的比例越低，則PVC管之間的間距越?。碢VC管越密集，具體間距在1~20cm內等距遞減）。

實現降水量減少的設計示例：如附圖2所示，在待調控降水量的地表上設置框架，在所述框架頂端安裝中間切開的透明PVC管，PVC管水平放置，在PVC管兩端放置降水收集容器，降水收集容器形狀為矩形，四周及底面均為PVC材質，上方開口以接收降水。該降水收集容器可防止從PVC管流下的雨水滲入小區中。

有益效果

（1）本發明可實現在無人值守情況下不同降水量增加或減少梯度的野外實時調控。

（2）本發明中降水量增加的來源為自然大氣降水，無任何人為添加水源，可真實模擬實際降水成分。

（3）本發明的材料來源相對簡單，經濟成本較低，便于大量裝備使用。

（4）本發明的系統中包含了土壤水分橫向運移的阻斷裝置，可實現針對目標試驗小區的水分調控。

　附圖說明

圖1.?模擬降水量增加的野外試驗裝置示意圖?

圖2.?模擬降水量減少的野外試驗裝置示意圖，其中：1-不銹鋼框架，2-PVC管，3-降水收集容器。

具體實施方式