[發(fā)明專利]一種坡面降雨深層入滲特征的模擬觀測裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711268706.6
• 申請日: 2017-12-05
• 公開（公告）號: CN107843527A
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阿拉木薩;曹靜
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所
• 主分類號: G01N13/04
• 分類號: G01N13/04;G01N15/08
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司21002
• 代理人: 許宗富

1.一種坡面降雨深層入滲特征的模擬觀測裝置，其特征在于，包括：

坡面土體觀測單元，為上下開口的箱體，所述箱體內(nèi)回填不同質(zhì)地的土壤樣品并且土壤坡面角度可變；

深層土壤集水單元，設(shè)置在坡面土體觀測單元內(nèi)的土壤中，為多個從坡頂?shù)狡碌滓来蜗噜彿胖玫募萜鳎雒總€集水容器距離坡面的高度一致，所述集水容器上端為開放結(jié)構(gòu)、下底板中央設(shè)置出水口連接出水管，所述出水管穿過坡面土體觀測單元的箱體至所述坡面土體觀測單元側(cè)面的觀測溝內(nèi)，所述觀測溝用于統(tǒng)一收集所有集水容器經(jīng)出水管流出的水分；

降雨模擬單元，包括供水管線和依次設(shè)置在供水管線上的水泵、過濾器、減壓閥、球閥、噴頭；所述水泵將地下水抽出至供水管線內(nèi)；所述過濾器用于濾出地下水中的雜質(zhì)；所述減壓閥用于調(diào)整噴頭出水壓力；所述球閥用于控制模擬降雨時的噴頭開關(guān)；所述噴頭為多個且布置在深層土壤集水單元上方，所述每個噴頭距離坡面土體觀測單元內(nèi)的土壤坡面高度一致。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種坡面降雨深層入滲特征的模擬觀測裝置，其特征在于，所述箱體為鐵板制成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種坡面降雨深層入滲特征的模擬觀測裝置，其特征在于，所述坡面土體觀測單元的箱體由隔板圍成，所述隔板高度為3m。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種坡面降雨深層入滲特征的模擬觀測裝置，其特征在于，所述深層土壤集水單元的深度設(shè)置在1.5-2.5m之間，收集地表下1.5-2.5m深度土壤截面的水分入滲數(shù)量。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種坡面降雨深層入滲特征的模擬觀測裝置，其特征在于，所述集水容器設(shè)置在坡面土體觀測單元內(nèi)的中央線上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種坡面降雨深層入滲特征的模擬觀測裝置，其特征在于，所述集水容器為正方形或圓形筒體。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的一種坡面降雨深層入滲特征的模擬觀測裝置，其特征在于，所述降雨模擬單元的供水管線直徑為16mm；所述噴頭距坡面土體觀測單元內(nèi)的土壤坡面距離為0.7-1.5m；噴頭間距為1.2m。

8.一種坡面降雨深層入滲特征的模擬觀測方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：觀測之前調(diào)整坡面土體觀測單元內(nèi)的土壤含水量；

步驟2：調(diào)節(jié)降雨模擬單元的球閥、減壓閥，設(shè)置不同的降雨量、雨強(qiáng)參數(shù)，降水后開始水分入滲觀測；

步驟3：記錄各個集水容器的初始出水時間，并定期記錄出水?dāng)?shù)量，最終獲得坡面不同部位在相應(yīng)土壤深度截面的水分入滲數(shù)量和發(fā)生時間。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種坡面降雨深層入滲特征的模擬觀測方法，其特征在于：所述步驟1包括：將試驗(yàn)土壤進(jìn)行飽和灌溉，當(dāng)集水容器內(nèi)有水流出時停止?jié)菜鹊匠鏊懿辉儆兴鞒鰰r記錄時間，以保持土壤維持在最大持水量水平。

10.根據(jù)權(quán)利要求8-9任意一項(xiàng)所述的一種坡面降雨深層入滲特征的模擬觀測方法，其特征在于：通過調(diào)節(jié)減壓閥使得所述噴頭工作壓力為0.25-0.3Mpa，單個噴頭雨強(qiáng)為36.18-37.74mm/h。