[發(fā)明專利]一種便攜式野外濕地人工降雨裝置及其應(yīng)用方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711277117.4
• 申請(qǐng)日: 2017-12-06
• 公開（公告）號(hào): CN107950265A
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許明;陳孝兵;陳力;許曉梁;曹子月;袁越;陳坤;鄭春陽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號(hào): A01G15/00
• 分類號(hào): A01G15/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司32200
• 代理人: 馬嚴(yán)龍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用人工模擬降雨觀察濕地土壤入滲，研究濕地土壤性質(zhì)的降雨模擬裝置，特別是一種便攜式野外濕地人工降雨裝置及其應(yīng)用方法，屬于濕地土壤性質(zhì)研究設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

濕地土壤入滲實(shí)驗(yàn)是研究土壤性質(zhì)，了解濕地土壤中水分運(yùn)移、溶質(zhì)及污染物遷移過程的一個(gè)重要的手段。為了盡可能地模擬自然濕地入滲情況，需要在野外近似地模擬濕地自然降雨情況。

目前的野外人工降雨濕地模擬裝置大多采用更換針頭的方法來控制雨強(qiáng)的大小，在每次更換完針頭之后還需要測定雨強(qiáng)是否滿足要求，否則仍需要重新挑選合適的針頭。且不論該方法無法實(shí)現(xiàn)雨強(qiáng)連續(xù)變化，就操作而言它費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且需要攜帶一大批內(nèi)徑不同的針頭進(jìn)行野外實(shí)驗(yàn)，增加了實(shí)驗(yàn)難度、提高了實(shí)驗(yàn)成本。

野外地形復(fù)雜，大多崎嶇不平，且有一定的坡度，加之土壤易凹陷，設(shè)備可能會(huì)陷入土壤中。不僅如此，野外很難提供一個(gè)穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，易發(fā)生突發(fā)性氣候（降雨、大風(fēng)等）。若裝置沒有完全水平則可能會(huì)使雨強(qiáng)不均勻，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；降雨模擬裝置若架設(shè)不好則可能會(huì)導(dǎo)致側(cè)翻，影響實(shí)驗(yàn)進(jìn)度。而目前的同類型裝置的野外適應(yīng)性均較差。且野外實(shí)驗(yàn)操作不便于攜帶笨重的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，因此，需要一種適應(yīng)野外地形且操作簡便、能夠拆卸并且輕便易于攜帶，滿足降雨要求的降雨模擬裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明立足于當(dāng)前人工降雨模擬裝置的局限性，提供了一種野外濕地人工降雨模擬裝置及其應(yīng)用方法。本發(fā)明的核心思想是：調(diào)節(jié)進(jìn)水口閥門以控制進(jìn)水流量以改變封閉水箱內(nèi)的壓力水頭，從而調(diào)節(jié)雨強(qiáng)大小，此方法能夠提供一個(gè)可連續(xù)變化且穩(wěn)定的雨強(qiáng)以提高實(shí)驗(yàn)效率；支架可拆卸且可調(diào)節(jié)高度便于野外攜帶及適應(yīng)野外崎嶇多變的地形，以保證雨強(qiáng)均勻。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種便攜式野外濕地人工降雨裝置，包括供水裝置、雨強(qiáng)調(diào)節(jié)裝置和支撐裝置，所述供水裝置包括水桶、磁力泵和進(jìn)水管，磁力泵位于水桶內(nèi)，進(jìn)水管穿過水桶的桶壁連接在磁力泵上；所述雨強(qiáng)調(diào)節(jié)裝置包括封閉水箱和玻璃測壓管玻璃測壓管位于封閉水箱上部，所述封閉水箱的下部分布設(shè)置有針頭，進(jìn)水管的一端連接在封閉水箱上；所述支撐裝置包括設(shè)置在封閉水箱下部的固定螺栓以及支架，所述支架為中空結(jié)構(gòu)，支架的中空部分具有與固定螺栓配合的螺紋；所述封閉水箱的下部設(shè)置有光電式雨強(qiáng)計(jì)。

作為進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述支架與地面接觸的一端設(shè)置有金屬墊片。

作為進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述進(jìn)水管上設(shè)置有電磁流量計(jì)和進(jìn)水閥門。

作為進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述封閉水箱上部設(shè)置有圓水準(zhǔn)泡。

一種便攜式野外濕地人工降雨裝置的應(yīng)用方法，包括：

步驟1： 安裝裝置并調(diào)平：將支架與封閉水箱底部的固定螺栓螺旋連接，觀察圓水準(zhǔn)泡中的氣泡是否位于圓水準(zhǔn)泡中心位置，若不在則旋轉(zhuǎn)支架調(diào)節(jié)支架的高度直至氣泡位于圓水準(zhǔn)泡中心位置；

步驟2：滲漏檢測：往水桶中加水，打開磁力泵將進(jìn)水閥門開至最大，水從水桶流向封閉水箱中，整個(gè)過程中檢查裝置各個(gè)連接部分是否存在滲漏，若有滲漏則對(duì)連接處加以防滲密封措施；

步驟3：測定雨強(qiáng)：確定若干個(gè)需要測定雨強(qiáng)的水頭，往水桶中放入適量清水，打開磁力泵，將進(jìn)水閥門開至最大，待水充滿封閉水箱后調(diào)節(jié)進(jìn)水閥門直至玻璃測壓管達(dá)到對(duì)應(yīng)的水頭，待水頭穩(wěn)定后，讀取光電式雨強(qiáng)計(jì)上的雨強(qiáng)數(shù)據(jù)并記錄，隨后再次調(diào)節(jié)進(jìn)水閥門，直到玻璃測壓管達(dá)到另一個(gè)待測水頭，再次測量雨強(qiáng)，如此依次測量若干個(gè)需要測定雨強(qiáng)的水頭并逐個(gè)記錄；

步驟4：繪制關(guān)系曲線：將測定實(shí)驗(yàn)所獲得數(shù)據(jù)錄入計(jì)算機(jī)中，并擬合獲得一條水頭與雨強(qiáng)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線表；

步驟5：清洗裝置：將水桶和封閉水箱中的水倒出，往水桶里面倒入濃度為10%的稀鹽酸，將進(jìn)水閥門開至最大，打開磁力泵往封閉水箱中注入10%的稀鹽酸，清洗約10分鐘后關(guān)閉磁力泵，待稀鹽酸從針頭流盡后再向水桶中倒入清水清洗一遍。

步驟6：拆除并收納裝置：關(guān)閉磁力及進(jìn)水閥門，將裝置各個(gè)部分分離，并將水分瀝干，待水分瀝干后將各個(gè)部分收納好，離開實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一種便攜式野外濕地人工降雨裝置及其應(yīng)用方法，具有以下優(yōu)點(diǎn)：