[發明專利]用于研究不同坡度植被緩沖帶構建最佳方式的實驗裝置和方法

在審

• 申請號: 201810175890.8
• 申請日: 2018-03-02
• 公開（公告）號: CN108375667A
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發明（設計）人: 王云琦;付婧;梁丹;丁雪坤
• 申請（專利權）人: 北京林業大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;趙鎮勇

1.一種用于研究不同坡度植被緩沖帶構建最佳方式的實驗裝置，其特征在于，包括兩個規格相同、并排設置的實驗土槽，兩個實驗土槽的末端和外側分別設有出水口，兩個實驗土槽的前端設有紊流池，所述紊流池連接有配水系統，兩個實驗土槽連接有坡度調節液壓器，還包括用于承接徑流水樣的若干小桶。

2.根據權利要求1所述的用于研究不同坡度植被緩沖帶構建最佳方式的實驗裝置，其特征在于，所述配水系統裝有配比好的模擬的耕地降水徑流的配水池、水泵、輸水管和控制流量的流量計。

3.根據權利要求2所述的用于研究不同坡度植被緩沖帶構建最佳方式的實驗裝置，其特征在于，所述配水池內設有攪拌裝置。

4.一種應用權利要求1、2或3所述的植被緩沖帶構建最佳方式的實驗裝置進行植被緩沖帶構建最佳方式的研究方法，其特征在于，包括步驟：

首先，在配水池中根據實驗和相關資料的調查，配置污染物濃度和污染物類型，并啟動自動攪拌機進行攪拌，之后通過水泵和輸水管的相互應用將水輸送到紊流池中，在徑流對水槽進行沖刷之前通過流量計控制徑流的沖刷流量，調節土槽的實驗坡度后進行徑流沖刷實驗，徑流通過斜面板以面流的方式沖刷土槽，首先通過1米寬的20％覆蓋度的植被緩沖帶—1米空地—1米寬的40％覆蓋度的植被緩沖帶—1米空地—1米寬60％覆蓋度的植被緩沖帶；

然后，實驗過程中分別對土槽末端出水口和雙側出水口進行徑流水樣采集，限定時間內采集水樣，最終測定水樣中總氮含量、總磷含量和懸浮物質的含量，將具有植被配置的土槽與未設置植被配置的土槽進行對比分析，并通過水樣檢測結果對緩沖帶的面源污染物攔截削減作用進行定量研究，量化緩沖帶發生的作用；

最后，根據實驗需要改變土槽中植被的配置方式，或者調節土槽成為不同坡度來滿足實驗的設計需要，最終挑選出具有最佳攔截效果的植被配置方式、植被類型，并量化具有最佳攔截效果的緩沖帶寬度。

5.根據權利要求4所述的植被緩沖帶構建最佳方式的研究方法，其特征在于，還包括步驟：

計算面源污染物的總氮去除效率：通過實驗過程中收集進出水口的水樣，采用總氮測定的方法進行總氮的測定，并取其平均值，最后應用總氮濃度去除效率公式計算該比率；

面源污染物質總磷去除率：通過實驗過程中收集進出水口的水樣，采用總磷測定方法測定，并取其平均值，最后應用總磷濃度去除效率公式計算該比率；

懸浮物去除率：通過實驗過程中收集進出水口的水樣，采用懸浮物測定的重量法進行懸浮物濃度的測定，并取其平均值，最后應用TSS濃度去除效率公式計算該比率。

6.根據權利要求5所述的植被緩沖帶構建最佳方式的研究方法，其特征在于，根據實驗需要調節不同土槽坡度，或者根據需要選取緩沖帶構建植被類型、構建方式和構建寬度，從而研究出在不同坡度下對面源污染物具有最佳攔截效果的緩沖帶的構建方式。