[發(fā)明專利]用于研究不同坡度植被緩沖帶構(gòu)建最佳方式的實(shí)驗(yàn)裝置和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810175890.8
• 申請(qǐng)日: 2018-03-02
• 公開（公告）號(hào): CN108375667A
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王云琦;付婧;梁丹;丁雪坤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N33/24
• 分類號(hào): G01N33/24
• 代理公司: 北京凱特來(lái)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;趙鎮(zhèn)勇

本發(fā)明公開了一種用于研究不同坡度植被緩沖帶構(gòu)建最佳方式的實(shí)驗(yàn)裝置和方法，包括兩個(gè)規(guī)格相同、并排設(shè)置的實(shí)驗(yàn)土槽，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)土槽的末端和外側(cè)分別設(shè)有出水口，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)土槽的前端設(shè)有紊流池，所述紊流池連接有配水系統(tǒng)，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)土槽連接有坡度調(diào)節(jié)液壓器，還包括用于承接徑流水樣的若干小桶。配水系統(tǒng)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(jì)，配水池內(nèi)設(shè)有攪拌裝置。在可調(diào)節(jié)坡度的土槽中進(jìn)行不同類型的緩沖帶的構(gòu)建，然后對(duì)其進(jìn)行沖刷實(shí)驗(yàn)，研究不同坡度下具有最佳攔截效果，可以在室內(nèi)用于研究不同坡度植被緩沖帶構(gòu)建最佳方式。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于研究不同坡度植被緩沖帶構(gòu)建最佳方式的實(shí)驗(yàn)裝置，尤其涉及一種用于研究不同坡度植被緩沖帶構(gòu)建最佳方式的實(shí)驗(yàn)裝置和方法。

背景技術(shù)

目前，農(nóng)業(yè)源污染已經(jīng)超過(guò)工業(yè)污染和生活污染成為環(huán)境污染的主要來(lái)源，農(nóng)業(yè)面源污染成為危及水體環(huán)境質(zhì)量的最主要的問(wèn)題，植被緩沖帶能夠有效攔截大部分的面源污染物(氮、磷、泥沙)，能夠有效防治面源污染物進(jìn)入水體威脅水環(huán)境健康。

目前，對(duì)于植被緩沖帶的研究多采用野外坡面觀測(cè)的方法，但野外坡面實(shí)驗(yàn)具有較多不可控制影響因素，且在野外運(yùn)行試驗(yàn)裝置、取樣等都十分不便。而室內(nèi)植被緩沖帶的研究較少，目前已有的實(shí)驗(yàn)裝置都不能全面的體現(xiàn)緩沖帶的作用，在緩沖帶構(gòu)建技術(shù)研究上較為單一，且在坡度對(duì)植被緩沖帶攔截效益的研究上有缺失。

現(xiàn)有技術(shù)一：

通過(guò)進(jìn)水槽、水泵、壓力計(jì)、輸入管、土槽和采樣器等組成的裝置，將水槽中裝有模擬農(nóng)耕地產(chǎn)生的具有污染性的地表徑流水通過(guò)水泵抽通過(guò)壓力計(jì)測(cè)試再通過(guò)輸入管道輸入水槽中，沿水流方向不同的距離設(shè)置有采樣器，土槽中種植草，觀察泥沙的輸移。

現(xiàn)有技術(shù)一主要的缺點(diǎn)是槽子過(guò)長(zhǎng)，坡度不能自由調(diào)節(jié)，而且采樣裝置只有一種，不分地表徑流和壤中流，這對(duì)面源污染物遷移的研究不合理，且植被種植類型單一，不能對(duì)植被緩沖帶構(gòu)建的最佳方式進(jìn)行研究。

現(xiàn)有技術(shù)二：

如圖1所示，該裝置主要用于研究淹沒狀態(tài)下植被緩沖帶的對(duì)面源污染物的凈化作用，在土槽內(nèi)可以填充土壤配置不同植被，在末端可拆卸擋板拆下后可以做沖刷實(shí)驗(yàn)。土槽的下端和出水口都設(shè)置了可調(diào)節(jié)的閥門。

現(xiàn)有技術(shù)二的缺點(diǎn)：

該實(shí)驗(yàn)裝置主要適用于淹沒實(shí)驗(yàn)，沖刷實(shí)驗(yàn)未考慮沖刷水流消能問(wèn)題，所以在研究植被緩沖帶攔截效果時(shí)由于水流本身的力會(huì)造成較大的實(shí)驗(yàn)誤差。且該裝置未考慮到坡度這一主要的影響因素，在緩沖帶的研究中最為主要的幾個(gè)影響因子都欠缺。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用于研究不同坡度植被緩沖帶構(gòu)建最佳方式的實(shí)驗(yàn)裝置和方法。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明的用于研究不同坡度植被緩沖帶構(gòu)建最佳方式的實(shí)驗(yàn)裝置，包括兩個(gè)規(guī)格相同、并排設(shè)置的實(shí)驗(yàn)土槽，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)土槽的末端和外側(cè)分別設(shè)有出水口，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)土槽的前端設(shè)有紊流池，所述紊流池連接有配水系統(tǒng)，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)土槽連接有坡度調(diào)節(jié)液壓器，還包括用于承接徑流水樣的若干小桶。

本發(fā)明的應(yīng)用上述的植被緩沖帶構(gòu)建最佳方式的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行植被緩沖帶構(gòu)建最佳方式的研究方法，包括步驟：

首先，在配水池中根據(jù)實(shí)驗(yàn)和相關(guān)資料的調(diào)查，配置污染物濃度和污染物類型，并啟動(dòng)自動(dòng)攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌，之后通過(guò)水泵和輸水管的相互應(yīng)用將水輸送到紊流池中，在徑流對(duì)水槽進(jìn)行沖刷之前通過(guò)流量計(jì)控制徑流的沖刷流量，調(diào)節(jié)土槽的實(shí)驗(yàn)坡度后進(jìn)行徑流沖刷實(shí)驗(yàn)，徑流通過(guò)斜面板以面流的方式?jīng)_刷土槽，首先通過(guò)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；