[发明专利]一种坡面降雨深层入渗特征的模拟观测装置及方法

权利要求书

1.一种坡面降雨深层入渗特征的模拟观测装置，其特征在于，包括：

坡面土体观测单元，为上下开口的箱体，所述箱体内回填不同质地的土壤样品并且土壤坡面角度可变；

深层土壤集水单元，设置在坡面土体观测单元内的土壤中，为多个从坡顶到坡底依次相邻放置的集水容器，所述每个集水容器距离坡面的高度一致，所述集水容器上端为开放结构、下底板中央设置出水口连接出水管，所述出水管穿过坡面土体观测单元的箱体至所述坡面土体观测单元侧面的观测沟内，所述观测沟用于统一收集所有集水容器经出水管流出的水分；

降雨模拟单元，包括供水管线和依次设置在供水管线上的水泵、过滤器、减压阀、球阀、喷头；所述水泵将地下水抽出至供水管线内；所述过滤器用于滤出地下水中的杂质；所述减压阀用于调整喷头出水压力；所述球阀用于控制模拟降雨时的喷头开关；所述喷头为多个且布置在深层土壤集水单元上方，所述每个喷头距离坡面土体观测单元内的土壤坡面高度一致。

2.根据权利要求1所述的一种坡面降雨深层入渗特征的模拟观测装置，其特征在于，所述箱体为铁板制成。

3.根据权利要求1所述的一种坡面降雨深层入渗特征的模拟观测装置，其特征在于，所述坡面土体观测单元的箱体由隔板围成，所述隔板高度为3m。

4.根据权利要求1所述的一种坡面降雨深层入渗特征的模拟观测装置，其特征在于，所述深层土壤集水单元的深度设置在1.5-2.5m之间，收集地表下1.5-2.5m深度土壤截面的水分入渗数量。

5.根据权利要求1所述的一种坡面降雨深层入渗特征的模拟观测装置，其特征在于，所述集水容器设置在坡面土体观测单元内的中央线上。

6.根据权利要求1所述的一种坡面降雨深层入渗特征的模拟观测装置，其特征在于，所述集水容器为正方形或圆形筒体。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种坡面降雨深层入渗特征的模拟观测装置，其特征在于，所述降雨模拟单元的供水管线直径为16mm；所述喷头距坡面土体观测单元内的土壤坡面距离为0.7-1.5m；喷头间距为1.2m。

8.一种坡面降雨深层入渗特征的模拟观测方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：观测之前调整坡面土体观测单元内的土壤含水量；

步骤2：调节降雨模拟单元的球阀、减压阀，设置不同的降雨量、雨强参数，降水后开始水分入渗观测；

步骤3：记录各个集水容器的初始出水时间，并定期记录出水数量，最终获得坡面不同部位在相应土壤深度截面的水分入渗数量和发生时间。

9.根据权利要求1所述的一种坡面降雨深层入渗特征的模拟观测方法，其特征在于：所述步骤1包括：将试验土壤进行饱和灌溉，当集水容器内有水流出时停止浇水，等到出水管不再有水流出时记录时间，以保持土壤维持在最大持水量水平。

10.根据权利要求8-9任意一项所述的一种坡面降雨深层入渗特征的模拟观测方法，其特征在于：通过调节减压阀使得所述喷头工作压力为0.25-0.3Mpa，单个喷头雨强为36.18-37.74mm/h。