[发明专利]一种降雨产流的采集装置

说明书

本发明涉及一种降雨产流的采集装置，包括土槽（1），土槽（1）底部设有底座（12），其特征在于：在土槽（1）中通过设置挡板（4）将土槽（1）分割成两个小土槽（2、3）。对每个小土槽（2、3）进行土壤填充，在不同小土槽（2、3）的土壤表面种植不同植被形成不同的下垫面条件，最终实现不同下垫面条件下的对比试验并且在土壤中插有多个所述降雨产流的采集装置采集不同点的土壤水分对肉眼看不到的土槽内部土壤水分进行数据采集和分析。

技术领域

本发明涉及属于水文学或土壤生态学实验研究技术领域的一种降雨产流试验装置，尤其涉及一种可用于研究不同下垫面条件下，降雨产流机理以及水分在土壤中的运移情况的降雨产流的采集装置。

背景技术

气候变化所引起的灾害风险增加已成为全球安全与发展所面临的重大挑战。其中，洪水灾害是全球发生频率最高、造成损失最严重的自然灾害之一，受到国际气象、水文及灾害风险等领域学者越来越多的关注。因此，研究降雨的产汇流机理，对于减轻流域洪涝灾害的影响具有重要意义。

在目前的研究工作中，关于不同下垫面对降雨产流响应机理的研究有多种方法，其中采用室内人工模拟降雨的方法应用较广。通过控制不同雨强、坡度、不同下垫面等条件，进行人工降雨试验研究。但目前降雨所用土槽均具有一定的局限性，同一土槽均采用相同的下垫面条件，以至于对不同下垫面条件进行人工模拟降雨过程中，由于人工降雨强度率定（受试验条件限制，压力控制的降雨喷头会造成降雨区不同位置的雨强存在差异，因此降雨前需要对土槽放置地区的雨强重新率定，以减小试验误差）、天气、人为等因素，不同场次降雨的外在条件变化，容易造成试验误差。

此外，土壤内部的产流肉眼不可见无法得到降雨产流在其中如何运动的真实数据。

发明内容

本发明设计了一种降雨产流的采集装置，解决的技术问题是：（1）现有技术中不能实时对不同深度并且肉眼看不到的降雨产流进行采集和检测。（2）目前室内人工模拟降雨所用土槽均具有的局限性，即同一土槽均采用相同的下垫面条件，以至于对不同下垫面条件进行人工模拟降雨过程中，由于人工降雨强度率定、天气、人为等因素，不同场次降雨的外在条件变化，容易造成试验误差。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：

一种可用于对比不同下垫面降雨产流的试验装置，包括土槽（1），土槽（1）底部设有底座（12），其特征在于：在土槽（1）中通过设置挡板（4）将土槽（1）分割成两个小土槽（2、3），分别对每个小土槽（2、3）进行土壤填充，在不同小土槽（2、3）的土壤表面种植不同植被形成不同的下垫面条件，并最终实现不同下垫面条件下的对比试验。在土壤中插有多个降雨产流的采集装置采集不同点的土壤水分，对肉眼看不到的土槽内部土壤水分进行数据采集和分析。

进一步，降雨产流的采集装置包括套筒和驱动杆（21），所述驱动杆（21）位于所述套筒中，所述套筒外壁设有刻度并且上端开口底部连接一锥形部（23），在套筒轴向的不同位置设有多个径向孔（28），在每个所述径向孔（28）中设有一伸缩移动部件（27），所述伸缩移动部件（27）一侧设置下斜面（26），所述伸缩移动部件（27）另一侧设置伸缩采集腔（22），所述伸缩采集腔（22）采集土槽土壤并通过其中的土壤水分传感器测量土壤的含水量，所述驱动杆（21）底部设有上斜面（25），所述伸缩移动部件（27）未被所述驱动杆（21）作用时，所述伸缩移动部件（27）隐藏在所述径向孔（28）中，所述下斜面（26）被所述上斜面（25）作用时，所述伸缩采集腔（22）从所述径向孔（28）被推出采集土壤水分。

进一步，还包括复位弹簧（29），所述复位弹簧（29）安装在所述径向孔（28）中，其确保所述伸缩移动部件（27）未被所述驱动杆（21）作用时，所述伸缩移动部件（27）能够返回至所述径向孔（28）中。