[发明专利]模拟气候环境变化和降雨时空变化的植被覆盖层模型箱

说明书

本发明涉及一种模拟气候环境变化和降雨时空变化的植被覆盖层模型箱，气候环境模拟单元包括与模型箱相连的温度、湿度控制器，光照控制器，环境模拟室；降雨模拟单元中的水箱依次连接水泵、两个电磁阀、多个灌溉喷头构成降雨回路；试验平台单元设置在降雨模拟单元的正下方,包括可变换倾斜角度的植被覆盖层模型箱、设置在植被覆盖层模型箱内的多根排水棒、与多根排水棒相连通的多个水箱、多个设置在植被覆盖层模型箱内的传感器预埋孔；数据采集分析单元包括分别设置在传感器预埋孔内的多个张力计和多个土壤水分传感器、多个给水流量计、多个排水流量计、传感器数据釆集模块；计算机控制模块分别与传感器数据采集模块、电磁阀控制模块相连。

技术领域

本发明涉及一种植被覆盖层模型箱，尤其是一种可模拟气候环境变化和降雨时空变化的植被覆盖层模型箱。

背景技术

在中国经济飞速发展、大量土木工程兴建的过程中，植被的破坏导致了一些岩土工程问题的出现。例如，降雨导致了大量浅层边坡破坏和地表侵蚀，北方和西部地区接连出现沙尘暴等恶劣天气，不仅破坏了生态环境，也威胁了人民生命财产安全。

大自然为人类提供了一个和谐美好的生活环境，应该倍感珍惜并加以保护。科研人员应加强跨学科合作，全面深入地认识大自然，让人与自然更加和谐相处。

针对边坡破坏和地表侵蚀等一系列自然问题的加剧，“护坡”问题越来越重要。近年来，植被护坡的理念在国内外引起了高度关注，其核心是大气、植被、土体相互作用系统。与传统护坡方式相比，植被护坡具有低投入、低养护的特性，又能够保护环境，美化生态，有利于实现可持续发展。

但是目前学术界对于植被覆盖层这一问题的研究还有很多不足。主要有以下方面：在试验研究方面考虑问题单一，试验中环境气候等变量和现实有大量出入或者根本就未及考虑；试验装置落后，试验装土构件体积大，体型笨重，土坡模拟困难，同时对仪器清洗也不方便；测数不精确，监测设备安装频繁，设备安装便捷性差；检测设备一般为人工观测，实验精度低，人为性强；模拟降雨一般只模拟恒定降雨强度，不能控制降雨雨型。

例如：一种地基与边坡工程模拟试验平台专利号：200720111516.9，试验平台均为:里面的水箱水压为定水头，不可调节雨量大小模拟各种降雨形式。一种模拟降雨及含水量对边坡稳定性影响的分析实验装置申请号：201510026725.2：该平台降雨强度单一，且未考虑模型表面径流的影响。一种室内模拟降雨入渗的试验装置实用新型专利申请号201520732401.6；该模拟降雨入渗装置未考虑变水头下的降雨情况。以上现有的试验装置，均为考虑模拟气候环境的变化以及降雨的时空分布。

发明内容

本发明是要提供一种模拟气候环境变化和降雨时空变化的植被覆盖层模型箱，该模型箱可以精确控制试验温度、湿度、光照、降雨形式、地表径流和地下水渗流，并且试验形式智能化，测试数据快捷、精确。