一种考虑土壤厚度分布和基岩渗透性差异性的径流收集装置及方法

文档序号:36180103发布日期:2023-11-29 17:01阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种考虑土壤厚度分布和基岩渗透差异性的径流收集装置,其特征在于:包括土槽(1)、土槽隔板(2)、径流收集槽(3)、底板(4)、土槽底座(5),所述土槽隔板(2)将土槽(1)分为左右两个容积大小相等的透水小土槽(101)和不透水小土槽(102),径流收集槽(3)位于土槽(1)一端,用于收集地表径流和壤中流,底板(4)分为透水支撑板(401)和不透水支撑板(402),分别位于透水小土槽(101)和不透水小土槽(102)内,以实现不同基岩渗透性设计;透水支撑板(401)和不透水支撑板(402)下方设有支撑架(405),调整支撑架(405)放置的方向可实现土槽(1)内不同的土壤厚度分布设计;土槽底座(5)位于土槽(1)下方,用于支撑土槽(1)并可使土槽(1)移动,还用于升降土槽(1)以进行不同坡度调整。

2.根据权利要求1所述的一种考虑土壤厚度分布和基岩渗透差异性的径流收集装置,其特征在于:所述径流收集槽(3)包括从上至下依次设于土槽(1)一侧的地表径流收集槽(301)、中部壤中流收集槽(302)、下部壤中流收集槽(303),土槽(1)一侧从上至下依次设有地表径流出水口(104)、中部壤中流出水口(105)以及下部壤中流出水口(106),地表径流收集槽(301)、中部壤中流收集槽(302)、下部壤中流收集槽(303)分别与地表径流出水口(104)、中部壤中流出水口(105)以及下部壤中流出水口(106)连通。

3.根据权利要求2所述的一种考虑土壤厚度分布和基岩渗透差异性的径流收集装置,其特征在于:所述地表径流出水口(104)位于土槽(1)一侧顶部,地表径流出水口(104)底部与土槽(1)中所填土壤表面平齐;当支撑架(405)的放置方向使得土层设计为坡底土薄坡顶土厚时,中部壤中流出水口(105)底部与土层底部的反滤层(403)的底部平齐,当支撑架(405)的放置方向使得土层设计为坡底土厚坡顶土薄时,中部壤中流出水口(105)需要被堵住,下部壤中流出水口(106)与土槽(1)底部平齐。

4.根据权利要求2所述的一种考虑土壤厚度分布和基岩渗透差异性的径流收集装置,其特征在于:所述土槽(1)的侧壁为可视侧板(103),所述可视侧板(103)为透明有机玻璃材质,可实时观测透水小土槽(101)、不透水小土槽(102)内土层湿润峰运移情况。

5.根据权利要求2所述的一种考虑土壤厚度分布和基岩渗透差异性的径流收集装置,其特征在于:所述透水小土槽(101)底部靠近下部壤中流出水口(106)处设有挡水条(107),挡水条107一侧设有底部基流出水口(108),另一侧与下部壤中流出水口(106)间隔5cm,挡水条(107)用于挡住基流,防止基流继续往下流动从下部壤中流出水口(106)流出。

6.根据权利要求5所述的一种考虑土壤厚度分布和基岩渗透差异性的径流收集装置,其特征在于:所述径流收集槽(3)还包括底部基流收集槽(304),与设于土槽(1)底部的底部基流出水口(108)连接。

7.根据权利要求2所述的一种考虑土壤厚度分布和基岩渗透差异性的径流收集装置,其特征在于:所述透水支撑板(401)、不透水支撑板(402)上平铺有反滤层(403),反滤层(403)叠加覆盖有两层钢丝网(404),两层钢丝网(404)中间设有无纺布过滤网。

8.根据权利要求7所述的一种考虑土壤厚度分布和基岩渗透差异性的径流收集装置,其特征在于:所述支撑架(405)两侧为直角梯形,底部为矩形,两侧的直角梯形内部设有垂直支撑杆以及水平支撑杆,支撑架(405)底部矩形中间无支撑杆。

9.根据权利要求1所述的一种考虑土壤厚度分布和基岩渗透差异性的径流收集装置,其特征在于:所述土槽底座(5)包括底座支撑架(501)、万向轮(502)、液压升降机(503),底座支撑架(501)为矩形钢架结构,底部长宽与土槽(1)长宽相等,底部四角有4个万向轮(502);在土槽(1)底部设有重型铰链将土槽(1)底部与底座支撑架(501)一端的顶部连接,土槽(1)可绕重型铰链转动;液压升降机(503)固定在底座支撑架(501)上,液压升降机(503)的支柱位与土槽(1)底部通过重型铰链连接,调节液压升降机(503)支柱升降可使土槽(1)坡度在0°~30°范围内变化。

10.一种考虑土壤厚度分布和基岩渗透差异性的径流收集方法,其特征在于:采用权利要求1-9任一项所述装置进行,所述方法包括如下步骤:


技术总结
一种考虑土壤厚度分布和基岩渗透差异性的径流收集装置及方法,该装置包括土槽、土槽隔板、径流收集槽、底板、土槽底座,土槽隔板将土槽分为两个小土槽,分别为透水小土槽和不透水小土槽;径流收集槽用于收集地表径流和壤中流;底板分为透水支撑板和不透水支撑板,分别位于两个小土槽内以实现不同基岩渗透性设计,支撑板下设有可调整放置方向的支撑架,可实现土槽内不同的土壤厚度分布设计;土槽底座位于土槽下方,用于支撑土槽,并可使土槽移动和进行不同坡度调整。本发明可利用连续人工降雨试验实现对不同土壤厚度分布、不同基岩渗透性条件下的径流过程收集,更准确地模拟和分析典型山区坡面不同下垫面形态条件下的连续降雨径流产流过程。

技术研发人员:童晓霞,丁文峰,唐文坚,路良伟,刘纪根,许文盛,王一峰,周彦辰,李建明,聂文婷,李力,张冠华
受保护的技术使用者:长江水利委员会长江科学院
技术研发日:
技术公布日:2024/1/16
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