地表径流模拟系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种地表径流模拟系统，包括土槽装置、人工降雨设备、雨水回收沉淀装置以及地形扫描装置，其中土槽装置包括底座，一端与底座铰接的托架，置于托架内的土槽，以及连接于底座和托架之间的液压千斤顶，土槽用于容纳试验土且一端具有排水口；人工降雨设备用于向土槽中的试验土提供人工降雨；雨水回收沉淀装置用于接收从排水口排出的雨水；地形扫描装置包括移动车和安装在该移动车上的扫描仪，在土槽处于水平状态时，移动车能够沿土槽移动，以便利用扫描仪来扫描土槽中试验土的地形。本发明通过液压千斤顶可以方便且无级地调节土槽的坡度，通过扫描仪可以方便地对试验土表面进行扫描，整体结构简单，安装和操作方便，且模拟结果准确可靠。
【专利说明】地表径流模拟系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及水文模拟【技术领域】，尤其设计一种地表径流模拟系统，用于模拟雨水引起的地表径流情况。
【背景技术】
[0002]地表径流主要指降水在土壤表面流动的过程，是水分陆地循环的重要组成部分。
[0003]径流是地貌形成的外营力之一，并参与地壳中的地球化学过程，它还影响土壤的发育，植物的生长和湖泊、沼泽的形成等。研究地表径流的发生过程、其影响因素、数量化描述和模型预测预报，对于人类更好的利用自然降水，提高水分利用保护环境具有重要意义。
[0004]地表径流研究主要利用野外观测实验和模拟装置进行模拟研究。野外实验由于降水的不确定性和环境影响因素多及条件差的限制因素，而许多模拟装置坡度调节困难，精度差，不容易和激光地形测量装置集成等缺点。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种结构简单、操作方便且模拟结果准确可靠的地表径流模拟系统。
[0006]为了实现上述目的，本发明提供一种地表径流模拟系统，包括土槽装置、人工降雨设备、雨水回收沉淀装置以及地形扫描装置，其特征在于:
[0007]所述土槽装置包括底座，一端与底座铰接的托架，置于托架内的土槽，以及连接于所述底座和托架之间的由电机驱动的液压千斤顶，所述土槽用于容纳试验土，并且所述土槽的一端具有排水口；
[0008]所述人工降雨设备用于向所述土槽中的试验土提供人工降雨；
[0009]所述雨水回收沉淀装置包括雨水收集盒，该雨水收集盒用于放置在所述土槽的一端，以接收从所述排水口排出的雨水；
[0010]所述地形扫描装置包括移动车和安装在该移动车上的扫描仪，在所述土槽处于水平状态时，所述移动车能够沿所述土槽移动，以便利用所述扫描仪来扫描所述土槽中试验土的地形。
[0011]优选地，所述土槽的底面上设置有多个防滑丘，该多个防滑丘沿所述土槽的长度方向间隔排列。
[0012]优选地，所述土槽的一端具有多个所述排水口，该多个排水口沿所述土槽的宽度方向间隔排列。
[0013]优选地，所述底座包括框架，该框架的一端的两侧具有向上延伸的立柱，并且在所述立柱之间连接有托架安装梁，所述托架的一端铰接在所述托架安装梁上。
[0014]优选地，所述框架上设置有千斤顶安装梁，所述千斤顶的一端铰接在该千斤顶安装梁上。
[0015]优选地，所述底座包括支撑梁，该支撑梁支撑在所述框架的两端的下侧，且每个支撑梁的两端设置有水平调节螺栓。
[0016]优选地，所述托架是由角钢焊接而成的桁架式盒状结构。
[0017]优选地，所述托架的横向两侧设置有导轨，所述移动车的车轮与该导轨配合并能够沿该导轨移动。
[0018]在本发明的地表径流模拟系统中，通过液压千斤顶可以方便且无级地调节土槽的坡度，满足不同坡地的试验要求。通过扫描仪可以方便地对试验土表面进行扫描，获得试验土被雨水侵蚀情况的数据。本发明的地表径流模拟系统整体结构简单，安装和操作方便，且模拟结果准确可靠。
[0019]本发明的其他特征和优点将在【具体实施方式】部分详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0021]图1是根据本发明一种实施方式的地表径流模拟系统中土槽装置的示意图。
[0022]图2是根据本发明一种实施方式的地表径流模拟系统中土槽的平面示意图。
[0023]图3是根据本发明一种实施方式的地表径流模拟系统中雨水回收沉淀装置的立体示意图。
[0024]图4是根据本发明一种实施方式的地表径流模拟系统中移动车的侧面示意图。
[0025]图5是图4中移动车的平面示意图。
【具体实施方式】
[0026]以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0027]本发明提供一种地表径流模拟系统主要包括土槽装置、人工降雨设备、雨水回收沉淀装置以及地形扫描装置。
[0028]如图1和图2所示,作为一种实施例,土槽装置主要包括底座10, —端与底座铰接的托架20，置于托架内的土槽30，以及连接于所述底座和托架之间的由电机驱动的液压千斤顶40。所述土槽30用于容纳试验土，并且所述土槽的一端具有排水口 31。
[0029]如图2所示，土槽30的底面上优选设置有多个防滑丘32，该多个防滑丘32沿所述土槽的长度方向间隔排列。通过这些防滑丘32，可以防止土槽中的试验土产生滑坡。另夕卜，土槽30的一端可以具有多个排水口 31，该多个排水口 31沿所述土槽的宽度方向间隔排列，用于将雨水排放到雨水回收沉淀装置中。为了减轻重量，土槽30优选由PVC(聚氯乙烯)材料制成。
[0030]如图1所示，底座10可以包括框架11，该框架的一端的两侧具有向上延伸的立柱12，并且在所述立柱之间连接有托架安装梁13，所述托架20的一端可以通过铰链等零件铰接在所述托架安装梁13上。通过所述立柱12，可以使托架20的一端与底座10之间具有一定的间隙，因此在缩回千斤顶40时，可以保证托架20能够完全放平，即保证土槽30处于水平状态，便于扫描仪对试验土的表面进行扫描，以获得地形地貌。
[0031]另外，在框架11上可以设置有千斤顶安装梁14，所述千斤顶40的一端可以铰接在该千斤顶安装梁14上。通过该千斤顶安装梁14可以稳定地支撑千斤顶40，使得整个结构稳固，满足强度设计要求。
[0032]另外，底座10还可以包括支撑梁15，该支撑梁15支撑在所述框架11的两端的下侦牝且每个支撑梁15的两端可以设置有水平调节螺栓16。通过这些水平调节螺栓16，在使用时可以用来调平框架11，以获得较好的试验结果。
[0033]所述托架20优选形成为由角钢焊接而成的桁架式盒状结构，重量较轻且具有足够的强度和刚度。
[0034]另外，在托架20的横向两侧可以设置有导轨，地形扫描装置中用来承载扫描仪的移动车50 (见图4和图5)的车轮可以与该导轨配合并能够沿该导轨移动。
[0035]在本发明中，人工降雨设备可以采用现有技术，用于向所述土槽20中的试验土提供人工降雨。
[0036]如图3所示，本发明中的雨水回收沉淀装置主要包括雨水收集盒40，该雨水收集盒用于放置在所述土槽30的一端，以接收从所述排水口 31排出的雨水。优选地，雨水收集盒40的一侧设置有多个入水口 41，从而能够接收不同深度试验土不同深度的渗水。
[0037]如图4和图5所示，本发明中的地形扫描装置主要包括移动车50和安装在该移动车上的扫描仪(未显示)。在所述土槽30处于水平状态时，所述移动车50能够沿所述土槽移动，以便利用所述扫描仪来扫描所述土槽中试验土的地形，从而可以获得试验土受雨水侵蚀的情况。
[0038]如图4所示，移动车50的车轮51可以沿着托架20上的导轨移动，从而带着扫描仪对土槽30中的试验土进行扫描。如图5所示，在移动车50的上表面上具有扫描仪卡座52，扫描仪通过该扫描仪卡座可以稳固地安装在移动车50上。
[0039]以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0040]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0041]此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
【权利要求】
1.一种地表径流模拟系统，包括土槽装置、人工降雨设备、雨水回收沉淀装置以及地形扫描装置，其特征在于: 所述土槽装置包括底座，一端与底座铰接的托架，置于托架内的土槽，以及连接于所述底座和托架之间的由电机驱动的液压千斤顶，所述土槽用于容纳试验土，并且所述土槽的一端具有排水口； 所述人工降雨设备用于向所述土槽中的试验土提供人工降雨； 所述雨水回收沉淀装置包括雨水收集盒，该雨水收集盒用于放置在所述土槽的一端，以接收从所述排水口排出的雨水； 所述地形扫描装置包括移动车和安装在该移动车上的扫描仪，在所述土槽处于水平状态时，所述移动车能够沿所述土槽移动，以便利用所述扫描仪来扫描所述土槽中试验土的地形。
2.根据权利要求1所述的地表径流模拟系统，其特征在于，所述土槽的底面上设置有多个防滑丘，该多个防滑丘沿所述土槽的长度方向间隔排列。
3.根据权利要求1所述的地表径流模拟系统，其特征在于，所述土槽的一端具有多个所述排水口，该多个排水口沿所述土槽的宽度方向间隔排列。
4.根据权利要求1所述的地表径流模拟系统，其特征在于，所述底座包括框架，该框架的一端的两侧具有向上延伸的立柱，并且在所述立柱之间连接有托架安装梁，所述托架的一端铰接在所述托架安装梁上。
5.根据权利要求4所述的地表径流模拟系统，其特征在于，所述框架上设置有千斤顶安装梁，所述千斤顶的一端铰接在该千斤顶安装梁上。
6.根据权利要求5所述的地表径流模拟系统，其特征在于，所述底座包括支撑梁，该支撑梁支撑在所述框架的两端的下侧，且每个支撑梁的两端设置有水平调节螺栓。
7.根据权利要求1所述的地表径流模拟系统，其特征在于，所述托架是由角钢焊接而成的桁架式盒状结构。
8.根据权利要求1所述的地表径流模拟系统，其特征在于，所述托架的横向两侧设置有导轨，所述移动车的车轮与该导轨配合并能够沿该导轨移动。
【文档编号】G01N33/24GK104280528SQ201310271110
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2013年7月1日 优先权日:2013年7月1日
【发明者】吴会军, 蔡典雄, 武雪萍, 刘振华, 庄严, 查燕, 张建君, 赵全胜, 谢晓红 申请人:中国农业科学院农业资源与农业区划研究所