[实用新型]一种模拟薄层水流装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种模拟薄层水流装置，该装置能够模拟流量、流速、坡度等多项不同参数条件下的薄层水流条件。

背景技术

坡地土壤养分随地表径流迁移是一个复杂的物理、化学过程，这一过程不仅涉及农用化肥高效利用、土壤质量退化等农业问题，也是水体污染等环境问题。坡面土壤、化学物随地表薄层水流迁移的机理研究一直是国内外学者关注热点。在研究过程中，降雨条件下土壤养分随地表薄层水流迁移过程涉及诸多影响因素，降雨特征本身情况复杂，因而降雨因素的干扰很容易掩盖了地表薄层水流对坡面土壤及化学物的作用，也无法科学地探讨薄层水流对地表土壤化学物作用机制。因此，为了揭示坡面薄层水流对坡面土壤养分(溶质)流失过程作用机理，有必要在消除降雨因素影响，采用上方来水方便地模拟薄层水流各种情况，观测薄层水流不同水力要素对土壤养分浸提、释放和迁移的作用过程，为揭示降雨条件薄层水流土壤溶质迁移机制提供参考。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种试验数据准确、可靠且结构简单，使用方便的模拟不同参数特征的薄层水流装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的模拟薄层水流装置，土槽一端为固定端，另一端为升降端，所述的土槽的底部设有孔板，四周均由透明材料组成，所述的土槽的固定端设置出水口，所述的土槽的升降端的底部设有坡度调节系统，所述的土槽的升降端的上部设有水流消能简便设施，所述的水流消能简便设施与所述的土槽内连接，所述的水流消能简便设施连接有供水系统。

所述的供水系统是在所述的土槽的升降端上设有蓄水箱，在所述的蓄水箱内设有可控制流量水泵，所述的可控制流量水泵的出口通过输水橡皮管与所述的水流消能简便设施连接。

所述的土槽为长度为0.8m、宽度为0.3m、深度为0.45m的矩形槽，所述的土槽四周的透明材料为厚度为3mm的有机玻璃，所述的土槽的底部的孔板为5mm厚的有孔钢板。

所述的坡度调节系统使所述的土槽坡度在0°～30°间变化，所述的坡度调节系统为坡度调节套筒。

所述的水流消能简便设施的结构是临近所述的供水系统的一端设有入水槽，临近所述的土槽的一端设有静水槽，在所述的入水槽与所述的静水槽之间设有溢流高坝，所述的静水槽与所述的土槽之间设有溢流低坝。

采用上述技术方案的模拟薄层水流装置，实验方法步骤如下：根据实验要求，流量相同，设定不同的坡度值，可测定薄层水流流速、薄层水流厚度、坡面产流量、产沙量以及各化学物含量流失量，同时进行计算研究，得出相关结论；根据实验要求，坡度相同，设定不同的流量，可测定薄层水流流速、薄层水流厚度、坡面产流量、产沙量以及各化学物含量流失量，进行计算研究，得出相关结论；通过该装置还可观测在薄层水流作用下坡面土壤水入渗过程、化学物淋溶变化，进行计算研究，得出相关结论。

本实用新型的优点如下：

本实用新型是人工模拟薄层水流装置，设定一定的坡度值后，打开可控制流量水泵，水从蓄水箱中流经输水橡皮管到水流消能简便设施中，水流消能简便设施可形成动能很低、浅薄且均匀的薄层水流，均匀地导流到土槽内坡面土壤表面；这样避免了薄层水流对坡面上坡部分过度冲刷，同时消除了降雨带来的溅蚀作用，使得试验数据更加准确、可靠反映地表薄层水流的冲刷作用；土槽四周采用有机玻璃制成，便于观测薄层水流厚度变化、速度波动以及土壤入渗过程；土槽下方的孔洞更好的模拟了原始土壤的下垫面条件，提高了数据的准确度。采用上方来水模拟薄层水流，以此消除降雨影响，观测薄层水流不同水力要素对土壤养分浸提、释放和迁移的作用过程，为揭示降雨条件薄层水流土壤溶质迁移机制提供参考。因而本实用新型对研究降雨条件下薄层水流土壤溶质迁移机制有十分重要的意义。

综上所述，本实用新型是一种获取试验数据准确、可靠且结构简单，使用方便，性能可靠的模拟薄层水流装置。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图，

图2为本实用新型的水流消能简便设施结构示意图。

具体实施方式