[实用新型]一种便携式土壤染色示踪实验设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种便携式土壤染色示踪实验设备，属于水利工程中的水文预报技术领域。

背景技术

传统的水文模型往往仅关注流域出口的过程，忽视了对中间过程的跟踪，显然此类模型不足以揭示和反映水文过程的本质，因而有必要开展一系列实验研究，揭示土壤水分运动路径及过程。现有技术中，利用染色示踪实验及剖面开挖，并对所获取的土壤剖面的数字图像进行处理分析，可以直观地观测到土壤水运移路径，是目前国内外较常用的一种观测手段。

然而，目前的染色实验设备大多采用积水渗透方式，具体做法是采用钢圈来控制染色区域的范围，然后将预制的染色溶液一次性倾洒在被染色区域，任其自由下渗后开挖剖面并照相分析。这种做法虽简便易行，但是并不能有效模拟真实降雨过程，因而研究结果可靠性较低，有必要对积水入渗的染色方式进行改造。

实用新型内容

为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种将人工降雨与染色示踪实验结合起来的便携式土壤染色示踪实验设备。

为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：

一种便携式土壤染色示踪实验设备，包括：用于存放染色溶液的储水桶以及与储水桶连通的降雨装置，所述储水桶的侧壁上安装一水位观测计，所述降雨装置包括：安装于储水桶底壁上的潜水泵、与潜水泵的出水口相连的导水软管以及连接于导水软管出水端的降雨喷头，所述导水软管上还设置有流量计和流量控制阀。

优选地，前述储水桶的底部设有排污口，方便将储水桶中的染色溶液放掉以及清洗储水桶。

更优选地，前述降雨喷头为正方形，边长分别为：0.1m、0.25m或0.5m，其中0.1m喷头的喷嘴孔径为1.5mm，0.25m喷头的喷嘴孔径为1mm，0.5m喷头的喷嘴孔径为0.5mm，这样方便满足不同染色面积的需要选择合适的降雨喷头。

再优选地，前述降雨喷头的喷嘴角度为垂直向下，使雨滴能够垂直下落，提高模拟结果的可靠性。

此外，前述的一种便携式土壤染色示踪实验设备还包括一用于安装降雨喷头的伸缩式三脚架，该伸缩式三脚架的高度可调节，从而方便根据野外地形调整三脚架的高度。

进一步地，在储水桶的内侧壁上还安装有搅拌叶片，从而确保染色溶液混合均匀，储水桶中染色溶液为4g/L的亮蓝溶液。

更进一步地，前述的一种便携式土壤染色示踪实验设备还包括电源装置，所述电源装置与搅拌叶片、潜水泵电连接，前述电源装置为蓄电池，解决了野外实验供电难的问题。

本实用新型的有益之处在于：本实用新型的便携式土壤染色示踪实验设备综合了人工降雨装置与染色示踪设备的优点，可以模拟水滴形成并且调节雨强大小，弥补了传统方法中积水入渗的不足，而且结构简单、体积小而轻便，方便携带，有利于野外实验操作，能够准确模拟山坡真实降雨过程以揭示山坡产流机理，具有良好的推广应用前景。

附图说明

图1是本实用新型的一种便携式土壤染色示踪实验设备的一个优选实施例的结构示意图。

图中附图标记的含义：1、降雨喷头，2、流量计，3、流量控制阀，4、导水软管，5、水位观测计，6、排污口，7、储水桶，8、搅拌叶片，9、潜水泵，10、蓄电池，11、伸缩式三脚架。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。

参见图1，本实用新型的便携式土壤染色示踪实验设备包括：用于存放染色溶液的储水桶7以及与储水桶7连通的降雨装置，其中，在储水桶7的底部设有排污口6，方便将储水桶7中多余的染色溶液放掉以及清洗储水桶7，为了获得最好的示踪模拟效果，储水桶7中染色溶液为4g/L的亮蓝溶液。

实验开始前，先向储水桶7中注入一定量的清水，然后再根据水量计算所需亮蓝粉末重量，以配置成4g/L的亮蓝溶液。如图1所示，在储水桶7的侧壁上安装一水位观测计5，通过水位观测计5即可读出储水桶7中的水量，然后向储水桶7中加入定量的亮蓝粉末，接着打开安装于储水桶7内侧壁上的搅拌叶片8，使染色剂均匀混合，实验过程中搅拌叶片8应持续工作。