[发明专利]一种水均衡综合实验教学观测装置

权利要求书

1.一种水均衡综合实验教学观测装置，其特征在于，包括水均衡试验箱(2)、模拟降雨系统(3)、坡面流系统(4)和汇流系统(5)，所述水均衡试验箱(2)为顶部开口的中空结构，所述坡面流系统(4)包括倾斜设置在所述水均衡试验箱内的坡面槽(4.1)、设置在所述坡面槽内的坡面槽填充层(4.2)、覆盖在所述坡面槽填充层上的坡面覆被材料(4.3)以及用于调节所述坡面槽倾斜角度的驱动装置(4.4)，所述坡面槽的后端通过铰接轴铰接在所述水均衡试验箱的内侧壁上，所述坡面槽的前端向下倾斜，所述坡面槽的前端底部设有出流口(4.1a)；所述驱动装置(4.4)设置在所述坡面槽的前端下方，用以对所述坡面槽(4.1)的倾斜角度进行调节；所述模拟降雨系统(3)包括设置于所述水均衡试验箱(2)顶部开口上方的多个降雨喷头(3.1)，多个所述降雨喷头的喷水范围能够完全覆盖所述坡面槽(4.1)在水平方向上的投影；所述汇流系统(5)包括与所述出流口相对应的用于收集先后流经坡面覆被材料(4.3)和坡面槽填充层(4.2)的水流的地下水集水槽(5.1)、用于收集流经坡面覆被材料(4.3)而不向下流动至坡面槽填充层(4.2)内的水流的坡面流集水槽(5.2)以及用于汇总地下水集水槽(5.1)和坡面流集水槽(5.2)中水流的总集水槽(5.3)，所述地下水集水槽和坡面流集水槽的出水口通过出水管道连接后再与所述总集水槽的进水口相连通，所述地下水集水槽和坡面流集水槽的出水管道上以及所述总集水槽的出水管道和进水管道上这四个位置共设有至少两个流量计。

2.根据权利要求1所述的水均衡综合实验教学观测装置，其特征在于，所述坡面槽填充层(4.2)由壤土、砂土以及粘土中的一种或多种压制而成，以模拟不同含水层介质。

3.根据权利要求1所述的水均衡综合实验教学观测装置，其特征在于，所述坡面覆被材料(4.3)为由动物皮革或有孔透水泡沫压成的含有沟渠系统的三维地貌模型。

4.根据权利要求1所述的水均衡综合实验教学观测装置，其特征在于，所述坡面槽(4.1)与水平方向之间的倾角为15°～30°；所述坡面槽为长60～150cm、宽40～100cm、高25～40cm的有机玻璃槽。

5.根据权利要求1所述的水均衡综合实验教学观测装置，其特征在于，还包括工作台(1)，所述水均衡试验箱(2)设置在所述工作台上；所述驱动装置(4.4)为安装在所述工作台上的电动推杆，所述电动推杆的活塞杆端伸入所述水均衡试验箱内，并活动连接在所述坡面槽的底部。

6.根据权利要求1所述的水均衡综合实验教学观测装置，其特征在于，所述模拟降雨系统(3)包括设置在所述工作台底部的调节水箱(3.2)和回水泵(3.3)，以及设置在所述水均衡试验箱上方的降雨喷管(3.4)，所述调节水箱与所述回水泵连接，所述回水泵与所述降雨喷管连接，所述降雨喷管的底部设有多个所述降雨喷头(3.1)。

7.根据权利要求6所述的水均衡综合实验教学观测装置，其特征在于，所述总集水槽的出水管道与所述调节水箱相连通。

8.根据权利要求1所述的水均衡综合实验教学观测装置，其特征在于，所述地下水集水槽和坡面流集水槽的出水管道上分别设有第一流量计(5.4)和第二流量计(5.5)；所述总集水槽的出水管道上设有第三流量计(5.6)。