[发明专利]一种便携式人工模拟降雨装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种人工模拟降雨装置，具体涉及一种便携式人工模拟降雨装置。

背景技术

人工模拟降雨装置是一种通过人工手段模拟自然降雨的仪器设备，它可在室内和野外条件下用于快速测定土壤入渗过程、降雨产流过程、土壤侵蚀过程以及土壤养分流失过程，是土壤学、水土保持学、土壤侵蚀学以及泥沙动力学等学科进行科学研究的重要仪器设备。采用人工模拟降雨装置进行模拟降雨试验，不仅可以模拟不同降雨强度的自然降雨，缩短试验周期，而且还能够严格控制试验条件，便于研究不同因素之间的内在影响机制。

人工模拟降雨装置的研究与应用已有较长时间历史。根据产生雨滴的形式不同，目前人工模拟降雨装置主要有管式模拟降雨装置、转盘式模拟降雨装置、槽式人工模拟降雨机、振动式模拟降雨装置等。

公开号为CN102955024A的发明专利公开了一种便携式人工模拟降雨装置，它是由供水动力装置、降雨喷头、支架、样方装置和土壤水监测装置组成；降雨喷头固定在支架顶端并置于样方装置正上方，它通过供水动力装置的输水管与该装置中的压力表、流量计、人工压力泵和水桶连接，样方装置中的样方框嵌入土壤样方，三面封闭，开放一面与该装置中的集流槽无缝结合，遮雨罩完全遮蔽集流槽，量杯置于集流槽出水端下方；土壤水监测装置中的土壤水传感器通过网口式插口连接该装置中的HOBO采集器，并通过HOBO数据线将HOBO采集器与笔记本电脑相连；该便携式人工模拟降雨装置构思科学，结构简单，增强了仪器的野外适应性。但是该发明技术方案中的供水动力装置较为复杂，在搬运及操作上均需要耗费较大的人力以及较长的时间；而且该发明所述技术方案存在较大的外界因素(如风等)对降雨的影响，导致降雨的不均匀性，影响实验结果。

另外，传统的供水动力装置还存在对交流电源需求依赖性强、大型蓄电池搬运不便于野外搬运等不足。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、携带方便且操作简易的便携式人工模拟降雨装置。

本发明所述的便携式人工模拟降雨装置，包括供水装置、雨滴发生装置和样方装置，所述雨滴发生装置设置于样方装置的正上方，所述供水装置与雨滴发生装置之间通过管路连通，与现有技术不同的是：所述的供水装置为电动喷雾器。采用电动喷雾器作为供水装置，不仅能直接蓄水，而且依靠电动喷雾器本身的电力压缩泵作为供水动力，结构上更为紧凑、简单，搬运及操作均省时省力，有效克服现有技术中搬运及操作费时费力的不足。

本发明所述技术方案中，所述样方装置的结构可以与现有技术相同。为了有效避免外界因素(如风等)影响降雨的不均匀性，从而导致实验结果可靠性不足的问题，优选采用以下结构的样方装置：

所述的样方装置包括用于圈出有效降雨区的样方框、用于导出有效降雨区的有效坡面产流的格拉槽和用于承接径流的径流收集装置，其中：

所述的样方框包括一个具有四个侧面、且顶端及底端均为敞口的框架，在其中一个侧面的中下部设有一个缺口，该缺口的长度与该缺口所在侧面的横向长度相等，在该缺口的区域范围内设有一块挡板，该挡板的两端分别连接于与缺口所在侧面相邻的两个侧面上；

所述的格拉槽包括一个具有一个敞口的箱体，在箱体上设置有一个可以覆盖该敞口的盖板以及一个排水口，在箱体的一个侧面上还设置有一块导流板，该导流板的一端与其所在侧面上呈无缝连接，在当格拉槽确定好坡位后，该导流板的另一端位于所述挡板的下方并与挡板相接触，并且该导流板位于挡板下方的一端具有与挡板相应的长度；

所述径流收集装置与格拉槽上的排水口管路连通。

上述样方装置的结构中，所述的径流收集装置可以是一个具有容积刻度的容器，如量杯等容器。

本发明所述技术方案中，所述的雨滴发生装置可以与现有技术相同，如可以是直接从市场上购买的喷头，也可以是一个具有一个进水孔、底部均匀分布有若干个出水孔的箱体式容器，该箱体式容器的截面尺寸大小应与样方框的截面尺寸大小匹配。当雨滴发生装置为喷头时，为了固定输水管，可以在样方框上加设一个顶盖，并将输水管穿过顶盖的正中央，再在该输水管的端头处接上喷头。

本发明所述技术方案中，在供水装置与雨滴发生装置之间的管路连通路径上还设置有压力表和流量计。

与现有技术相比，本发明的特点在于：