[发明专利]一种测定水生植物能承受的水流临界流速的装置与方法

权利要求书

1.一种测定水生植物能承受的水流临界流速的装置，其特征在于，包括支架、上夹具、下夹具和拉力计，

所述支架包括可上下移动的调节杆，

所述拉力计上端连接于所述调节杆上，所述拉力计下端连接所述上夹具，

所述下夹具固定连接于所述支架上，并位于所述上夹具的下方。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述调节杆水平设置，所述支架包括竖直设置的调节轨，所述调节轨上通过夹紧装置连接所述调节杆。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述夹紧装置为定位夹。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述调节杆上连接有手摇式绞盘，与所述绞盘配合的绞绳为钢丝，所述钢丝的自由端连接所述拉力计。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述拉力计为数显拉力计。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述下夹具包括两片夹片和紧固螺栓，所述紧固螺栓贯穿所述两片夹片。

7.一种采用权利要求1-6中任意一项所述的装置测定水生植物能承受的水流临界流速的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将水生植物的根部固定在所述下夹具上；

(2)利用所述上夹具固定所述水生植物的待测部位；

(3)缓慢增加所述调节杆的高度直至所述水生植物断裂，记录所述拉力计所显示的最大值F，即为该水生植物的待测部位的断裂应力；

(4)根据如下公式计算水生植物在水流中所能承受的临界流速,

式中U为水生植物在水流中所能承受的临界流速，单位为m/s，F为测得的断裂应力，单位为N，植物系数CD＝0.2～2.5，ρ为水体密度，单位为kg/m3，Biomass为测定对象的干重生物量，单位为kg。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的植物系数CD的取值随所述水生植物冠层面积的增加而增大。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述待测部位为测量对象的基部、茎、节或叶柄。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤1-4重复实施4次，每次的待测部位分别为所述水生植物的基部、茎、节和叶柄，分别得到所述水生植物的基部、茎、节、叶柄在水流中所能承受的临界流速U基、U茎、U节、U叶柄，所得到的U基、U茎、U节、U叶柄中的最小值即为所述水生植物在水流中所能承受的临界流速。