[发明专利]一种群集式测坑联合实验装置及其使用方法

说明书

本发明涉及一种群集式测坑联合实验装置及其使用方法，其特征在于，包括挡雨棚、运动导轨、驱动装置、人工降雨系统和运动控制系统，其中，挡雨棚是由外层挡雨棚、中层挡雨棚和内层挡雨棚从上到下嵌套设置构成；群集式测坑两侧分别平行设置有三条运动导轨，三运动导轨上均相应滑动连接外层挡雨棚、中层挡雨棚和内层挡雨棚，内层挡雨棚上设置有用于对群集式测坑进行不同强度人工降雨的人工降雨系统；外层挡雨棚、中层挡雨棚和内层挡雨棚底部两侧还分别连接一驱动装置，每一驱动装置还分别电连接运动控制系统，运动控制系统通过每一驱动装置控制外层挡雨棚、中层挡雨棚和内层挡雨棚的运动状态，本发明可广泛应用于灌溉试验站或者水资源野外观测站中。

技术领域

本发明是关于一种群集式测坑联合实验装置及其使用方法。

背景技术

随着农业节水技术研究的不断深入，对土壤水分、养分、灌溉水流运动特性等信息指标的监测精度提出了更高的要求，以适应在不同灌溉方式下对灌溉过程进行精准控制的需求。测坑是最主要的蒸渗器之一，它是灌溉试验站最重要的试验设施，许多精度要求较高的试验均要求在高标准的测坑中进行，如作物需水量(蒸发蒸腾量)试验、作物水分生产函数试验和水肥耦合试验等。测坑应考虑作物需水量试验处理的全面性、代表性、长久性和先进性，量测仪器布置、试验管理和对比试验安排的方便性。

根据《灌溉试验规范》的规定，除年水量小于200mm的干旱地区外，作物需水量测坑应该附设有在降雨时使用的活动防雨棚，以达到精准控制作物需水量试验的水分设置目标。目前，中国有条件的省市灌溉中心试验站或者重点试验站，基本上均配备有自动或半自动运行的挡雨棚。在自然降雨发生时，即可利用测坑挡雨棚来屏蔽外界水量对测坑作物需水试验的干扰，从而保证试验精度和达到预期目标。中国北方地区多处于干旱半干旱区域，降雨是干旱半干旱地区可利用的宝贵水资源的来源之一。不同降雨强度和降雨量对土壤水再分布和地下水回补有较大的影响，因而通过人工降雨实验，结合田间原位观测试验，利用半干旱区以入渗原理为基础的地下水临界埋深模拟模型，探知降雨对土壤水分入渗和运移的影响以及与地下水耦合的规律，对提高农田自然降水的利用率、促进节水农业的发展有较好的研究意义。

利用群集式测坑群所开展的上述相关研究中，在现有的灌溉试验站或者水资源野外观测站，往往仅装备挡雨棚或者设置人工降雨装置，只能单因素控制作物试验中降雨的减少或者增加，不能自由控制降雨频率和降雨量，而降雨和灌溉对作物生长、土壤水分再分布以及对地下水回补的影响，往往是同时存在的。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够自由控制降雨频率和降雨量的群集式测坑联合实验装置及其使用方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种群集式测坑联合实验装置，其特征在于，包括挡雨棚、运动导轨、驱动装置、人工降雨系统和运动控制系统，其中，所述挡雨棚是由外层挡雨棚、中层挡雨棚和内层挡雨棚从上到下嵌套设置构成；群集式测坑两侧分别平行设置有三条所述运动导轨，三条所述运动导轨上均相应滑动连接所述外层挡雨棚、中层挡雨棚和内层挡雨棚，所述内层挡雨棚上设置有用于对所述群集式测坑进行不同强度人工降雨的所述人工降雨系统；所述外层挡雨棚、中层挡雨棚和内层挡雨棚底部两侧还分别连接一所述驱动装置，每一所述驱动装置还分别电连接所述运动控制系统，所述运动控制系统通过每一所述驱动装置控制所述外层挡雨棚、中层挡雨棚和内层挡雨棚的运动状态。