用于模擬不同坡度坡面植被對(duì)水流阻力影響的實(shí)驗(yàn)裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于模擬不同坡度坡面植被對(duì)水流阻力影響的實(shí)驗(yàn)裝置，支撐柱上端平面設(shè)置有水平布置的頂板，頂板上均勻布置有多個(gè)用于設(shè)置模擬植被的透孔，頂板下方的支撐柱上設(shè)置有底板，底板一個(gè)側(cè)邊鉸接在對(duì)應(yīng)支撐柱上，與該側(cè)邊相對(duì)的另一側(cè)邊為自由端，該自由端下方設(shè)置有一坡度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，坡度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)底板的角度，底板在任意角度下，自透孔穿過(guò)的模擬植被始終處于豎直狀態(tài)。模擬實(shí)驗(yàn)裝置的仿真度高，實(shí)驗(yàn)結(jié)果真實(shí)準(zhǔn)確；該實(shí)驗(yàn)裝置克服了現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)水槽模擬坡面植被時(shí)無(wú)法使植被垂直地面的技術(shù)問(wèn)題，為水土保持、土地沙漠化、人工造林、城市綠化、城市區(qū)域植被防洪等提供技術(shù)支持。
【專利說(shuō)明】
用于模擬不同坡度坡面植被對(duì)水流阻力影響的實(shí)驗(yàn)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及流域水文過(guò)程模擬技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于模擬不同坡度坡面植被對(duì)水流阻力影響的實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化水平的提高，人類正在肆意改造自然，對(duì)植被亂砍亂伐以擴(kuò)大自己的領(lǐng)地，導(dǎo)致大量自然流域面被半不透面所取代，進(jìn)而對(duì)坡面流產(chǎn)流及匯流過(guò)程產(chǎn)生劇烈影響，使降雨與坡面徑流的響應(yīng)關(guān)系發(fā)生變化。災(zāi)害性暴雨、洪水頻繁出現(xiàn)，造成的直接經(jīng)濟(jì)損失數(shù)以萬(wàn)億元計(jì)，并危及人類的生命安全。所以有必要對(duì)人類影響下坡面植被對(duì)水流阻力影響的變化規(guī)律、機(jī)理進(jìn)行模擬研究，從而為災(zāi)害性洪水預(yù)測(cè)防治、土壤侵蝕治理及水利工程建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)坡面流的研究主要通過(guò)室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)，其中有一些實(shí)驗(yàn)裝置模擬研究了坡面植被對(duì)水流阻力的影響，但是一般實(shí)驗(yàn)會(huì)設(shè)置不同坡度水槽，并在水槽底部放上人工種植的植物、水草以及插塑料棒等用以模擬坡面植被，通過(guò)放水或是人工降雨來(lái)模擬坡面水流，觀察坡面水流在不同坡面植被及坡度下的流動(dòng)情況，進(jìn)而分析坡面水流阻力變化機(jī)理，這種實(shí)驗(yàn)手段雖然能一定程度上證明不同坡面植被對(duì)地表水流有著影響作用。但是，實(shí)驗(yàn)水槽底部的人工植被、水草等會(huì)隨著坡度的變化始終垂直水槽底部，而現(xiàn)實(shí)中的坡面植被是垂直于水平而非坡面。因此，現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)裝置模擬得到的結(jié)果是不準(zhǔn)確的，獲取的研究成果與實(shí)際有一定的偏差。然而目前沒(méi)有實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)不同坡度下坡面植被垂直地面這種情況進(jìn)行研究模擬，所以為了更加真實(shí)模擬現(xiàn)代流域坡面植被對(duì)水流阻力的影響規(guī)律，需要輔以新的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行相關(guān)的模擬實(shí)驗(yàn)。
[0004]由此可見，現(xiàn)有技術(shù)有待于進(jìn)一步的改進(jìn)和提尚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明在于提供一種用于模擬不同坡度坡面植被對(duì)水流阻力影響的實(shí)驗(yàn)裝置，以保證在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中模擬植被始終垂直于水平。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明方案包括:
[0007]—種用于模擬不同坡度坡面植被對(duì)水流阻力影響的實(shí)驗(yàn)裝置，其包括多個(gè)豎直布置的支撐柱，其中，支撐柱上端平面設(shè)置有水平布置的頂板，頂板上均勻布置有多個(gè)用于設(shè)置模擬植被的透孔，頂板下方的支撐柱上設(shè)置有底板，底板一個(gè)側(cè)邊鉸接在對(duì)應(yīng)支撐柱上，與該側(cè)邊相對(duì)的另一側(cè)邊為自由端，該自由端下方設(shè)置有一坡度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，坡度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)底板的角度，底板在任意角度下，自透孔穿過(guò)的模擬植被始終處于豎直狀態(tài)。
[0008]所述的實(shí)驗(yàn)裝置，其中，上述底板之長(zhǎng)度方向的兩側(cè)邊上分別設(shè)置有由有機(jī)玻璃制成的側(cè)板，側(cè)板、頂板、底板形成實(shí)驗(yàn)區(qū)域，側(cè)板與底板形成水流通道。
[0009]所述的實(shí)驗(yàn)裝置，其中，上述底板上設(shè)置有橡膠層，模擬植被包括塑料棒，塑料棒的下端布置有金屬針，金屬針用于插接在橡膠層上，橡膠層的厚度大于等于金屬針的長(zhǎng)度，塑料棒的長(zhǎng)度大于頂板至底板的距離。
[0010]所述的實(shí)驗(yàn)裝置，其中，上述坡地調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為液壓升降柱。
[0011]所述的實(shí)驗(yàn)裝置，其中，上述頂板、底板均由有機(jī)玻璃制成，頂板的厚度為兩毫米，底板的厚度為十毫米。
[0012]所述的實(shí)驗(yàn)裝置，其中，上述橡膠層通過(guò)粘合劑固定在底板上。
[0013]本發(fā)明提供的一種用于模擬不同坡度坡面植被對(duì)水流阻力影響的實(shí)驗(yàn)裝置，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作成本低、實(shí)驗(yàn)操作與調(diào)節(jié)簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，而且模擬實(shí)驗(yàn)裝置的仿真度高，實(shí)驗(yàn)結(jié)果真實(shí)準(zhǔn)確;該實(shí)驗(yàn)裝置克服了現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)水槽模擬坡面植被時(shí)無(wú)法使植被垂直地面，進(jìn)而導(dǎo)致無(wú)法真實(shí)準(zhǔn)確地反映不同坡度下水流阻力取值變化機(jī)理等技術(shù)問(wèn)題;為水土保持、土地沙漠化、人工造林、城市綠化、城市區(qū)域植被防洪等提供技術(shù)支持。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明中實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本發(fā)明中帶有模擬植被的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本發(fā)明提供了一種用于模擬不同坡度坡面植被對(duì)水流阻力影響的實(shí)驗(yàn)裝置，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0017]本發(fā)明提供了一種用于模擬不同坡度坡面植被對(duì)水流阻力影響的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖1與圖2所示的，其包括多個(gè)豎直布置的支撐柱I，其中，支撐柱I上端平面設(shè)置有水平布置的頂板2，頂板2上均勻布置有多個(gè)用于設(shè)置模擬植被的透孔3，頂板2下方的支撐柱I上設(shè)置有底板4，底板4 一個(gè)側(cè)邊鉸接在對(duì)應(yīng)支撐柱I上，與該側(cè)邊相對(duì)的另一側(cè)邊為自由端，該自由端下方設(shè)置有一坡度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)7，坡度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)7調(diào)節(jié)底板4的角度，底板4在任意角度下，自透孔3穿過(guò)的模擬植被始終處于豎直狀態(tài)。
[0018]在本發(fā)明的另一較佳實(shí)施例中，上述底板4之長(zhǎng)度方向的兩側(cè)邊上分別設(shè)置有由有機(jī)玻璃制成的側(cè)板，由于側(cè)板是透明的故在圖中未視出。側(cè)板、頂板、底板形成實(shí)驗(yàn)區(qū)域，側(cè)板與底板形成水流通道側(cè)板、頂板2、底板4形成實(shí)驗(yàn)區(qū)域，側(cè)板與底板4形成水流通道。而且上述底板4上設(shè)置有橡膠層5，模擬植被包括塑料棒8，塑料棒8的下端布置有金屬針9，金屬針9用于插接在橡膠層5上，通過(guò)金屬針9與透孔3保持塑料棒8處于豎直狀態(tài)，并且橡膠層5的厚度大于等于金屬針9的長(zhǎng)度，避免了金屬針穿過(guò)橡膠層5釘?shù)降装?上損壞針頭，并且塑料棒8的長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于頂板2至底板4的距離，從而保證了底板4處于任何角度，都能使塑料棒8豎直在布置在頂板2與底板4之間。
[0019]更進(jìn)一步的，上述坡地調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)7為液壓升降柱，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率較高，當(dāng)然也可以采用電動(dòng)升降桿等設(shè)備。上述頂板2、底板4均由有機(jī)玻璃制成，頂板2的厚度為兩毫米，底板4的厚度為十毫米。并且上述橡膠層5通過(guò)粘合劑固定在底板4上。通過(guò)坡地調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)7可以調(diào)節(jié)底板4處于不同角度，以模擬不同坡度的坡面植物，而塑料棒8通過(guò)下端金屬針9與底板4拆卸連接，從而使塑料棒8可以隨著坡度的變化上下移動(dòng)，這樣可以隨著坡度變化拆卸塑料棒，使實(shí)驗(yàn)操作變得簡(jiǎn)單，保證了不同坡度的需要。
[0020]當(dāng)然，以上說(shuō)明僅僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，本發(fā)明并不限于列舉上述實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本說(shuō)明書的教導(dǎo)下，所做出的所有等同替代、明顯變形形式，均落在本說(shuō)明書的實(shí)質(zhì)范圍之內(nèi)，理應(yīng)受到本發(fā)明的保護(hù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于模擬不同坡度坡面植被對(duì)水流阻力影響的實(shí)驗(yàn)裝置，其包括多個(gè)豎直布置的支撐柱，其特征在于，支撐柱上端平面設(shè)置有水平布置的頂板，頂板上均勻布置有多個(gè)用于設(shè)置模擬植被的透孔，頂板下方的支撐柱上設(shè)置有底板，底板一個(gè)側(cè)邊鉸接在對(duì)應(yīng)支撐柱上，與該側(cè)邊相對(duì)的另一側(cè)邊為自由端，該自由端下方設(shè)置有一坡度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，坡度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)底板的角度，底板在任意角度下，自透孔穿過(guò)的模擬植被始終處于豎直狀態(tài)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，上述底板之長(zhǎng)度方向的兩側(cè)邊上分別設(shè)置有由有機(jī)玻璃制成的側(cè)板，側(cè)板、頂板、底板形成實(shí)驗(yàn)區(qū)域，側(cè)板與底板形成水流通道。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，上述底板上設(shè)置有橡膠層，模擬植被包括塑料棒，塑料棒的下端布置有金屬針，金屬針用于插接在橡膠層上，橡膠層的厚度大于等于金屬針的長(zhǎng)度，塑料棒的長(zhǎng)度大于頂板至底板的距離。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，上述坡地調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為液壓升降柱。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，上述頂板、底板均由有機(jī)玻璃制成，頂板的厚度為兩毫米，底板的厚度為十毫米。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，上述橡膠層通過(guò)粘合劑固定在底板上。
【文檔編號(hào)】G09B25/00GK106023766SQ201610533859
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月4日
【發(fā)明人】張升堂, 劉元臣, 張景洲, 王浩嵐, 李紅, 王亨利
【申請(qǐng)人】山東科技大學(xué)