本發(fā)明涉及生態(tài)護(hù)坡測(cè)試，具體涉及一種可調(diào)節(jié)多參數(shù)的生態(tài)緩沖帶實(shí)驗(yàn)裝置及使用方法。

背景技術(shù)：

1、生態(tài)緩沖帶是一種生態(tài)工程，旨在減少人類活動(dòng)對(duì)自然環(huán)境的負(fù)面影響，特別是在城市化和工業(yè)化迅速發(fā)展的背景下，生態(tài)緩沖帶通過攔截、滲透、吸附、固化和降解等作用，對(duì)面源污染物進(jìn)行阻控，具有重要的生態(tài)價(jià)值和美學(xué)價(jià)值。目前，生態(tài)緩沖帶的應(yīng)用范圍已經(jīng)擴(kuò)展到許多領(lǐng)域，包括城市規(guī)劃、土地利用管理、水資源保護(hù)等。在城市規(guī)劃方面，生態(tài)緩沖帶被廣泛應(yīng)用于河流兩岸的綠化帶建設(shè)，以減輕洪水對(duì)城市的沖擊和改善城市景觀。此外，生態(tài)緩沖帶還被用于土地利用管理和水資源保護(hù)等方面的工作中,通過建立植被覆蓋和土壤穩(wěn)定來減少侵蝕和水土流失。

2、大多數(shù)生態(tài)緩沖帶試驗(yàn)都為實(shí)際工程，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)不可控因素較多，所受局限較大，因此需要室內(nèi)模擬來控制環(huán)境中的影響因素。并且生態(tài)緩沖帶現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中，較多忽略坡度對(duì)緩沖帶的影響。生態(tài)緩沖帶室內(nèi)模擬裝置可以允許科研人員控制和模擬自然環(huán)境中的各種條件，如坡度、流速、污染物等，以研究生態(tài)緩沖帶在不同環(huán)境條件下的表現(xiàn)和生態(tài)功能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為此，本發(fā)明提供一種可調(diào)節(jié)多參數(shù)的生態(tài)緩沖帶實(shí)驗(yàn)裝置及使用方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、根據(jù)本發(fā)明的第一方面，一種可調(diào)節(jié)多參數(shù)的生態(tài)緩沖帶實(shí)驗(yàn)裝置及使用方法，包括植物單元和徑流模擬單元；

4、所述植物單元包括多個(gè)種植箱和坡度調(diào)節(jié)組件；

5、所述種植箱呈頂部開口的中空結(jié)構(gòu)，所述種植箱用于放置植被，所述種植箱前端可拆卸安裝有導(dǎo)流槽，所述種植箱后端可拆卸安裝有漫流槽，所述漫流槽的頂部開口，所述種植箱的頂部開口和所述漫流槽的頂部開口處于同一水平面，所述種植箱底部開設(shè)有集水口；

6、所述坡度調(diào)節(jié)組件包括坡度調(diào)節(jié)框架、升降器和基座，所述升降器沿著所述基座的高度方向固定設(shè)置在所述基座上，所述坡度調(diào)節(jié)框架的一端通過樞軸和所述基座連接，所述坡度調(diào)節(jié)框架的另一端通過柔性鏈和所述升降器連接，所述坡度調(diào)節(jié)框架上方靠近所述樞軸的端部設(shè)有擋板組，所述種植箱可拆卸設(shè)置在所述坡度調(diào)節(jié)組件上方，且所述種植箱和所述擋板組貼合抵接；

7、所述徑流模擬單元包括水箱和流量調(diào)節(jié)組件，所述水箱通過進(jìn)水管和所述流量調(diào)節(jié)組件連接，所述流量調(diào)節(jié)組件通過分流入水管和每個(gè)所述種植箱的所述漫流槽連通。

8、進(jìn)一步地，所述升降器上設(shè)有承重支板，所述承重支板下方設(shè)有滑輪，所述承重支板和所述基座平行設(shè)置，所述滑輪通過所述柔性鏈和所述坡度調(diào)節(jié)框架連接，所述承重支板和所示柔性鏈之間呈v字型。

9、進(jìn)一步地，所述坡度調(diào)節(jié)組件上設(shè)有角度測(cè)量裝置，所示角度測(cè)量裝置用于測(cè)量所述坡度調(diào)節(jié)框架和所述基座之間的角度。

10、進(jìn)一步地，所述升降器包括升降架、殼體和伺服電機(jī)，所述伺服電機(jī)置于所述殼體內(nèi)，所述伺服電機(jī)的輸出軸穿設(shè)所述殼體，所述輸出軸的端部設(shè)有齒輪；所述升降架的底端固定設(shè)置在所述基座上，所述升降架的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有齒條，所述齒輪和所述齒條嚙合連接，所述殼體在所述伺服電機(jī)的帶動(dòng)下在所述升降架的所述齒條上往復(fù)運(yùn)動(dòng)；所述升降架的底端設(shè)有阻擋器，當(dāng)所述殼體運(yùn)動(dòng)到所述升降架的下方時(shí)，所述阻擋器的頂面和所述殼體的貼合抵接。

11、進(jìn)一步地，所述殼體上設(shè)有電源開關(guān)、上升開關(guān)和下降開關(guān)，所述電源開關(guān)用于控制所述伺服電機(jī)的開閉，所述上升開關(guān)和下降開關(guān)分別用于控制所述伺服電機(jī)在所述升降架的上升和下降。

12、進(jìn)一步地，還包括廢水槽，所述廢水槽底部和所述基座頂部連接，所述坡度調(diào)節(jié)框架容納設(shè)置所述廢水槽內(nèi)，所述廢水槽的側(cè)方開設(shè)有排水口。

13、進(jìn)一步地，所述水箱內(nèi)設(shè)有水泵，所述水泵和所述進(jìn)水管連接，所述流量調(diào)節(jié)組件上設(shè)有閥門、流量計(jì)和水泵開關(guān)。

14、進(jìn)一步地，所述擋板組包括第一擋板和第二擋板，所述第一擋板沿著所述坡度調(diào)節(jié)框架的長(zhǎng)度方向設(shè)置，所述第二擋板沿著所述坡度調(diào)節(jié)框架的寬度方向設(shè)置，且所述第一擋板和第二擋板沿著所述坡度調(diào)節(jié)框架的高度方向至少向外凸出一部分，相鄰所述第二擋板之間至少容納一個(gè)所述種植箱，所述種植箱的前壁下方和所述第一擋板貼合抵接，所述種植箱側(cè)壁的下方和所述第二擋板貼合抵接。

15、進(jìn)一步地，所述基座下方前端設(shè)有萬向輪，所述基座下方后端設(shè)有定向輪。

16、進(jìn)一步地，一種可調(diào)節(jié)多參數(shù)的生態(tài)緩沖帶實(shí)驗(yàn)裝置的使用方法，其特征在于，包括如下步驟：

17、s1:在坡度調(diào)節(jié)框架上放置植物箱，植物箱內(nèi)放置植被，用于模擬生態(tài)緩沖帶上植被，其中，植物箱可更換；

18、s2:啟動(dòng)升降器帶動(dòng)坡度調(diào)節(jié)框架來調(diào)節(jié)植物箱和基座之間的坡度，擬不同坡度條件下的植被緩沖帶；

19、s3:將水箱里面的水輸送到流量調(diào)節(jié)組件，控制流量調(diào)節(jié)組件將水通過分流入水管輸送至每個(gè)種植箱的漫流槽內(nèi)，通過漫流箱模擬自然環(huán)境中的徑流情況；

20、s4:通過導(dǎo)流槽10出水口收集植被緩沖帶表層徑流水樣，用集水口收集植被緩沖帶底層滲流水樣，并計(jì)量徑流量和滲流量以及結(jié)果分析。

21、本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

22、1、該生態(tài)緩沖帶實(shí)驗(yàn)裝置的坡度通過坡度調(diào)節(jié)組件可自由調(diào)節(jié)，流量調(diào)節(jié)組件調(diào)節(jié)模擬進(jìn)水量的流速和流量，適用于不同工況下邊坡植被阻控性能的研究。

23、2、該模擬生態(tài)緩沖帶的種植箱可隨意拆卸與更換。

24、3、不受場(chǎng)地限制、不受地形地貌限制的進(jìn)行植被阻控性能試驗(yàn)，可同時(shí)進(jìn)行多組試驗(yàn)，有效的提高試驗(yàn)效率。

25、4、該試驗(yàn)裝置可移動(dòng)，方便更換場(chǎng)地。

26、5、該試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，造價(jià)低、易于推廣和應(yīng)用。

技術(shù)特征：

1.一種可調(diào)節(jié)多參數(shù)的生態(tài)緩沖帶實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，包括植物單元和徑流模擬單元；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)節(jié)多參數(shù)的生態(tài)緩沖帶實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述升降器上設(shè)有承重支板，所述承重支板下方設(shè)有滑輪，所述承重支板和所述基座平行設(shè)置，所述滑輪通過所述柔性鏈和所述坡度調(diào)節(jié)框架連接，所述承重支板和所示柔性鏈之間呈v字型。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)節(jié)多參數(shù)的生態(tài)緩沖帶實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述坡度調(diào)節(jié)組件上設(shè)有角度測(cè)量裝置，所示角度測(cè)量裝置用于測(cè)量所述坡度調(diào)節(jié)框架和所述基座之間的角度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)節(jié)多參數(shù)的生態(tài)緩沖帶實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述升降器包括升降架、殼體和伺服電機(jī)，所述伺服電機(jī)置于所述殼體內(nèi)，所述伺服電機(jī)的輸出軸穿設(shè)所述殼體，所述輸出軸的端部設(shè)有齒輪；所述升降架的底端固定設(shè)置在所述基座上，所述升降架的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有齒條，所述齒輪和所述齒條嚙合連接，所述殼體在所述伺服電機(jī)的帶動(dòng)下在所述升降架的所述齒條上往復(fù)運(yùn)動(dòng)；所述升降架的底端設(shè)有阻擋器，當(dāng)所述殼體運(yùn)動(dòng)到所述升降架的下方時(shí)，所述阻擋器的頂面和所述殼體的貼合抵接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種可調(diào)節(jié)多參數(shù)的生態(tài)緩沖帶實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述殼體上設(shè)有電源開關(guān)、上升開關(guān)和下降開關(guān)，所述電源開關(guān)用于控制所述伺服電機(jī)的開閉，所述上升開關(guān)和下降開關(guān)分別用于控制所述伺服電機(jī)在所述升降架的上升和下降。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)節(jié)多參數(shù)的生態(tài)緩沖帶實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，還包括廢水槽，所述廢水槽底部和所述基座頂部連接，所述坡度調(diào)節(jié)框架容納設(shè)置所述廢水槽內(nèi)，所述廢水槽的側(cè)方開設(shè)有排水口。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)節(jié)多參數(shù)的生態(tài)緩沖帶實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述水箱內(nèi)設(shè)有水泵，所述水泵和所述進(jìn)水管連接，所述流量調(diào)節(jié)組件上設(shè)有閥門、流量計(jì)和水泵開關(guān)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)節(jié)多參數(shù)的生態(tài)緩沖帶實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述擋板組包括第一擋板和第二擋板，所述第一擋板沿著所述坡度調(diào)節(jié)框架的長(zhǎng)度方向設(shè)置，所述第二擋板沿著所述坡度調(diào)節(jié)框架的寬度方向設(shè)置，且所述第一擋板和第二擋板沿著所述坡度調(diào)節(jié)框架的高度方向至少向外凸出一部分，相鄰所述第二擋板之間至少容納一個(gè)所述種植箱，所述種植箱的前壁下方和所述第一擋板貼合抵接，所述種植箱的側(cè)壁下方和所述第二擋板貼合抵接。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)節(jié)多參數(shù)的生態(tài)緩沖帶實(shí)驗(yàn)裝置及使用方法，其特征在于，所述基座下方前端設(shè)有萬向輪，所述基座下方后端設(shè)有定向輪。

10.根據(jù)權(quán)利要求1～9任一項(xiàng)所述的一種可調(diào)節(jié)多參數(shù)的生態(tài)緩沖帶實(shí)驗(yàn)裝置的使用方法，其特征在于，包括如下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種可調(diào)節(jié)多參數(shù)的生態(tài)緩沖帶實(shí)驗(yàn)裝置及使用方法，植物單元包括多個(gè)種植箱和坡度調(diào)節(jié)組件。種植箱呈頂部開口的中空結(jié)構(gòu)，種植箱前端有導(dǎo)流槽，種植箱后端有漫流槽，漫流槽的頂部開口，種植箱底部開設(shè)有集水口。坡度調(diào)節(jié)組件包括坡度調(diào)節(jié)框架、升降器和基座，坡度調(diào)節(jié)框架的一端通過樞軸和基座連接，坡度調(diào)節(jié)框架的另一端通過柔性鏈和升降器連接，坡度調(diào)節(jié)框架上方靠近樞軸的端部設(shè)有擋板組，種植箱設(shè)置在坡度調(diào)節(jié)組件上方，徑流模擬單元包括水箱和流量調(diào)節(jié)組件，水箱通過進(jìn)水管和流量調(diào)節(jié)組件連接，流量調(diào)節(jié)組件通過分流入水管和每個(gè)種植箱的漫流槽連通，該裝置的坡度通過坡度調(diào)節(jié)組件可自由調(diào)節(jié)、操作簡(jiǎn)單、易于推廣和應(yīng)用。

技術(shù)研發(fā)人員：湯家喜,郝麗宇,何苗苗,姜曉煜,王晨旭,趙永強(qiáng)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：遼寧工程技術(shù)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19