CN112255052A - 一种简便式林下植被降雨径流收集测量装置及安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种简便式林下植被降雨径流收集测量装置及安装方法，其中一种简便式林下植被降雨径流收集测量装置包括径流收集器和顶部敞口设置的径流截留槽，所述径流截留槽的内腔由竖向滤网分隔为第一截留腔和通过导水管与所述径流收集器连通的第二截留腔，第二截留腔的顶部覆盖设置有横向滤网。本发明通过设置竖向滤网和横向滤网可减少枯落物和昆虫等外来因素的干扰，解决了降水量大时的雨水外溢问题；径流截留槽略微倾斜且收水的矩形径流截留槽出水口和集水的径流收集器之间用导水管连接，这些因素可大大降低收集的雨水蒸发；本装置收水的矩形径流截留槽和集水的径流收集器相对独立，取样方便。

Description

一种简便式林下植被降雨径流收集测量装置及安装方法

技术领域

本发明涉及径流量测量技术领域，尤其涉及到林下植被的降雨径流测量，具体是指一种简便式林下植被降雨径流收集测量装置及安装方法。

背景技术

林下植被是森林林下灌木、草本和藤本植物等的统称，是森林生态系统的重要组成部分。目前对于林下植被的指示作用、地力维持与土壤改良有着比较系统的研究，但对其水文效益、水土保持与效益评价的研究有待深入。因此，对其进行研究有利于指导其林下植被的恢复，对困难立地的水土保持和生态建设具有重要的理论和现实意义。目前，对于林下植被降雨径流的收集测量主要是收集瓶和收集箱等一些装置，这些装置存在着如下突出问题：一是收集装置易被枯枝落叶等杂物堵塞以及蛇蚊虫蚁等活动的干扰，在降水量较大时，容易造成收集口的堵塞而使雨水溢出收集箱，增大了收集的误差；二是收集装置敞开口面积大，在雨量较小时，大部分雨水被蒸发掉，加大了收集雨水的误差；三是收集装置的集水器未做防蒸发处理，容易因蒸发而产生的较大误差；四是收集装置多为一体化，采集降水时需要移动整个收集装置，人力投入较大。因此，探讨一种新的林下植被降雨径流收集测量装置，增强林内降雨的收集测量的精度显得尤为重要。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种简便式林下植被降雨径流收集测量装置，提高了收集精度和数据的准确性，而且布设简单，取样方便。

本发明是通过如下技术方案实现的，提供一种简便式林下植被降雨径流收集测量装置，包括径流收集器和顶部敞口设置的径流截留槽，所述径流截留槽的内腔由竖向滤网分隔为第一截留腔和通过导水管与所述径流收集器连通的第二截留腔，第二截留腔的顶部覆盖设置有横向滤网。

本方案在使用时，雨水先进入径流截留槽，然后经导水管流入径流收集器，避免了雨水过大导致径流收集器外溢现象，通过设置竖向滤网和横向滤网，防止落叶或昆虫落入第二截留腔，从而避免了外来因素的干扰；通过竖向滤网将径流截留槽的内腔分隔为第一截留腔和第二截留腔，使得雨水可以同时从上方和侧方进入第二截留腔，保证了林下植被降雨径流收集的精度。

作为优化，所述径流截留槽倾斜设置，且第二截留腔所在端在高度方向上低于另一端。本优化方案的设置，使雨水全部经第二截流量腔进入径流收集器，减少雨水残留，进一步提高收集的准确性。

作为优化，径流截留槽与地面成5°~10°夹角。本优化方案倾斜角度的设置，既实现了减少雨水残留的目的，同时避免了由于倾角过大而影响暂存量的问题。

作为优化，还包括支撑所述径流截留槽的两个截留槽支架。本优化方案通过设置两个截留槽支架，方便将截留槽架设在高于地面一定的高度，而且还可以通过调整截留槽支架插入土壤的深度对径流截留槽的倾斜角度进行调整。

作为优化，径流截留槽为矩形，竖向滤网沿径流截留槽的宽度方向延伸，第二截留腔的长度为第一截留腔长度的1/8~1/5。本优化方案通过将径流截留槽设置为矩形槽体，制作方便，便于稳定放置，竖向滤网及第二截留腔的长度设置，更方便横向滤网的设置，避免由于第二截留腔的上口面积过大而导致横向滤网变形和掉落。

作为优化，径流截留槽的两长侧壁之间通过加强杆固接。本优化方案通过设置加强杆，不仅提高了径流截留槽的结构强度，而且方便通过抓握加强杆对径流截留槽进行移动。

作为优化，所述径流收集器包括设置有刻度的塑料桶和设置在塑料桶桶体顶部开口的顶盖，所述顶盖上开设有与导水管适配的通孔。本优化方案的径流收集器方便操作者了解收集的雨水量，并且通过设置顶盖，大幅减小了径流收集器的蒸发量，进一步提高了数据的准确性。

本方案还提供一种简便式林下植被降雨径流收集测量装置的安装方法，包括如下步骤：

1、挖槽

选取适宜的样点，挖两个长、宽、深适宜的槽，两个槽之间相距1m；

2、放置截留槽支架

将两个截留槽支架分别垂直放在挖好的槽里，其中一个支架比另一个支架埋深多8~10cm，放置好后填土踩实；

3、放置矩形径流截留槽

将矩形径流截留槽放置在截留槽支架上，并将设有出水口的一端放置在高度较低的截留槽支架上，可进行微调，确保矩形径流截留槽与地面成5°~10°夹角；

4、安装导水管

通过热接的方式连接导水管和矩形径流截留槽出水管，在连接处用胶布缠绕，在胶布上用铁丝加固；每次取完样后，根据接口处的松紧程度适当的拧紧铁丝。

5、放置径流收集器

在矩形径流截留槽周围找一平坦或有乔灌木的地方放置径流收集器，还可打木桩固定径流收集器，确保径流收集器不会倾倒，将连接在矩形径流截留槽上的导水管的另一端放入径流收集器中；

6、放入过滤纱网

剪取一片能完全遮住第二截留腔敞口的塑料纱网，并用铁丝固定在铁网上。

本发明的有益效果为：一是收集口侧上方的竖向滤网和顶部的横向滤网可减少枯落物和昆虫等外来因素的干扰，解决了降水量大时的雨水外溢问题；二是收水的矩形径流截留槽略微倾斜且收水的矩形径流截留槽出水口和集水的径流收集器之间用导水管连接，同时集水的径流收集器口面积小，这些因素可大大降低收集的雨水蒸发；三是本装置收水的矩形径流截留槽和集水的径流收集器相对独立，取样时用新的径流收集器替换有集水的径流收集器，取样和更换方便。

附图说明

图1为本发明简便式林下植被降雨径流收集测量装置的结构示意图；

图2为本发明简便式林下植被降雨径流收集测量装置的主视图；

图3为本发明简便式林下植被降雨径流收集测量装置的侧视图；

图4为本发明简便式林下植被降雨径流收集测量装置的俯视图；

图5为本发明简便式林下植被降雨径流收集测量装置的安装流程图；

图中所示：

1、径流截留槽，2、加强杆，3、竖向滤网，4、横向滤网，5、导水管，6、径流收集器，7、截留槽支架。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

如图1所示一种简便式林下植被降雨径流收集测量装置，包括径流收集器6和顶部敞口设置的径流截留槽1，径流截留槽为矩形，整体呈矩形盒体结构，所述径流截留槽1的内腔由竖向滤网3分隔为第一截留腔和通过导水管5与所述径流收集器连通的第二截留腔，竖向滤网沿径流截留槽的宽度方向延伸，第二截留腔的长度为第一截留腔长度的1/8~1/5，第二截留腔的顶部覆盖设置有横向滤网4。

所述径流截留槽倾斜设置，且第二截留腔所在端在高度方向上低于另一端，作为优化方案，本实施例的径流截留槽与地面成5°~10°夹角。为了方便径流截留槽的放置和倾斜角度调整，本实施例还包括支撑所述径流截留槽的两个截留槽支架7，两个截留槽支架沿径流截留槽的长度方向分布，截留槽支架的支腿下端为尖端，方便往土壤中插设。

为了提高结构强度，并方便抓握，本实施例径流截留槽的两长侧壁之间通过加强杆2固接，加强杆的两端分别与径流截留槽的侧壁焊接。

径流收集器包括设置有刻度的塑料桶和设置在塑料桶桶体顶部开口的顶盖，所述顶盖上开设有与导水管适配的通孔，使用时，径流收集器的高度低于径流截留槽，第二截留腔的侧壁底部开设有出水孔，出水孔外侧面焊接出水管，导水管一端连接在出水管上，另一端经顶盖的通孔伸至桶体内。

本装置解决了现有收集林下植被降雨径流装置的一些弊端，可大大增强林下植被降雨径流收集的精度，为研究林下植被的降水特点和水土保持能力提供数据支撑，同时，这对于研究森林降水特点以及森林水文效应的意义重大。

制作时，矩形径流截留槽选取耐腐蚀的铁板，厚度为0.4cm，焊接成长150cm、宽20cm、高20cm的无盖矩形径流截留槽。将矩形径流截留槽沿长度方向平分四等分，在各等分点处焊接同材质的圆棒，增加矩形径流截留槽稳定性和便于搬动；在矩形径流截留槽的一端留出水口，并焊接外露出水管，出水管长5~8cm，内径2cm；在设有出水口的一端距边缘18.75cm处焊接竖向滤网，竖向滤网为铁网，网格大小为1cm×1cm。

径流收集器为具有刻度的塑料桶，具有一定的透明度，可方便观察内部液位，径流收集器的大小根据研究区域（观测区域）10年一遇24h最大降雨量来确定，本实施例的径流收集器收集质量为25kg。

导水管选择常见的塑料水管，内径为DN20，长度根据实际布设时的地形确定，且不超过2m，水管软硬适中。

截流槽支架选取直径0.6~1cm的细钢筋，利用细钢筋焊接2个截留槽支架。

横向滤网为过滤纱网，选择普通纱网即可，目数为10目，纱网硬度适中。

本实施例简便式林下植被降雨径流收集测量装置的安装方法，包括如下步骤：

1、挖槽

选取适宜的样点，挖两个长、宽、深适宜的槽，两个槽之间相距1m；

2、放置截留槽支架

将两个截留槽支架分别垂直放在挖好的槽里，其中一个支架比另一个支架埋深多8~10cm，放置好后填土踩实；

3、放置矩形径流截留槽

将矩形径流截留槽放置在截留槽支架上，并将设有出水口的一端放置在高度较低的截留槽支架上，可进行微调，确保矩形径流截留槽与地面成5°~10°夹角；

4、安装导水管

通过热接的方式连接导水管和矩形径流截留槽出水管，在连接处用胶布缠绕，在胶布上用铁丝加固；每次取完样后，可根据接口处的松紧程度适当的拧紧铁丝。

5、放置径流收集器

在矩形径流截留槽周围找一平坦或有乔灌木的地方放置径流收集器，并通过打木桩固定径流收集器，木桩紧贴径流收集器分布，木桩下端插至土壤中，确保径流收集器不会倾倒，将连接在矩形径流截留槽上的导水管的另一端放入径流收集器中；

6放入过滤纱网

剪取一片能完全遮住第二截留腔敞口的塑料纱网，并用铁丝固定在铁网上。

使用本装置进行收集时，与现有技术的收集瓶或收集箱相比，具有收集精度高，收集面积广，数据准确，装备成本低，布设简单，取样方便等优点。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。

Claims (8)

1.一种简便式林下植被降雨径流收集测量装置，其特征在于：包括径流收集器（6）和顶部敞口设置的径流截留槽（1），所述径流截留槽（1）的内腔由竖向滤网（3）分隔为第一截留腔和通过导水管与所述径流收集器连通的第二截留腔，第二截留腔的顶部覆盖设置有横向滤网（4）。

2.根据权利要求1所述的一种简便式林下植被降雨径流收集测量装置，其特征在于：所述径流截留槽倾斜设置，且第二截留腔所在端在高度方向上低于另一端。

3.根据权利要求2所述的一种简便式林下植被降雨径流收集测量装置，其特征在于：径流截留槽与地面成5°~10°夹角。

4.根据权利要求1所述的一种简便式林下植被降雨径流收集测量装置，其特征在于：还包括支撑所述径流截留槽的两个截留槽支架（7）。

5.根据权利要求1所述的一种简便式林下植被降雨径流收集测量装置，其特征在于：径流截留槽为矩形，竖向滤网沿径流截留槽的宽度方向延伸，第二截留腔的长度为第一截留腔长度的1/8~1/5。

6.根据权利要求5所述的一种简便式林下植被降雨径流收集测量装置，其特征在于：径流截留槽的两长侧壁之间通过加强杆（2）固接。

7.根据权利要求1所述的一种简便式林下植被降雨径流收集测量装置，其特征在于：所述径流收集器包括设置有刻度的塑料桶和设置在塑料桶桶体顶部开口的顶盖，所述顶盖上开设有与导水管适配的通孔。

8.一种简便式林下植被降雨径流收集测量装置的安装方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）挖槽

选取适宜的样点，挖两个长、宽、深适宜的槽，两个槽之间相距1m；

（2）放置截留槽支架

将两个截留槽支架分别垂直放在挖好的槽里，其中一个支架比另一个支架埋深多8~10cm，放置好后填土踩实；

（3）放置矩形径流截留槽

将矩形径流截留槽放置在截留槽支架上，并将设有出水口的一端放置在高度较低的截留槽支架上，确保矩形径流截留槽与地面成5°~10°夹角；

（4）安装导水管

通过热接的方式连接导水管和矩形径流截留槽出水管，在连接处用胶布缠绕，在胶布上用铁丝加固；

（5）放置径流收集器

在矩形径流截留槽周围找一平坦或有乔灌木的地方放置径流收集器，将连接在矩形径流截留槽上的导水管的另一端放入径流收集器中；

（6）放入过滤纱网

剪取一片能完全遮住第二截留腔敞口的塑料纱网，并用铁丝固定在铁网上。

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