CN203785721U - 基于太阳能的树干径流测量装置 - Google Patents

Abstract

基于太阳能的树干径流测量装置，属于树干径流量计量技术领域。本实用新型是为了解决现有树干径流测量装置用于茎流收集的软胶管容易变形，使观测结果精度低，并且软胶管的安装方式会对树木造成伤害的问题。茎流截流器截流筒的上段为截流段，下段为固定段；截流段的底端为斜面，截流段底端斜面的最低点与导水管的入口连接，导水管的出口连接翻斗式雨量计的入水口，翻斗式雨量计的计量信号输出端连接固态存储器的计量信号输入端；固态存储器由蓄电池提供工作电源，蓄电池的充电信号输入端连接充电控制器的充电信号输出端，充电控制器的充电信号输入端连接太阳能板的供电信号输出端。本实用新型用于树干径流测量。

Description

基于太阳能的树干径流测量装置

技术领域

本实用新型涉及基于太阳能的树干径流测量装置，属于树干径流量计量技术领域。

背景技术

森林水循环是陆地水循环的重要组成部分，也是历来林学、生态学和水文学研究的热点领域之一。大气降雨，即林外降雨经过森林乔木的林冠层时，一部分被林冠层截留，通过蒸发回到大气中；其他部分形成林内雨，并被重新分配为穿透雨和树干径流，到达林地后继续参与陆地水循环其他环节。森林林冠层的水量平衡方程如下：

P＝I+T+S，

式中P为大气降雨量，I为林冠截留量，T为林内穿透雨量，S为树干径流量，单位均为mm。

准确测量水量平衡方程中的各分项，对于了解森林与水的关系及其在水循环中的作用，掌握森林涵养水源的能力，认识森林调节水资源的机理，制定合理的水资源利用政策具有重要意义。

现有树干径流测量装置通常为茎流收集器和茎流存储器的组合。茎流收集器一般采用沿中缝剖开的软胶管，于乔木胸径约树干的1.3m位置开始向下螺旋环绕并固定于树干上收集茎流；茎流存储器则一般为塑料桶。这种软胶管制作的茎流收集器一方面容易变形，另一方面，树木的胸径生长，也会降低其使用寿命，即树木的胸径生长越快，软胶管能够使用的时间就越短，软胶管的固定也必将对树木以后的胸径生长产生影响，甚至对整株树木的存活产生危害，不利于进行长期观测。同时，当林外降雨量较大，或连续强降雨时，观测人员需冒雨入山测量收集到的茎流量，否则可能发生树干径流溢出存储器的情况，这不但增加了野外的工作量，而且降低了观测结果的精度，并且由于降雨会使山路变得湿滑，还增加了观测人员工作的危险性。

发明内容

本实用新型目的是为了解决现有树干径流测量装置用于茎流收集的软胶管容易变形，使观测结果精度低，并且软胶管的安装方式会对树木造成伤害的问题，提供了一种基于太阳能的树干径流测量装置。

本实用新型所述基于太阳能的树干径流测量装置，它包括茎流截流器、翻斗式雨量计、导水管、固态存储器、蓄电池、充电控制器和太阳能板，

茎流截流器用于与待采集茎流的树干套接固定，茎流截流器由截流筒和固定绳组成，截流筒的上段为截流段，下段为固定段，固定绳固定在固定段的外表面上；截流段的底端为斜面，截流段底端斜面的最低点与导水管的入口连接，导水管的出口伸出固定段的底端，导水管的出口连接翻斗式雨量计的入水口，翻斗式雨量计的计量信号输出端连接固态存储器的计量信号输入端；

固态存储器由蓄电池提供工作电源，蓄电池的充电信号输入端连接充电控制器的充电信号输出端，充电控制器的充电信号输入端连接太阳能板的供电信号输出端。

所述截流筒为聚氨酯泡沫截流筒。

它还包括计算机，计算机的计量信号输入端连接固态存储器的计量信号输出端。

本实用新型的优点：本实用新型能够实现树干径流量的自动测量，茎流截流器的固定方式能够减少对树木的伤害，茎流截流器与翻斗式雨量计结合进行树木径流量的收集，提高了茎流的计量精度，并能够减少工作人员的野外工作量，它还能保证在野外降雨过程中即时记录树干径流产生的时间点及茎流随时间和降雨过程变化的规律。

本实用新型在使用中，可以不必每场降雨均到野外样地观测，只需要一段时间进入样地检查仪器运行情况，用计算机导出数据即可。尤其在茎流较少时，能够大大提高树干径流量的测量精度，对于那些远离居住地的原始林，更能够保证安全应用。

附图说明

图1是本实用新型所述基于太阳能的树干径流测量装置的原理框图；

图2是截流筒沿圆周方向展开后与导水管的连接示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述基于太阳能的树干径流测量装置，它包括茎流截流器1、翻斗式雨量计2、导水管3、固态存储器4、蓄电池5、充电控制器6和太阳能板7，

茎流截流器1用于与待采集茎流的树干套接固定，茎流截流器1由截流筒和固定绳1-3组成，截流筒的上段为截流段1-1，下段为固定段1-2，固定绳1-3固定在固定段1-2的外表面上；截流段1-1的底端为斜面，截流段1-1底端斜面的最低点与导水管3的入口连接，导水管3的出口伸出固定段1-2的底端，导水管3的出口连接翻斗式雨量计2的入水口，翻斗式雨量计2的计量信号输出端连接固态存储器4的计量信号输入端；

固态存储器4由蓄电池5提供工作电源，蓄电池5的充电信号输入端连接充电控制器6的充电信号输出端，充电控制器6的充电信号输入端连接太阳能板7的供电信号输出端。

本实施方式中通过截流筒的截流段1-1实现树干径流的收集，导水管3采用PVC材料管。

具体实施方式二：本实施方式对实施方式一作进一步说明，本实施方式所述截流筒为聚氨酯泡沫截流筒。

聚氨酯泡沫截流筒的侧壁厚度为10cm，高度为25cm，将其套接在树干的1.3m处。

具体实施方式三：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式对实施方式一或二作进一步说明，本实施方式还包括计算机8，计算机8的计量信号输入端连接固态存储器4的计量信号输出端。

工作过程：将聚氨酯泡沫截流筒呈包裹式套接在树干上，收集树干径流，并经导水管3导入翻斗式雨量计2中，进入翻斗式雨量计2的茎流使翻斗式雨量计2的翻斗翻动，翻斗式雨量计2产生的电信号通过电缆传入固态存储器4并被记录储存下来。待降雨过程结束后，将固态存储器4中记录的数据导入计算机8，并根据树冠的投影面与翻斗式雨量计2的口径面积换算得到单株林木树干径流量，然后根据标准样地内各单株林木的树干径流量，加权求和得到林内树干径流总量。

Claims (3)

1.一种基于太阳能的树干径流测量装置，其特征在于，它包括茎流截流器(1)、翻斗式雨量计(2)、导水管(3)、固态存储器(4)、蓄电池(5)、充电控制器(6)和太阳能板(7)，

茎流截流器(1)用于与待采集茎流的树干套接固定，茎流截流器(1)由截流筒和固定绳(1-3)组成，截流筒的上段为截流段(1-1)，下段为固定段(1-2)，固定绳(1-3)固定在固定段(1-2)的外表面上；截流段(1-1)的底端为斜面，截流段(1-1)底端斜面的最低点与导水管(3)的入口连接，导水管(3)的出口伸出固定段(1-2)的底端，导水管(3)的出口连接翻斗式雨量计(2)的入水口，翻斗式雨量计(2)的计量信号输出端连接固态存储器(4)的计量信号输入端；

固态存储器(4)由蓄电池(5)提供工作电源，蓄电池(5)的充电信号输入端连接充电控制器(6)的充电信号输出端，充电控制器(6)的充电信号输入端连接太阳能板(7)的供电信号输出端。

2.根据权利要求1所述的基于太阳能的树干径流测量装置，其特征在于，所述截流筒为聚氨酯泡沫截流筒。

3.根据权利要求1或2所述的基于太阳能的树干径流测量装置，其特征在于，它还包括计算机(8)，计算机(8)的计量信号输入端连接固态存储器(4)的计量信号输出端。