野外科研试验用的地表降水径流自动监测和收集装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种野外科研试验用的地表降水径流自动监测和收集装置，具体涉及一种轻便型野外科研试验用的翻斗式地表降水径流自动监测和收集装置，属于水文观测技术领域。


背景技术：

2.地表径流是生态系统水文循环的重要组成，是生态系统物质循环的重要载体。当前，基于径流小区的径流观测多采用人工测量的方式，即每次降水并产生径流后，通过人工回收再进行测量与分析，整个过程耗时费力，自动化程度低。另外，当前的大部分自动气象站，缺乏配套的径流测量装置，致使在开展水文循环等生态系统过程的研究方面存在数据缺口，并使气象站在科学研究中的作用大打折扣。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种野外科研试验用的地表降水径流自动监测和收集装置，该装置主要适用于半湿润-干旱区生态系统下，配置小型径流区(《10m2)的地表径流观测，借助翻斗式雨量计能实现降水自动实时观测和记录的优势，实现地表降水径流的实时观测与数据的自动传输，并通过加装径流收集罐，实现一定时期内地表径流的存储。
4.为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：
5.一种野外科研试验用的地表降水径流自动监测和收集装置，包括如下部件：
6.第一漏斗，所述第一漏斗的入口与径流槽的出口连接，所述第一漏斗的出口与翻斗式径流计的入口连接，所述翻斗式径流计的出口与径流储存罐的入口连接；
7.所述翻斗式径流计内设置有计数翻斗，所述计数翻斗被配置为通过其自身的翻转次数计算径流量。
8.所述的地表降水径流自动监测和收集装置，优选地，所述计数翻斗内设置有数据采集器，所述数据采集器被配置为按照固定时长，输出一定时间段内的累计径流量，并传输至外源数据管理终端，实现径流量的实时自动监测。
9.所述的地表降水径流自动监测和收集装置，优选地，所述翻斗式径流计为圆筒形结构，所述第一漏斗套在所述翻斗式径流计的上端。
10.所述的地表降水径流自动监测和收集装置，优选地，所述翻斗式径流计内还设置有第二漏斗，所述第二漏斗的入口与所述第一漏斗的出口连接，所述第二漏斗的下方设置有通孔与所述计数翻斗连通。
11.所述的地表降水径流自动监测和收集装置，优选地，所述翻斗式径流计内还设置有出水管、导流管和圆盘，所述出水管的入口与所述计数翻斗的出口连接，所述出水管的出口与所述导流管的入口连接，所述出水管、所述导流管以及所述计数翻斗固定在所述圆盘上。
12.所述的地表降水径流自动监测和收集装置，优选地，所述出水管的入口为具有一
定倾斜角度的椭圆弧形入口。
13.所述的地表降水径流自动监测和收集装置，优选地，所述导流管为y形导流管，包括第一进水导流支管、第二进水导流支管和第三出水导流支管，所述第一进水导流支管和所述第二进水导流支管分别与两所述出水管连接。
14.所述的地表降水径流自动监测和收集装置，优选地，两所述出水管的入口为具有一定倾斜角度的椭圆弧形入口，且两所述出水管的入口关于所述第三出水导流支管对称设置。
15.所述的地表降水径流自动监测和收集装置，优选地，所述的地表降水径流自动监测和收集装置位于地面以下，地表由挡板覆盖。
16.所述的地表降水径流自动监测和收集装置，优选地，所述第一漏斗内设置有筛网，所述筛网被配置为将大的砾石和径流中的植物残体阻隔在外，以及减缓强径流对所述翻斗式径流计冲击的作用。
17.本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
18.本实用新型通过采用翻斗式雨量计能实现降水自动实时观测和记录的优势，通过在雨量计内设置数据采集器，实现地表降水径流的实时观测与数据的自动传输，并通过加装径流收集罐，实现一定时期内地表径流的存储。
附图说明
19.图1为本实用新型一实施例提供的翻斗式地表降水径流自动监测和收集装置的整体结构示意图；
20.图中各标记如下：
21.1-第一漏斗；2-翻斗式径流计，21-第二漏斗，22-计数翻斗，221-数据采集器，23
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出水管，24-圆盘，25-导流管；3-径流储存罐，31-储水箱；4-挡板；5-径流槽。
具体实施方式
22.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.除非另外定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
24.如图1所示，本实用新型提供一种野外科研试验用的地表降水径流自动监测和收集装置，包括如下部件：
25.第一漏斗1，第一漏斗1的入口与径流槽5的出口连接，第一漏斗1的出口与翻斗式
径流计2的入口连接，翻斗式径流计2的出口与径流储存罐3的入口连接；
26.翻斗式径流计2内设置有计数翻斗22，计数翻斗22被配置为通过其自身的翻转次数计算径流量。
27.在本实用新型一个优选的实施方案中，计数翻斗22内设置有数据采集器221，数据采集器221被配置为按照固定时长，输出一定时间段内的累计径流量，并传输至外源数据管理终端，实现径流量的实时自动观测。
28.在本实用新型一个优选的实施方案中，翻斗式径流计2为圆筒形结构，第一漏斗 1套在翻斗式径流计2的上端。
29.在本实用新型一个优选的实施方案中，翻斗式径流计2内还设置有第二漏斗21，第二漏斗21的入口与第一漏斗1的出口连接，第二漏斗21的下方设置有通孔与计数翻斗22连通。
30.在本实用新型一个优选的实施方案中，翻斗式径流计2内还设置有出水管23、导流管25和圆盘24，出水管23的入口与计数翻斗22的出口连接，出水管23的出口与导流管25的入口连接，出水管23、导流管25以及计数翻斗22固定在圆盘24上。
31.在本实用新型一个优选的实施方案中，出水管23的入口为具有一定倾斜角度的椭圆弧形入口。
32.在本实用新型一个优选的实施方案中，导流管25为y形导流管，包括第一进水导流支管、第二进水导流支管和第三出水导流支管，第一进水导流支管和第二进水导流支管分别与两出水管23连接。
33.在本实用新型一个优选的实施方案中，两出水管23的入口为具有一定倾斜角度的椭圆弧形入口，且两出水管23的入口关于第三出水导流支管对称设置。
34.在本实用新型一个优选的实施方案中，地表降水径流自动监测和收集装置位于地面以下，地表由挡板4覆盖。
35.在本实用新型一个优选的实施方案中，第一漏斗1内设置有筛网，筛网被配置为将大的砾石和径流中的植物残体阻隔在外，以及减缓强径流对翻斗式径流计2冲击的作用。筛网的孔径为2mm，漏斗承水口的内径为24.5mm，容积为5l，能够满足1m2径流槽在单次降水40mm和径流系数为5～10％情况下径流水的承接。
36.在本实用新型一个优选的实施方案中，径流储存罐3内置两个储水箱31，用于承接径流。单个水箱的体积为10～20l，可满足干旱区至半湿润区一定时期内的径流存储 (径流小区1m2，每月降水200mm，径流系数为5％，径流量为10l(1m2×
200mm
ꢀ×
5％))。径流中的泥沙含量须通过样品取回后，单独测流量。
37.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。