一种降水梯度控制装置设计方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种降水梯度控制装置设计方法。该方法包括：将样地划分为第一区域样地、第二区域样地、第三区域样地和第四区域样地；在第一区域样地、第二区域样地、第三区域样地和第四区域样地的边缘位置挖设第一预设深度的土沟，在第一区域样地、第二区域样地、第三区域样地和第四区域样地的顶点位置挖设第二预设深度的土沟，第二预设深度大于第一预设深度；在各个区域样地之间的土沟的中间位置布设隔水挡板，以防止各个区域样地之间的水分交换；在第二预设深度的土沟的对应位置布设钢管；按照预设的规则在各个区域样地对应的钢管上布设挡板，以使各个区域样地形成不同的降水量。本发明专利技术实施例成本低，操作简单。

【技术实现步骤摘要】
一种降水梯度控制装置设计方法
本专利技术涉及模拟降水
，具体涉及一种降水梯度控制装置设计方法。
技术介绍
干旱缺水是全球面临的严重问题，也是制约我国植被恢复和重建的主要因素之一。尤其是在季节干旱地区，水分是限制植物生长、发育和繁殖的关键因素。植物的水源主要来自降水和地下水，因此，降水格局决定了植物的水分来源和水分利用策略,进而影响了群落的物种结构和组成。根据有关研究预测，未来一段时间内，极端天气事件将频发，而极端天气事件的出现势必会导致季节性干旱地区的降水格局发生变化，因此有必要探讨不同降水条件下季节性干旱地区土壤水分运动特征变化和植物水分利用特征的变化，分析降水变化对土壤、植物可能影响。现有技术中，一般通过室内人工模拟降雨或野外中型降雨机调控降水量和降水强度来实现降水控制，前一种方法经济成本高，且不适于野外生产研究，后一种虽然可以在野外使用，但其运输困难，仅适合地势平坦区域，对水源有很大依赖性，且不便于野外长期研究，地势较高的位置受到极大限制。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种降水梯度控制装置设计方法，用于解决现有的降水梯度控制成本较高、操作复杂的问题。本专利技术实施例提供了一种降水梯度控制装置设计方法，包括：将样地划分为第一区域样地、第二区域样地、第三区域样地和第四区域样地；在所述第一区域样地、所述第二区域样地、所述第三区域样地和所述第四区域样地的边缘位置挖设第一预设深度的土沟，在所述第一区域样地、所述第二区域样地、所述第三区域样地和所述第四区域样地的顶点位置挖设第二预设深度的土沟，所述第二预设深度大于所述第一预设深度；在各个区域样地之间的土沟的中间位置布设隔水挡板，以防止所述各个区域样地之间的水分交换；在所述第二预设深度的土沟的对应位置布设钢管；按照预设的规则在所述各个区域样地对应的钢管上布设挡板，以使所述各个区域样地形成不同的降水量。可选地，在各个区域样地之间的土沟的中间位置布设隔水挡板之后，所述方法还包括：向各个第一预设深度的土沟内回填土壤。可选地，在所述第二预设深度的土沟的对应位置布设钢管之后，所述方法还包括：向各个第二预设深度的土沟内回填土壤。可选地，所述隔水挡板的一部分埋入地下，以防止所述各个区域样地之间的土壤水分交换；所述隔水挡板的另一部分露出地表，以防止所述各个区域样地之间的地表水分交换。可选地，所述按照预设的规则在所述各个区域样地对应的钢管上布设挡板，包括：在所述第一区域样地对应的钢管上布设第一防水板，所述第一防水板覆盖所述第一区域样地的部分区域；在所述第四区域样地对应的钢管上布设第四防水板，所述第四防水板覆盖所述第四区域样地的全部区域，且将所述第四区域样地的降水引流至所述第三区域样地。可选地，所述方法还包括：在所述第三区域样地对应的钢管上布设接水槽，所述接水槽用于接收所述第四防水板截留的降水。可选地，所述方法还包括：在所述接水槽上布设多个引水槽，所述引水槽上按照预设的规则设置有孔洞，所述引水槽用于使降水均衡的降落至所述第三区域。可选地，所述第四防水板的一侧与所述接水槽相连，另一侧用第一预设高度的支撑杆固定，以使所述第四防水板形成第一预设坡度的坡面。可选地，所述方法还包括：在所述第一防水板远离所述第二区域样地的一侧设置引水槽，将所述第一防水板靠近所述第二区域样地的一侧用预设第二高度的支撑杆固定，以使所述第一防水板形成的第二预设坡度的坡面。本专利技术实施例提供的降水梯度控制装置设计方法，将样地划分为第一区域样地、第二区域样地、第三区域样地和第四区域样地；在第一区域样地、第二区域样地、第三区域样地和第四区域样地的边缘位置挖设第一预设深度的土沟，在第一区域样地、第二区域样地、第三区域样地和第四区域样地的顶点位置挖设第二预设深度的土沟，第二预设深度大于第一预设深度；在各个区域样地之间的土沟的中间位置布设隔水挡板，以防止各个区域样地之间的水分交换；在第二预设深度的土沟的对应位置布设钢管；按照预设的规则在各个区域样地对应的钢管上布设挡板，以使各个区域样地形成不同的降水量。本专利技术实施例在保证原生态的前提下，从简便、实用的角度出发，提供一种经济、高效、长期的控制方案，在同一时空模拟极端干旱、极端湿润的水分状况，为研究不同降水条件下植物的生长特征、土壤水分运动特征提供前提条件，成本低，操作简单。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术一个实施例的降水梯度控制装置设计方法的流程示意图；图2是本专利技术一个实施例的样地示意图；图3是本专利技术一个实施例的样地开挖俯视示意图；图4是本专利技术一个实施例的样地开挖左视示意图；图5是本专利技术一个实施例的隔水挡板布设左视示意图；图6是本专利技术一个实施例的钢管布设左视示意图；图7是本专利技术一个实施例的挡板布设左视示意图；图8是本专利技术一个实施例的引水槽(放大)左视示意图；图9是本专利技术一个实施例的引水槽(放大)俯视示意图。1表示地表土壤；2表示开挖深度为50cm的土沟；3表示开挖100cm的土沟；4表示土壤纵断面；5表示70cm的隔水挡板；6表示口径5cm的钢管；7表示光滑透明的塑料板；8表示高度为5cm的挡板；9表示长度为30cm的引水槽；10表示长度为500cm的引水槽；11表示为口径为1cm的钢管。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1是本专利技术一个实施例的降水梯度控制装置设计方法的流程示意图。如图1所示，该实施例的方法包括：S11：将样地划分为第一区域样地、第二区域样地、第三区域样地和第四区域样地；举例来说，如图2所示，选择土壤质地均一、坡向相同、坡度相似、地面相对平整的样地，用玻璃绳圈划出20m×5m的空白地，平均分成四个5m×5m的区域样地，并将区域样地进行编号，表示为A、B、C、D。S12：在所述第一区域样地、所述第二区域样地、所述第三区域样地和所述第四区域样地的边缘位置挖设第一预设深度的土沟，在所述第一区域样地、所述第二区域样地、所述第三区域样地和所述第四区域样地的顶点位置挖设第二预设深度的土沟，所述第二预设深度大于所述第一预设深度；举例来说，如图3所示，在已选择的样地位置，按照0.5m的宽度沿玻璃绳进行开挖，即在区域样地的边缘，沿着玻璃绳向外开挖(水平)0.5m；在各样地间，以玻璃绳为中心，向两侧各延伸开挖(水平)0.25m。开挖深度为0.5m以放置隔水挡板；在各区域样地的顶点位置开挖深度为大于等于1.0m(具体根据地质情况而定)。S13：在各个区域样地之间的土沟的中间位置布设隔水挡板，以防止所述各个区域样地之间的水分交换；S14：在所述第二预设深度的土沟的对应位置布设钢管；举例来说，隔水挡板放置完成后，按照图3标识位置布设口径5cm的不锈钢钢管，如图6所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降水梯度控制装置设计方法，其特征在于，包括:将样地划分为第一区域样地、第二区域样地、第三区域样地和第四区域样地；在所述第一区域样地、所述第二区域样地、所述第三区域样地和所述第四区域样地的边缘位置挖设第一预设深度的土沟，在所述第一区域样地、所述第二区域样地、所述第三区域样地和所述第四区域样地的顶点位置挖设第二预设深度的土沟，所述第二预设深度大于所述第一预设深度；在各个区域样地之间的土沟的中间位置布设隔水挡板，以防止所述各个区域样地之间的水分交换；在所述第二预设深度的土沟的对应位置布设钢管；按照预设的规则在所述各个区域样地对应的钢管上布设挡板，以使所述各个区域样地形成不同的降水量。

【技术特征摘要】
1.一种降水梯度控制装置设计方法，其特征在于，包括:将样地划分为第一区域样地、第二区域样地、第三区域样地和第四区域样地；在所述第一区域样地、所述第二区域样地、所述第三区域样地和所述第四区域样地的边缘位置挖设第一预设深度的土沟，在所述第一区域样地、所述第二区域样地、所述第三区域样地和所述第四区域样地的顶点位置挖设第二预设深度的土沟，所述第二预设深度大于所述第一预设深度；在各个区域样地之间的土沟的中间位置布设隔水挡板，以防止所述各个区域样地之间的水分交换；在所述第二预设深度的土沟的对应位置布设钢管；按照预设的规则在所述各个区域样地对应的钢管上布设挡板，以使所述各个区域样地形成不同的降水量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在各个区域样地之间的土沟的中间位置布设隔水挡板之后，所述方法还包括：向各个第一预设深度的土沟内回填土壤。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第二预设深度的土沟的对应位置布设钢管之后，所述方法还包括：向各个第二预设深度的土沟内回填土壤。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述隔水挡板的一部分埋入地下，以防止所述各个区域样地之间的土壤水分交换；所述隔水挡板的另一部分露出地表，以防止所述各个区域样地之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾国栋，刘自强，余新晓，李瀚之，路伟伟，孙佳美，徐晓梧，侯贵荣，张杰铭，孙立博，常晓敏，张永娥，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11