【技术实现步骤摘要】
一种适合研究降雨-分层径流关系的人工流域
本技术涉及一种人工流域，尤其是适合研究降雨-分层径流关系的人工流域，属于水文实验
技术介绍
降雨-径流关系是水文学与水文实验中的基本问题，也是水文模拟的主要内容。目前，研究流域的降雨-径流关系，基本采用测量降雨作为流域的输入变量，在流域出口断面测量一个总径流作为流域的输出变量，采用“黑箱”式的方式研究流域的降雨-径流关系，不能深刻揭示流域内部的水体运动规律，不能为水文模型和水文学的发展提供新的理论支持。所以，有必要设计并构建全新的水文实验设施来研究流域的降雨-径流关系，为水文模型和水文学的发展提供新方法、新数据和新理论，具有重要的科学意义和应用价值。
技术实现思路
本技术解决的技术问题是：构建一种人工流域，全面获取流域的输入量、输出量和内部变量，用于研究流域的降雨-分层径流关系。为了解决上述技术问题，本技术提出的技术方案是：设计并构建一种适合研究降雨-分层径流关系的人工流域，包括三部分：人工流域的主体部分、输入部分和输出部分。所述的主体部分包...
【技术保护点】
1.一种适合研究降雨-分层径流关系的人工流域，其特征在于：全面获取流域的输入量、输出量和内部变量，用于研究流域的降雨-分层径流关系，包括三部分：人工流域的主体部分、输入部分和输出部分，所述的输入部分包括人工降雨系统和测量站网，所述的输出部分指人工流域的观测室(7)，所述主体部分包括流域边界(1)、实验土体(2)、纵向集流沟(3)和横向集流沟(4)；所述流域边界(1)由四周边界和底部边界构成，所述四周边界和底部边界都使用混凝土构建隔水边界，四周边界的形状为叶状或扇状自然流域边界，不采用矩形规则的边界，流域面积100-10000m
【技术特征摘要】
1.一种适合研究降雨-分层径流关系的人工流域，其特征在于：全面获取流域的输入量、输出量和内部变量，用于研究流域的降雨-分层径流关系，包括三部分：人工流域的主体部分、输入部分和输出部分，所述的输入部分包括人工降雨系统和测量站网，所述的输出部分指人工流域的观测室(7)，所述主体部分包括流域边界(1)、实验土体(2)、纵向集流沟(3)和横向集流沟(4)；所述流域边界(1)由四周边界和底部边界构成，所述四周边界和底部边界都使用混凝土构建隔水边界，四周边界的形状为叶状或扇状自然流域边界，不采用矩形规则的边界，流域面积100-10000m2；底部边界以中线分两片，两片以5-20度的倾角汇集于中线；底部边界从流域上游向下游的纵向倾角在5-20度；在流域边界(1)内，分层回填1-5米厚的土壤作为实验土体(2)；在实验土体(2)的中央开挖宽度为30-100cm的纵向集流沟(3)，在纵向集流沟(3)以上区域未开沟，作为一个独立的产流区，即无沟区；在流域出口边界布设横向集流沟(4)，在横向集流沟(4)中每隔30-60cm架设多层集流槽，包括一层直接收集降雨的集流槽(25)、一层收集地表径流的集流槽(26)和若干层收集地面下径流的集流槽(27)；集流槽两侧为10-20cm的分层嵌板(21)直接切入实验土体(2)中，用于分隔不同层土壤产生的径流，在人工流域的观测室(7)内，根据集流槽的数目设置分层测流堰(9)，纵向集流沟(3)、横向集流沟(4)和分层测流堰(9)之间由弯折的导流槽(8)连接；各分层径流经过分层测流堰(9)后，汇集到缓冲池(10)，在缓冲池(10)的出口处设置总径流测流堰(11)。
2.根据权利要求1所述的适合研究降雨-分层径流关系的人工流域，其特征在于：所述的实验土体(2)布设土壤水分剖面速测仪(16)来监测土壤含水率的变化；布设地下水井(15)，在井内安装压力式水位计来监测地下水位，同时预设吸水管用于抽取地下水样；在流域外两点分别布设大孔径或小孔径闪烁仪的发射器(19)和接收器(20)来监测流域的蒸散发量；在流域内实验土体的不同深度预埋陶土头(17)用于抽取土壤水样。
3.根据权利要求1所述的适合研究降雨-分层径流关系的人工流域，其特征在于：所述流域边界(1)的隔水底板建设在坚硬的基岩面之上，建设之前应将基岩面之上的...
【专利技术属性】
技术研发人员：顾慰祖，刘九夫，廖爱民，张建云，王妞，陆家驹，马涛，刘宏伟，郑皓，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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