本发明专利技术提供一种水土保持和水源涵养功能评价实验装置，包括底座、设置在底座上的多个模拟区、设置在所述底座上且与所述模拟区对应的水土流通区、设置在每个模拟区内的模拟箱装置以及架设在底座上方的用于模拟自然环境中降雨和光照的自然模拟模块；所述模拟箱装置包括模型箱体和提升装置，所述模型箱体的一端铰接在底座上，所述提升装置固定在所述底座上，所述提升装置的顶升端顶在所述模型箱体底面远离铰接端的一端；所述模型箱体的铰接端朝向所述水土流通区；本发明专利技术可进行不同坡角尾矿坝及不同坡度矿山修复中进行的水土保持和水源涵养功能评价实验，表层水土和渗透水的收集相互独立，对提升装置的吨位和耐用性要求降低，有利于降低装置成本。有利于降低装置成本。有利于降低装置成本。
【技术实现步骤摘要】
一种水土保持和水源涵养功能评价实验装置
[0001]本专利技术属于矿山生态环境工程
，具体涉及一种水土保持和水源涵养功能评价实验装置。
技术介绍
[0002]矿山生态环境修复研究中，会使用到模拟装置来模拟野外修复前后土壤坡面、坡度、植被类型等立地自然条件，为科学评价修复前后的土壤水土保持和水源涵养功能提供科学依据。这种模拟装置用于监测不同植被覆盖面积、不同植被覆盖类型、不同坡度、不同降雨量、不同降雨强度等条件下土壤产流量、产沙量及养分流失等指标，为科学分析修复前后水土保持和水源涵养特征提供数据参数。
[0003]中国专利CN216956018U公开了一种可变坡角尾矿库生态修复及水土流失模拟实验装置，相比于常规的单一坡角的尾矿坝结构模拟，该专利可以进行可多角度坝体稳定性模拟以及矿山生态修复效果参数的获取。但是该专利中，使用升降装置整体的提升了模型箱，模型箱内虽然可以分隔为多个模拟区，但每次模拟实验多个模拟区只能进行一种角度下的水土流失实验模拟，且提升模拟区的同时还提升了砖砌结构的底座以及水土流通区，整体重量较重，对提升装置的吨位以及耐用性要求较高。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是克服上述现有技术中不足而提供一种水土保持和水源涵养功能评价实验装置，降低了提升装置的吨位要求，有利于延长提升装置的使用使命，同时解决组合植物抚育、自然环境模拟、不同坡角水土流失、降雨雨量监测等问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种水土保持和水源涵养功能评价实验装置，包括底座、设置在底座上的多个模拟区、设置在所述底座上且与所述模拟区对应的水土流通区、设置在每个模拟区内的模拟箱装置以及架设在底座上方的用于模拟自然环境中降雨和光照的自然模拟模块；
[0007]所述模拟箱装置包括模型箱体和提升装置，所述模型箱体的一端铰接在底座上，所述提升装置固定在所述底座上，所述提升装置的顶升端顶在所述模型箱体底面远离铰接端的一端，使得所述模型箱体的可相对于所述底座旋转；所述模型箱体的铰接端朝向所述水土流通区。
[0008]进一步的，所述模型箱体顶部开口，所述模型箱体下部设置有渗透水筛网以及位于所述渗透水筛网下方的渗透水收集箱，所述渗透水收集箱的朝向所述水土流失区的一侧连通有渗透水收集管；
[0009]所述模型箱体朝向所述水土流通区的一侧突出设置有水土流失收集部，所述水土流失收集部与所述模型箱体的主腔连通；将所述水土流失收集部的底面记为所述水土流失收集面，所述水土流失收集面上连通有收集面下水口；所述渗透水收集管和所述收集面下水口连通至所述水土流通区。
[0010]进一步的，所述渗透水筛网为双层金属网，所述渗透水筛网的上表面铺设土工布，所述土工布上表面铺设10cm厚的碎石层。
[0011]进一步的，所述模型箱体包括闸门和闸门控制装置，所述闸门由闸门控制装置实现升降，所述闸门设置在所述模型箱体主腔与所述水土流失收集部的交接处，所述闸门下降后将所述水土流失收集部与所述模型箱体主腔完全隔断。
[0012]进一步的，所述模型箱体的底部设置有钢板，所述模型箱体的外周固定有用于加固的护栏框架。
[0013]进一步的，所述水土流通区内设置有表层水排水结构和渗透水排水结构；
[0014]所述表层水排水结构包括沿所述模拟区的长度方向延伸的流通沟、沿所述模拟区的宽度方向延伸的截留沟、以及设置在所述流通沟内的第一排水管；所述第一排水管的一端伸出所述水土流通区；所述截留沟汇聚水土至流通沟，所述第一排水管收集所述流通沟内的水土；
[0015]所述渗透水排水结构包括设置在所述流通沟内的第二排水管以及对应所述流通沟设置在所模拟区内的排水沟，所述第二排水管的一端延伸至所述排水沟，并收集所述排水沟内的渗透水，所述第二排水管的另一端伸出所述水土流通区；所述排水沟内装填有砂石，这些砂石构成砂石垫层，所述第二排水管外包裹有孔径小于所述砂石直径的网布。
[0016]进一步的，所述模拟区和与之对应的水土流通区由支挡墙体阻隔，所述支挡墙体上设置有低于所述水土流失收集面的缺口；所述第二排水管穿过所述支挡墙体进入所述排水沟；所述收集面下水口的出水口穿过所述缺口连通至所述流通沟正上方；所述渗透水收集管的出水口位于所述砂石垫层的正上方。
[0017]进一步的，所述模拟区内固定有箱体支架，所述模型箱体的一端铰接在所述箱体支架上。
[0018]进一步的，所述提升装置包括多个液压千斤顶，提升同一个所述模型箱体的液压千斤顶沿所述模型箱体的宽度方向设置为一排。
[0019]进一步的，所述自然模拟模块包括光照模拟装置和降雨模拟装置；
[0020]所述光照模拟装置包括架设在所述模拟区上的固定架以及固定安装在所述固定架上的自然光模拟灯，所述自然光模拟灯包括阵列排布的多种发光二级管，用来模拟太阳光照；
[0021]所述降雨模拟装置包括通过降雨伸缩架设置在所述自然光模拟灯下方的降雨装置，所述降雨装置包括多个雨滴模拟器，用来模拟自然降雨；所述降雨装置通过导水管连接有压力水源；所述固定架上设置有升降电机，所述升降电机吊起所述降雨伸缩架。
[0022]本专利技术的用途：
[0023]本套实验装置主要用于水土保持和水源涵养功能评价的径流小区室内模拟监测，具体用途主要包括以下两个方面：
[0024](1)用于模拟野外修复前后土壤坡面、坡度、植被类型等立地自然条件，为科学评价修复前后的土壤水土保持和水源涵养功能提供科学依据。
[0025](2)用于监测不同植被覆盖面积、不同植被覆盖类型、不同坡度、不同降雨量、不同降雨强度等条件下土壤产流量、产沙量及养分流失等指标，为科学分析修复前后水土保持和水源涵养特征提供数据参数。
[0026]本专利技术的有益效果是：
[0027]本专利技术通过设置多个模拟区，通过在模拟区内设置相互独立且倾角可调的模型箱体，能够在同一个自然模拟条件下进行不同坡角的矿山及尾矿坝结构模拟实验，可以一次模拟实验下同时提供多结构、多角度的稳定性及生态修复效果参，评价面更广；
[0028]本专利技术仅改变模型箱体的倾角，并没对水土流通区进行提升，从而减轻了提升装置所需抬升的重量，降低了对提升装置的吨位以及耐用性要求，有利于进行实验装置的成本降低以及实验装置使用寿命的延长。
附图说明
[0029]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。其中：
[0030]图1为本专利技术实施例的立体结构示意图(不含模拟箱装置)；
[0031]图2为本专利技术实施例的主视结构示意图；
[0032]图3为本专利技术实施例的侧视结构示意图；
[0033]图4为本专利技术实施例的模型箱体与箱体支架的结构示意图；
[0034]图5为本专利技术实施例的模型箱体的立体结构示意图；
[0035]图6为本专利技术实施例的内箱的结构示本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种水土保持和水源涵养功能评价实验装置，其特征在于，包括底座(41)、设置在底座(41)上的多个模拟区、设置在所述底座(41)上且与所述模拟区对应的水土流通区、设置在每个模拟区内的模拟箱装置以及架设在底座(41)上方的用于模拟自然环境中降雨和光照的自然模拟模块；所述模拟箱装置包括模型箱体(2)和提升装置(8)，所述模型箱体(2)的一端铰接在底座(41)上，所述提升装置(8)固定在所述底座(41)上，所述提升装置(8)的顶升端顶在所述模型箱体(2)底面远离铰接端的一端，使得所述模型箱体(2)的可相对于所述底座(41)旋转；所述模型箱体(2)的铰接端朝向所述水土流通区。2.根据权利要求1所述的一种水土保持和水源涵养功能评价实验装置，其特征在于，所述模型箱体(2)顶部开口，所述模型箱体(2)下部设置有渗透水筛网(6)以及位于所述渗透水筛网(6)下方的渗透水收集箱(39)，所述渗透水收集箱(39)的朝向所述水土流失区的一侧连通有渗透水收集管(37)；所述模型箱体(2)朝向所述水土流通区的一侧突出设置有水土流失收集部，所述水土流失收集部与所述模型箱体(2)的主腔连通；将所述水土流失收集部的底面记为所述水土流失收集面，所述水土流失收集面上连通有收集面下水口(36)；所述渗透水收集管(37)和所述收集面下水口(36)连通至所述水土流通区。3.根据权利要求2所述的一种水土保持和水源涵养功能评价实验装置，其特征在于，所述渗透水筛网(6)为双层金属网，所述渗透水筛网(6)的上表面铺设土工布(5)，所述土工布(5)上表面铺设10cm厚的碎石层(4)。4.根据权利要求2所述的一种水土保持和水源涵养功能评价实验装置，其特征在于，所述模型箱体(2)包括闸门(42)和闸门控制装置，所述闸门(42)由闸门控制装置实现升降，所述闸门(42)设置在所述模型箱体(2)主腔与所述水土流失收集部的交接处，所述闸门(42)下降后将所述水土流失收集部与所述模型箱体(2)主腔完全隔断。5.根据权利要求2所述的一种水土保持和水源涵养功能评价实验装置，其特征在于，所述模型箱体(2)的底部设置有钢板，所述模型箱体(2)的外周固定有用于加固的护栏框架(40)。6.根据权利要求2所述的一种水土保持和水源涵养功能评价实验装置，其特征在于，所述水土流通区内设置有表层水排水结构和渗透水排水结构；所述表层水排水结构包括沿所述模拟区的长度方向延伸的流通沟...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘天宝，范启鹏，侯永莉，张颖，滕达，王晓明，田亚光，
申请(专利权)人：辽宁有色勘察研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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