試驗水位時，水位控制器中的水位感應器發出信號使水箱進水管3上的控制閥關閉，停止向水箱內供水。
[0034]首先，將水箱1通過水箱升降機構11設定在合適的高度，并通過水位控制器設定水箱1內的試驗水位，然后開啟供水系統20的抽水栗14，并且打開控制閥16、17以及水箱進水管3上的控制閥，蓄水池13中的水便進入水箱1中，并經水箱1的水箱出水管4，通過進水管9進入到生長池8中，當生長池8內的水位與水箱1內的水位相平，并達到水箱1內由水位控制器設定的試驗水位時，此時水位控制器感應器感應到水位變化，便發出信號關閉水箱進水管3，同時將信號發送給供水系統20，使供水系統20關閉控制閥16和17，從而停止向水箱1供水。由于蒸發及植物生長需要消耗水，導致生長池8中的水位降低，與該生長池8相通的水箱1，其水位也會隨著該生長池8中的水位的下降而下降，此時水位控制器的感應器便感應到水箱1中的水位變化，然后發出信號打開水箱進水管3的控制閥，同時將信號發送給供水系統20，供水系統20打開抽水栗14，開啟控制閥16和17，使供水系統20重新向水箱1注入蓄水池中的水，并經由水箱1向生長池8供水，補給生長池8中的消耗用水，直到水位重新達到試驗水位，當試驗完成后，開啟排水系統的排水管道即將水排出。
[0035]當進行降水水淹的模擬試驗時，首先通過水箱升降機構將水箱1設定到合適高度，并使水位控制器設定的水箱1內的試驗水位為與土壤層6地表距離為0的0水位位置，即設定地下水位最高，然后供水系統20打開抽水栗以及控制閥16和17，開始向水箱1供水，蓄水池中的水通過水箱1進入生長池8中，直到生長池8內水位與水箱1內水位相平，并達到水箱1內設定的0水位，此時水位控制器的感應器發出信號關閉水箱進水管3上的控制閥(圖中未示出)；水位控制器的感應器同時將信號發送給淹水進水管10上的控制閥(圖中未示出)，淹水進水管10上的控制閥由關閉狀態變為開啟狀態，從而開啟淹水進水管10上的控制閥后，使得供水系統20向淹水進水管10供水，開始水淹試驗。蓄水池中的水經淹水進水管10向生長池8供水，由于生長池8內地下水位已達到0水位的最高位置，蓄水池中的水經淹水進水管10流入生長池8后便形成水淹狀態，作業人員可以通過調節淹水進水管10和淹水出水管2上的控制閥調整水的流速，使生長池8內水淹高度達到試驗要求高度，這樣便可以模擬不同的水淹狀況進行水淹實驗，模擬植物對水淹的耐受限度。試驗完成后，水可由所述排水系統排走。
[0036]實施例1、研究蘆葦、堿蓬生長季最適地下水水位
[0037]本實施例中，水箱1的外形尺寸為長X寬X高=65cmX 45cmX 35cm，水箱進水管3與水箱出水管4為外徑2.5cm，內徑2.0cm的PPR管。生長池8的外形尺寸為長X寬X高=3mX3mX2m的，其中生長池8埋入地下的高度為1.5m，在生長池8側壁和底部設有塑料薄膜，塑料薄膜的底部設有15cm厚的石子層7，并且石子層7上面設有1.35m厚的土壤層6。本實施例總共建20個生長池8，其中每10個連成一排且排成兩排，兩排生長池8之間的中間過道5間距為2-3m，淹水進水管10和淹水出水管2安裝在生長池8側壁上，且距離生長池8上沿為0.5-lm。
[0038]選定一排10個生長池8，設定距地表距離分別為0m、0.5m、lm、1.5m、2m的5個地下水位，其中每個地下水位包含2個生長池8，在生長池8中分別種植蘆葦和堿蓬。實驗初期，按照地下水位0m、0.5m、lm、l.5m、2m的位置放置好每個水箱1并設定好該水箱1內水位控制器的感應水位，然后開啟供水系統，讓蓄水池中的水經各個水箱1進入到相應的生長池8中，當生長池8內水位達到設定水位時，水位控制器發出信號停止供水系統經該水箱1向生長池8內供水。如果實驗中后期，蘆葦和堿蓬等造成水位差存在，水位控制器感應到相對應的水箱1內的水位變化后自動控制供水系統向該水箱1內補水，使該水箱1與對應的生長池8內的水位重新達到平衡。該裝置適合研究蘆葦和堿蓬在生長季是如何響應不同地下水位變化。
[0039]實施例2、研究蘆葦、堿蓬生長對水淹的響應
[0040]本實施例與實施例1的不同之處在于選定一排規格為3mX3mX3m的10個生長池8用于水淹試驗。首先，將水箱1放置到合適位置同時設定水位控制器的感應水位為地下水位為0水位的位置，然后使供水系統經水箱1向生長池8充入淡水，直到地下水位達到地表，即地下水位為0的位置，此時水位控制器控制供水系統停止經水箱1向生長池8內供水。本發明可以根據不同降雨強度來設定水淹的深度，模擬不同降水強度對蘆葦、堿蓬的水淹影響程度，本發明設置了 5種水淹深度即0.lm、0.2m、0.3m、0.4m、0.5m，每種水淹深度包括兩個生長池8，當每個生長池8中的地下水位達到地表后，依次打開生長池8的淹水進水管10和淹水出水管2，使外部的供水系統通過淹水進水管10向各個生長池8內供水，通過調節淹水進水管10和淹水出水管2上的控制閥調整流量，使每個生長池8內水淹高度達到試驗要求高度，然后便可以進行研究蘆葦、堿蓬對降雨造成水淹的生長響應。
【主權項】
1.一種地下水位變化及水淹的模擬裝置，包括高度可調的水箱、環保材料制成的生長池、供水系統和排水系統，蓄水池中的水經水箱流入生長池中，在所述水箱與供水系統相連的管路上設有調節水位的水位控制器，所述水箱中的水位在水位平衡時與所述生長池內土壤層中的地下水位相平，并達到所述水位控制器設定的水位高度；在生長池的側壁上設有用于水淹試驗的淹水進水管和淹水出水管。2.如權利要求1所述的地下水位變化及水淹的模擬裝置，其中，所述生長池采用環保材料制成，例如不銹鋼、PP材料或PE材料。3.如權利要求1所述的地下水位變化及水淹的模擬裝置，所述水箱上設有水箱進水管和水箱出水管，所述水箱進水管與供水系統相連，所述水箱出水管與生長池相通。4.如權利要求1所述的地下水位變化及水淹的模擬裝置，在水箱進水管和水箱出水管上均設有控制管路啟停及調整流量的控制閥，其中水箱進水管上的控制閥與所述水位控制器相連，所述水箱進水管通過所述水位控制器控制開啟或閉合。5.如權利要求1所述的地下水位變化及水淹的模擬裝置，所述供水系統上設有能夠開啟和關閉的控制閥和抽水栗，供水系統還具有蓄水池以及供水管路；蓄水池與抽水栗之間的供水管路設有所述控制閥，抽水栗通過供水管路與水箱的進水管連接，并且抽水栗與水箱進水管連接的供水管路上設有控制閥；生長池之間設有中間過道，所述水箱通過水箱升降機構與水箱升降機構底座安裝在生長池之間的中間過道中；所述生長池的側壁與底部上鋪設塑料薄膜，塑料薄膜的底部上鋪設石子層，在石子層中設置有與水箱相連的生長池進水管；所述在生長池中，土壤層設置在石子層上；所述淹水進水管與供水系統相連通，所述淹水進水管和淹水出水管安裝在生長池的側壁上，且設置于生長池內的土壤層上方，所述淹水進水管和淹水出水管上均設有控制管路啟停及調整水流量的控制閥；所述排水系統包括控制閥、濾網和排水管道，其中排水管道與生長池相連通，且在排水管道設置于生長池內部的端部設有濾網，排水管道設置于生長池外部的一端設有控制閥。6.—種地下水位變化及水淹的模擬裝置的使用方法，在進行模擬地下水位變化試驗時，將水箱通過水箱升降機構設定在合適的高度，并通過水位控制器設定水箱內的試驗水位，然后開啟供水系統的抽水栗，并且打開供水系統管路上的控制閥以及水箱進水管上的控制閥，蓄水池中的水便進入水箱中，并經水箱的水箱出水管，通過生長池進水管進入到生長池中，當生長池內的水位與水箱內的水位相平，并達到水箱內由水位控制器設定的試驗水位時，此時水位控制器感應器感應到水位變化，便發出信號關閉水箱進水管，同時將信號發送給供水系統，使供水系統關閉供水管路上的控制閥，從而停止向水箱供水；由于蒸發及植物生長需要消耗地下水，導致生長池中地下水位降低，與該生長池相通的水箱，其水位也會隨著該生長池中地下水位的下降而下降，此時水位控制器的感應器便感應到水箱中的水位變化，然后發出信號打開水箱進水管的控制閥，同時將信號發送給供水系統，供水系統打開抽水栗，開啟供水系統的控制閥，使供水系統重新向水箱注入蓄水池中的水，并經由水箱向生長池供水，補給生長池中的消耗用水，直到水位重新達到試驗水位，當試驗完成后，開啟排水系統的排水管道即將水排出。7.—種地下水位變化及水淹的模擬裝置的使用方法，當進行降水水淹的模擬試驗時，首先通過水箱升降機構將水箱設定到合適高度，并使水位控制器設定的水箱內的試驗水位為與土壤層地表距離為0的0水位位置，即設定地下水位最高，然后供水系統打開抽水栗以及供水系統的控制閥，開始向水箱供水，蓄水池中的水通過水箱進入生長池中，直到生長池內水位與水箱內水位相平，并達到水箱內設定的0水位，此時水位控制器的感應器發出信號關閉水箱進水管上的控制閥；水位控制器的感應器同時將信號發送給淹水進水管上的控制閥，使得淹水進水管上的控制閥由關閉狀態變為開啟狀態；開啟淹水進水管上的控制閥后，供水系統向淹水進水管供水，開始水淹試驗，蓄水池中的水經淹水進水管向生長池供水，由于生長池內地下水位已達到0水位的最高位置，蓄水池中的水經淹水進水管流入生長池后便形成水淹狀態，作業人員通過調節淹水進水管和淹水出水管上的控制閥調整水的流速，使生長池內水淹高度達到試驗要求高度，這樣便模擬不同的水淹狀況進行水淹實驗，模擬植物對水淹的耐受限度；試驗完成后，水可由所述排水系統排走。
【專利摘要】本發明公開了一種地下水位變化及水淹的模擬裝置,包括高度可調的水箱、環保材料制成的生長池、供水系統和排水系統，蓄水池中的水經水箱流入生長池中，在所述水箱與供水系統相連的管路上設有調節水位的水位控制器，所述水箱中的水位在水位平衡時與所述生長池內土壤層中的地下水位相平，并達到所述水位控制器設定的水位高度；在生長池的側壁上設有用于水淹試驗的淹水進水管和淹水出水管。
【IPC分類】G09B25/00
【公開號】CN105336257
【申請號】CN201510862626
【發明人】劉玉虹, 王光美, 張華
【申請人】中國科學院煙臺海岸帶研究所
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年11月30日