一種水生植物受力與韌性原位監(jiān)測裝備及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及生態(tài)環(huán)境保護及其中水生植物修復(fù)領(lǐng)域，特別涉及風(fēng)浪或者水流對水 生植物生長的影響以及植物對水流和風(fēng)浪阻滯作用。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于經(jīng)濟發(fā)展，污染加劇，水環(huán)境惡化，藻類過度發(fā)展，水生植被逐漸消失，為了實 現(xiàn)湖泊良好的生態(tài)功能，必須重建湖泊生態(tài)系統(tǒng)的重要組成之一的水生植物。水生植物在 美化水景、防止沉積物再懸浮、水體凈化、提供動物棲息地以及修復(fù)生態(tài)等方面都起著重要 的作用，因此對水生植物生長環(huán)境的研宄和生態(tài)修復(fù)越發(fā)顯得重要。風(fēng)浪和水流對水生植 物的生長破壞性很大，不同水層的植物在各種風(fēng)浪湖流情況下受力狀況、水生植物在受到 破壞前所承受的最大力是多少、植物對水流和風(fēng)浪阻滯情況都是研宄、工程設(shè)計、水環(huán)境保 護與治理人員迫切想知道的，但是目前現(xiàn)有監(jiān)測技術(shù)涉及此方面方法和設(shè)備幾乎沒有。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供了一種水生植物受力與韌性原位監(jiān)測裝備及方法，不但解決了不同水 層的水生植物在風(fēng)浪或者湖流的作用下所受作用力大小監(jiān)測的問題，而且還解決湖泊、河 流等水體中水生植物對水流阻滯力監(jiān)測問題，為水生植物的生長動力環(huán)境條件研宄，植被 修復(fù)工程設(shè)計、草型水體水流動力學(xué)研宄及水利工程設(shè)計提供數(shù)據(jù)支持，從而提高水生植 物恢復(fù)、生態(tài)環(huán)境管理與修復(fù)效果，以及認識水體水動力特征科學(xué)性。
[0004] 本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的： 一種水生植物受力與韌性原位監(jiān)測裝備，由測力器、改向座、改向裝置、空心水平管、空 心豎管、活動套管、滑動套管、強力線組成，空心豎管上面固定有活動套管，活動套管上端裝 有測力器，測力器上有一測力掛鉤，空心水平管和空心豎管的一端活動連接，管外套有滑動 套管，空心水平管和空心豎管的另一端上裝有改向座，并通過鎖緊螺母固定在管上，改向座 內(nèi)裝有改向裝置，空心水平管和空心豎管在連接處的管內(nèi)也設(shè)有改向裝置，強力線從空心 水平管改向座端內(nèi)的改向裝置穿入，通過空心管內(nèi)，經(jīng)過連接處的改向裝置，改變強力線方 向，在空心管內(nèi)從空心豎管改向座端內(nèi)的改向裝置引出。
[0005] 作為優(yōu)選，改向裝置為雙滾輪走線裝置，雙滾輪走線裝置由兩個圓柱面上開有環(huán) 形凹槽的滑輪、軸承、軸、支座組成，滑輪通過軸承裝在軸上，軸的兩端固定在支座上，兩個 滑輪平行貼在一起，環(huán)形凹槽相對形成一個供所述強力線通過的通孔。
[0006] 作為優(yōu)選：滑輪的凹槽為半圓形、橢圓形、長方形或者正方形。
[0007] 作為優(yōu)選：滑輪座、空心水平管、空心豎管、活動套管、滑動 套管均采用不銹蝕材料制成。
[0008] 一種基于權(quán)利要求1或2中所述水生植物受力與韌性原位監(jiān)測裝備原位監(jiān)測水 生植物受力與韌性的方法，包括以下步驟：a )在需要監(jiān)測受力的水生植物或風(fēng)浪、水流對水 生植物作用力待測點附近水域插入鉛直固定管柱；b)將監(jiān)測裝備的活動套管套在固定管柱 上；C)調(diào)節(jié)活動套管使空心水平管的高度與需要進行受力監(jiān)測的水生植物高度一致；d)轉(zhuǎn) 動活動套管，調(diào)節(jié)空心水平管的方向和需要進行受力監(jiān)測的水生植物受力方向一致；e)將 空心水平管改向座端的強力線系在需要進行受力監(jiān)測的水生植物上；f)拉空心豎管改向座 端的強力線，使得水生植物靠近水平空心管的改向座后系在所述測力器的測力掛鉤上；g) 將測力器測出的水生植物受力數(shù)據(jù)讀出或用數(shù)據(jù)線將測力器數(shù)據(jù)信號輸出端口連到電腦 數(shù)據(jù)信號輸入端口，h)將讀出數(shù)據(jù)輸入電腦或直接對傳輸?shù)诫娔X里的數(shù)據(jù)進行分析處理。
[0009] 通過本發(fā)明的技術(shù)方案可以實現(xiàn)：1)監(jiān)測不同種類水生植物在受力情況，如浮葉 植物、沉水植物的受力情況。2)監(jiān)測同一水生植物在不同水層深度的受力情況。3)能夠測 出各種水生植物在風(fēng)浪或者水流作用下受到破壞時所承受的最大拉力是多少。4)能夠監(jiān)測 水生植物對湖流的阻滯影響情況。5)測出的水生植物受力數(shù)據(jù)精確。由于采用的強力線彈 性小、重量輕、強度大，水生植物受力能精確傳到測力器，并且強力線是從套管中穿過并連 接到測力器上，強力線不會受到水的干擾，所以測出的數(shù)據(jù)十分精確。6)能夠測出水生植 物在各種不同方向風(fēng)浪或者水流情況下的受力。當(dāng)水生植物的受力方向發(fā)生改變時，只要 轉(zhuǎn)動活動套管就可以使空心水平管的角度與水生植物受力方向一致，就可以測出此狀態(tài)下 的受力，靈活方便，適用性更強。7)能夠直接測出多株植物在水體中總受力以及植物生物量 大小對植物受力的影響。在強力線上系上不同株數(shù)和生物量水生植物即可。8)能夠測出植 物不同構(gòu)件(如葉、莖等）受力。將強力線系上植物不同構(gòu)件即可。9)能夠測定其他物體在 水體中的受力，將強力線系在待測物體即可。
【附圖說明】
[0010] 圖1是本測力裝備的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本測力裝備進行測力時的示意圖； 圖3是雙滾輪走線裝置主視圖； 圖4是雙滾輪走線裝置俯視圖； 圖5是單株菱在風(fēng)速漸增條件下的拉力變化(水深I(lǐng)OOcm基本無波浪）示意圖； 圖中測力器，2改向座，3改向裝置，4空心水平管，5空心豎管，6活動套管，7滑 動套管，8強力線，9測力掛鉤，10鎖緊螺母，11滑輪，12軸承，13軸，14支座，15凹槽， 16固定管柱，17水生植物。
【具體實施方式】
[0011] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的說明，但不應(yīng)理解為對發(fā)明的限 制。
[0012] 圖1是一種水生植物受力與韌性原位監(jiān)測裝備，由測力器1、改向座2、改向裝置3、 空心水平管4、空心豎管5、活動套管6、滑動套管7、強力線8組成，空心豎管5上面固定有 活動套管6,活動套管6上端裝有測力器1，測力器1上有一測力掛鉤9,空心水平管4和空 心豎管5的一端活動連接，管外套有滑動套管7,空心水平管4和空心豎管5的另一端上裝 有改向座2,并通過鎖緊螺母10固定在管上，改向座2內(nèi)裝有改向裝置3,空心水平管4和 空心豎管5在連接處的管內(nèi)也設(shè)有改向裝置3,改向裝置3可以是帶有凹槽的滑輪，優(yōu)選是 雙滾輪走線裝置。圖3、圖4就是雙滾輪走線裝置的主視圖和俯視圖，由兩個圓柱面上開有 環(huán)形凹槽15的滑輪11、軸承12、軸13、支座14組成，滑輪11通過軸承12裝