用于收集林内穿透降水的集水过滤装置

技术领域

本发明涉及雨水收集技术领域，尤其涉及一种用于收集林内穿透降水的集水过滤装置。

背景技术

森林作为陆地上最大的生态系统，因此具有重要的生态意义。森林植被对水文过程的影响主要包括在两个方面，一方面，森林生态系统参与全球物质循环，其水循环过程作为全球物质循环过程中的一部分，影响土壤、森林和大气之间的物质交换；另一方面，森林植被的水循环过程能对大气降雨进行重新分配和有效调节，发挥森林生态系统特有的功能。

其中，穿透降水是降水再分配中的重要组成部分。穿透降水，即为林外雨量（又称林地总降水量）扣除林冠截留量和树干径流两者之后的雨量。因此，对穿透降水的雨水质量进行检测有助于获取有关森林生态系统中水循环的关键信息，有助于对于森林生态系统的管理和保护。

相关技术中对穿透降水进行收集的装置存在结构复杂、收集到的雨水受外界环境因素的影响大，从而导致收集的穿透降水数据不准确、检测精度不高等问题，不利于对森林生态系统采取有效的保护和管理措施。

发明内容

本发明提供一种用于收集林内穿透降水的集水过滤装置，集水过滤装置的结构简单，穿透降水受外界环境因素的影响小，有利于后续对穿透降水水质的检测，提高检测精度。

本发明提供一种用于收集林内穿透降水的集水过滤装置，包括：

储水件，用于存储雨水；

过滤件，连接所述储水件且位于所述储水件的上方，所述过滤件内部形成过滤通道，所述过滤件的雨水进口通过所述过滤通道连通所述储水件，沿远离所述雨水进口的方向，所述过滤通道内依次设置有第一过滤层和第二过滤层，所述第一过滤层设置有第一过滤孔，所述第二过滤层设置有第二过滤孔，所述第二过滤孔的孔径大于所述第一过滤孔的孔径。

根据本发明提供的一种实施例，所述过滤件包括第一过滤件和第二过滤件，所述第一过滤件设置有所述雨水进口，所述第一过滤件通过所述第二过滤件连接所述储水件，所述第一过滤件设置有所述第一过滤层，所述第二过滤件设置有所述第二过滤层，所述第一过滤件可拆卸连接于所述第二过滤件。

根据本发明提供的一种实施例，沿远离所述雨水进口的方向，所述第二过滤件的横截面积缩小，所述第二过滤件的第一端的横截面积大于所述第二过滤件的第二端的横截面积，所述第二过滤层设置在所述第二过滤件的第一端。

根据本发明提供的一种实施例，还包括第三过滤件，所述第三过滤件设置在所述第二过滤件和所述第一过滤件之间，所述第三过滤件固定连接于所述第一过滤件和所述第二过滤件的连接位置。

根据本发明提供的一种实施例，所述第三过滤件包括柔性过滤件，所述柔性过滤件覆盖所述第二过滤件，所述第一过滤件设置有螺纹段，所述第二过滤件设置有与所述螺纹段啮合的螺纹槽，所述柔性过滤件的边缘限位于所述螺纹段和所述螺纹槽之间。

根据本发明提供的一种实施例，所述柔性过滤件为滤纸，所述滤纸设置多层，所述滤纸的层数大于等于3层小于等于5层。

根据本发明提供的一种实施例，所述第一过滤件的容积大于等于2升小于等于4升，和/或，所述第二过滤件的容积大于等于2升小于等于4升。

根据本发明提供的一种实施例，所述第二过滤层的开孔率小于所述第一过滤层的开孔率。

根据本发明提供的一种实施例，所述集水过滤装置设置在树冠遮挡的地面位置，所述储水件设置在地面以下，所述过滤件伸出地面。

根据本发明提供的一种实施例，所述储水件为不透光储水件。

本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

本发明实施例提供一种用于收集林内穿透降水的集水过滤装置，穿透降水的雨水从雨水进口进入过滤件，雨水被过滤件过滤后进入储水件进行存储，过滤件设置有第一过滤层和第二过滤层，能够对雨水进行过滤，减少雨水中的杂质，避免杂质进入储水件中对后续雨水检测造成影响。其中，第一过滤层设置有第一过滤孔，第二过滤层设置有第二过滤孔，第二过滤孔的孔径大于第一过滤孔的孔径，能够减小雨水的流动阻力，从而提高雨水通过第二过滤孔的流速，提高雨水的流通效率，进而提高装置的收集效率。

除了上述所描述的本发明解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术特征的技术方案所带来的优点之外，本发明的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步的说明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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是本发明实施例提供的集水过滤装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的集水过滤装置的爆炸图；

图3是本发明实施例提供的过滤件的俯视图；

图4是本发明实施例水质分析实验提供的对照组的结构示意图；

图5是本发明实施例水质分析实验提供的实验组的结构示意图；

图6是本发明实施例水质分析实验中实验组与对照组中水质各项指标示意图；

图7是本发明实施例水质分析实验中以对照组中水质各项指标数据为均1，实验组与对照组中水质各项指标示意图。

附图标记：

100、储水件；110、通水口；

200、过滤件；201、过滤通道；202、雨水进口；203、雨水出口；

210、第一过滤件；211、第一过滤层；212、第一过滤孔；213、螺纹段；

220、第二过滤件；221、第二过滤层；222、第二过滤孔；223、螺纹槽；

310、采样器；320、布氏漏斗。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

在对本发明实施例的用于收集林内穿透降水的集水过滤装置（以下简称为集水过滤装置）进行说明之前，对其使用场景进行说明。集水过滤装置可设置在树冠遮挡的地面位置，用于收集雨水经过林冠截留和树干径流之后到达地面的雨水。当然，集水过滤装置也可以设置在其他应用场景中，如：设置在灌木丛中、设置在农田中，对当下场景的雨水进行收集，方便对水质进行检测，减少外界环境因素对水质的影响。

下面结合图1-图3，以集水过滤装置设置在树冠遮挡的地面位置为例，描述本发明实施例的用于收集林内穿透降水的集水过滤装置。

参考图1所示，本发明实施例提供一种用于收集林内穿透降水的集水过滤装置，包括储水件100和过滤件200，储水件100用于存储雨水；过滤件200连接储水件100且位于储水件100的上方，过滤件200内部形成过滤通道201，过滤件200的雨水进口202通过过滤通道201连通储水件100，沿远离雨水进口202的方向，过滤通道201内依次设置有第一过滤层211和第二过滤层221，第一过滤层211设置有第一过滤孔212，第二过滤层221设置有第二过滤孔222，第二过滤孔222的孔径大于第一过滤孔212的孔径。

本发明实施例提供一种集水过滤装置，穿透降水的雨水从雨水进口202进入过滤件200，雨水被过滤件200过滤后进入储水件100进行存储，过滤件200设置有第一过滤层211和第二过滤层221，能够对雨水进行过滤，减少雨水中的杂质，避免杂质进入储水件100中对后续雨水检测造成影响，雨水受外界环境因素的影响小。

其中，第一过滤层211设置有第一过滤孔212，第二过滤层221设置有第二过滤孔222，第二过滤孔222的孔径大于第一过滤孔212的孔径，能够减小雨水的流动阻力，从而提高雨水通过第二过滤孔222的流速，提高雨水的流通效率，进而提高装置的收集效率。

需要说明的是，外界环境因素可以理解为枯枝、落叶和泥沙等杂质。本实施例通过设置第一过滤层211和第二过滤层221，能够有效将枯枝、落叶和泥沙等杂质进行过滤，从而减少外界环境因素对雨水的影响，同时，第二过滤孔222大于第一过滤孔212，还能提高雨水收集效率。

其中，第一过滤孔212可以是圆形孔（结合图3所示），也可以是六边形孔、矩形孔、三角形孔等孔结构。同理，第二过滤孔222可以是圆形孔、六边形孔、矩形孔、三角形孔等孔结构。第一过滤孔212和第二过滤孔222形状可根据实际需求进行设置。

第二过滤层221的开孔率小于第一过滤层211的开孔率，相较于第一过滤孔212在第一过滤层211的分布，第二过滤孔222在第二过滤层221的分布稀疏。也即，第一过滤孔212的孔径小且分布密集，能提高过滤效果；第二过滤孔222的孔径大且分布稀疏，能降低雨水的流动阻力，有助于有效提高在雨水经过第一过滤孔212过滤之后的流速，加速雨水进入储水件100的流动。

集水过滤装置设置在树冠遮挡的地面位置，储水件100设置在地面以下，过滤件200伸出地面。集水过滤装置直接埋入地面时，储水件100埋入土中，过滤件200伸出地面，也即雨水进口202高于地面，过滤通道201通过雨水进口202连通大气，方便收集雨水。

其中，过滤件200伸出地面，可以是过滤件200全部结构都位于地面以上，也可以是过滤件200的部分结构伸出地面。过滤件200伸出地面，使雨水进口202高于地面，减少地面的枯枝落叶和泥沙进入雨水进口202的可能性，实现雨水的收集即可。

需要说明的是，在其他实施例中，集水过滤装置可通过固定件，也即，在树冠遮挡的地面位置设置有固定件，固定件设置在地面以下，固定件用于固定储水件，从而保证集水过滤装置的固定稳定，进而保证集水过滤装置的集水可靠。其中，固定件可以是设置在地面以下，也可以是设置在地面以上，可根据实际需求进行设置，在此不作限定。

下面，对过滤件200的结构进行说明。

参考图1所示，过滤件200包括第一过滤件210和第二过滤件220，第一过滤件210设置有雨水进口202，第一过滤件210通过第二过滤件220连接储水件100，第一过滤件210设置有第一过滤层211，第二过滤件220设置有第二过滤层221，第一过滤件210可拆卸连接于第二过滤件220。在本实施例中，第一过滤件210可拆卸连接于第二过滤件220，方便对第一过滤件210和第二过滤件220之间的杂质进行清理，第一过滤件210和第二过滤件220的拆装方便，不仅可以提高第一过滤件210和第二过滤件220的装配效率，还有助于提高对第一过滤件210和第二过滤件220的维护和清洁，清理效率高，从而保证集水过滤装置的过滤效果。

其中，第一过滤件210可拆卸连接于第二过滤件220，可拆卸连接包括螺纹连接、插接、卡接中的至少一种，如可以是螺纹连接、也可以是螺纹卡接、还可以是螺纹插接。第一过滤件210和第二过滤件220的连接方式可根据实际需求进行设置，在此不作限定。

第一过滤件210设置有第一过滤层211，第一过滤件210和第一过滤层211可以是一体成型，以第一过滤层211为滤网为例，滤网设置有第一过滤孔212，可以是滤网与第一过滤件210一体成型，也可以在第一过滤件210成型有板体，板体设置在过滤通道201中，在板体上成型出第一过滤孔212。当然，第一过滤件210和第一过滤层211也可以是可拆卸连接，不仅方便第一过滤层211的更换和清洁，还能够更换不同规格的第一过滤层211，以满足不同的过滤要求。

其中，不同规格可以理解为第一过滤孔212的尺寸、大小或开孔率中的至少一个不同。可拆卸连接包括螺纹连接、插接、卡接中的至少一种，方便第一过滤件210的拆装。

第二过滤件220设置有第二过滤层221，第二过滤件220和第二过滤层221可以是一体成型，也可以是可拆卸连接，第二过滤件220和第二过滤层221的连接具体可参考上述第一过滤件210和第一过滤层211的设置，此处不再赘述。

第一过滤件210、第二过滤件220、第一过滤层211和第二过滤层221中的至少一个为PVC（聚氯乙烯）结构，PVC结构轻便，成本低，化学性质稳定较为稳定，常温常压下不容易与其它物质发生反应，能够避免与雨水反应，确保雨水的水质；无毒害，不会对土壤理化性质造成影响，耐腐蚀性能较好。当然，还可以是其他结构，如：PEX（交联聚乙烯）结构，PEX为新型环保材料，与PVC相比，PEX的性能更加稳定，无毒无污染，不含任何毒素，也不释放有害物质，不会对土壤理化性质造成影响。

参考图1所示，沿远离雨水进口202的方向，第二过滤件220的横截面积缩小，第二过滤件220的第一端的横截面积大于第二过滤件220的第二端的横截面积。其中，第二过滤件220的第二端设置有雨水出口203，雨水出口203通过储水件100的通水口110连通储水件100，雨水从雨水出口203流出第二过滤件220并从通水口110进入储水件100。第二过滤件220的第一端的横截面积大于第二过滤件220的第二端的横截面积，结合图1，第二过滤件220的下端的横截面积小，第二过滤件220上端的横截面积大，雨水从第二过滤件220的上端往下端流动，也就是，雨水从第二过滤件220横截面积大的一端流向第二过滤件220横截面积小的一端，能够增大雨水的流速和压强，从而提高雨水的流速，加速雨水向储水件100的流动，避免雨水滞留而影响第一过滤层211和第二过滤层221的过滤，提高集水过滤装置的过滤速率和采集速率。

在本实施例中，第二过滤层221设置在第二过滤件220的第一端。可以理解的是，相对于将第二过滤层221设置在横截面积小的第二端，将第二过滤层221设置第一端，第一端的横截面积大，第二过滤层221的过滤面积大，从而提高过滤效果，第二过滤层221的过滤效果好。可以理解的是，相对于横截面积小的第二端，横截面积大的第一端同一时间段内允许通过的雨水的量多，第二过滤件220在同一时间段内过滤的雨水的量也多，从而能够提高第二过滤件220的过滤速率，进一步提高集水过滤装置的过滤效率。同时，雨水的杂质能够被第二过滤层221过滤在面积较大的一端（也即第一端），能够避免杂质会堆积在雨水出口203的一端（也即第二端）造成雨水出口203的堵塞。

需要说明的是，沿远离雨水进口202的方向，第二过滤件220的横截面积缩小，可以是横截面积逐渐缩小，也就是第二过滤件220的径向尺寸平滑变化，提高雨水过滤的稳定性和可靠性；也可以是第二过滤件220的径向尺寸呈阶梯变化。

第一过滤件210的容积大于等于2升小于等于4升，第一过滤件210的容积大，意味着第一过滤件210可以处理更多雨水，过滤更多杂质，从而提高第一过滤件210的运行时间，也即，降低对第一过滤件210过滤出的杂质的清理频次，不仅可以使第一过滤件210提供更稳定的过滤性能，减少因清理杂质对收集到的雨水的影响，保证过滤的一致性，还有助于延长维护间隔，减低维护成本。

第二过滤件220的容积大于等于2升小于等于4升，第二过滤件220的容积大，意味着第二过滤件220可以处理更多雨水，过滤更多杂质，从而提高第二过滤件220的运行时间，也即，降低对第二过滤件220过滤出的杂质的清理频次，不仅可以使第二过滤件220提供更稳定的过滤性能，减少因清理杂质对收集到的雨水的影响，保证过滤的一致性，还有助于延长维护间隔，减低维护成本。

集水过滤装置还包括第三过滤件（图中未示意），第三过滤件设置在第二过滤件220和第一过滤件210之间，在雨水流经第一过滤件210过滤后，然后经过第三过滤件进行过滤，最后再通过第二过滤件220进行过滤。第三过滤件的设置可以进一步提高集水过滤装置的过滤效果，有助于提高过滤后雨水的质量，也即能够进一步避免外界环境因素对雨水造成的影响。

其中，第三过滤件固定连接于第一过滤件210和第二过滤件220的连接位置。可以理解的是，第一过滤件210和第二过滤件220可拆卸连接，第三过滤件设置在可拆卸连接的位置，当第一过滤件210和第二过滤件220进行连接时，第三过滤件也随之被固定在连接位置。如：当第一过滤件210和第二过滤件220为插接时，第一过滤件210和第二过滤件220中的至少一个设置有卡接部，第三过滤件设置有与卡接部相适配的配合部，当第一过滤件210和第二过滤件220插接的同时，卡接部和配合部实现卡接，从而实现第三过滤件的固定。在实现第一过滤件210和第二过滤件220连接的同时即可实现第三过滤件的连接，不仅能够简化装配步骤，有效提高集水过滤装置的装配效率，还方便第三过滤件的清洁和更换。

第三过滤件包括柔性过滤件，柔性过滤件覆盖第二过滤件220。可以理解的是，第二过滤件220设置在柔性过滤件的下侧，第二过滤件220能够支撑柔性过滤件，有助于保持柔性过滤件的形状和位置，避免柔性过滤件在过滤后会发生形变或位置发生偏移的问题，保证柔性过滤件的过滤效果，延长柔性过滤件的寿命，从而减低对柔性过滤件更换的频次，进而降低更换过程中对储水件100中所存储的雨水的影响。

第二过滤件220不仅能够实现过滤功能，还能实现对柔性过滤件的支撑功能，从而能够省去为柔性过滤件额外设置零部件来实现其支撑，减少集水过滤装置的零部件数量，集水过滤装置所需零部件数量少，结构简单。

其中，参考图2所示，第一过滤件210设置有螺纹段213，第二过滤件220设置有与螺纹段213啮合的螺纹槽223，柔性过滤件的边缘限位于螺纹段213和螺纹槽223之间。可以理解的是，柔性过滤件覆盖第二过滤件220，柔性过滤件的边缘位于螺纹槽223的位置（柔性过滤件的边缘可以是覆盖螺纹槽223，也可以是盖住部分螺纹槽223）。当第一过滤件210和第二过滤件220螺纹连接的同时，也即，当螺纹段213和螺纹槽223旋转配合的同时，柔性过滤件的边缘就被拧紧在螺纹段213和螺纹槽223之间，也即柔性过滤件的边缘就被限位在螺纹段213和螺纹槽223之间，实现柔性过滤件的固定，能够避免因雨量大或取水不及时造成储水件100中水量太多而使得滤纸浮起对水质造成的影响。

需要说明的是，螺纹段和螺纹槽的位置不作限定，可以是第一过滤件210设置螺纹槽，第二过滤件220设置螺纹段；也可以是第一过滤件210设置螺纹段，第二过滤件220设置螺纹槽。

柔性过滤件为滤纸，滤纸成本低，过滤效果好。滤纸设置多层，滤纸的层数大于等于3层小于等于5层，多层滤纸可以实现多层逐层过滤，有助于提高过滤效果，从而提高过滤质量。其中，多层滤纸的孔径可相同，也可以不用。如：通过选择不同孔径的滤纸，可以实现不同孔径杂质的过滤，过滤范围更大，过滤效果更好。通过调整滤纸的层数和类型，可以根据不同的过滤需求来定制过滤效果，适应不同的需求。

下面，对本发明实施例的储水件100进行说明。

参考图1和图2所示，过滤件200连接储水件100，过滤件200连接在储水件100的上方，过滤件200与储水件100可拆卸连接。可以理解的是，储水件100用于存储过滤后的雨水，储水件100设置有通水口110，过滤件200设置有雨水出口203，通水口110通过雨水出口203与过滤通道201连通。过滤件200与储水件100可拆卸连接，不仅方便过滤件200的拆卸，对过滤件200进行清理，还能够方便对储水件100的拆装，有助于对储水件100内的雨水进行后续处理，如：将储水件100内的雨水从储水件100的通水口110倒出，或从通水口110处对储水件100内的雨水进行采集。

在其他实施例中，储水件100和过滤件200也可以是一体成型，此时，在储水件100的其他位置设置有排水口，以实现从排水口处取出雨水。如：可以是在储水件100的侧壁设置有排水口，排水口设置有端盖，以实现排水口的密封，避免泥沙或其他杂质从排水口处进入储水件100中。当然，还可以是在储水件100的底壁设置有排水口，排水口的位置可根据实际需求进行设置。

储水件100为不透光储水件，能够阻止光线通过储水件100进入储水件100内部的雨水中，避免水中待检测物质遇光发生反应（如：光照可能会引发水中溶解有机物质的氧化反应；再如，光照可能引发水中某些物质的分解），对检测结果造成影响。

其中，储水件100可以采用玻璃材质的储水件100，玻璃材质的储水件100难以与水中的化学物质发生反应，同时，当储水件100埋入土中时，玻璃材质的储水件100也难以与外界环境反应（如土壤中的某些物质可能会造成的腐蚀效果），储水件100的储水能力好，进一步减低雨水受到外界环境因素的影响。玻璃的颜色可以是黑色、棕色、深蓝色等深色不透光的颜色，确保储水件100的不透光。

储水件100的容积大于等于4升小于等于6升，储水件100的容积大，储水件100的储水能力强，储水件100能够容纳更多的雨水，不仅能够避免储水件100的雨水会溢出储水件100，还有助于减少因为雨水超出储水件100的容积而进行取水的频次。

下面，本发明实施例提供的用于收集林内穿透降水的集水过滤装置进行说明。

本发明实施例的集水过滤装置用来过滤、收集林内穿透降水，并对其水质进行监测，有助于研究森林生态系统降雨过程中的土壤、森林和大气之间的物质传递。

参考图1所示，集水过滤装置如图所示分为3部分。整个装置上半部分，即图中的第一过滤件210和第二过滤件220起过滤作用，过滤枯枝落叶以及部分泥沙，为PVC材质。装置下半部分，即图中的储水件100，起收集作用，盛接经第一过滤件210和第二过滤件220过滤的林内穿透降水，为玻璃材质，颜色为棕色。

第一过滤件210上部开口（也即雨水进口202），收集雨水，中间为一定数量，一定孔径的小孔（即为第一过滤孔212）。第一过滤层211将第一过滤件210空间均分，起初步过滤作用，过滤落入装置内的枯枝落叶等较大的杂质。

优选地，第一过滤件210中容积为4L。保证能够得到足够的水，满足后续水质检测所需水量。其材质为PVC。该材质轻便，化学性质稳定较为稳定，常温常压下不容易与其它物质发生反应，无毒害，耐腐蚀性能较好，成本低。

后期应定期对装置进行清理，避免因杂质长时间堆积堵塞孔隙以及枯枝落叶分解对水质造成影响。

第二过滤件220和第一过滤件210通过螺纹连接。第二过滤件220上部垫3~5层滤纸，起二次过滤作用。第二过滤件220上部同第一过滤件210设计类似，只是孔较第一过滤件210稀疏且孔径较大。目的是在雨水经过过滤之后能快速流到储水件100中。在通过螺纹连接第二过滤件220和第一过滤件210时，要将滤纸拧紧，避免因雨量大或取水不及时造成储水件100中水量太多而使得滤纸浮起对水质造成影响。后期应定期更换滤纸，不影响过滤效果。

其中，优选地，第二过滤件220中容积为2L，材质为PVC。

储水件100将过滤后的水储存起来，瓶身采用玻璃材质，颜色为棕色。避免水中待检测物质遇光发生反应，对检测结果造成影响。优选地，储水件100中容积为5L。

下面，结合图4至图7，对水质分析实验过程进行说明。

对林内穿透降水通过采样器310进行收集，设置对照组与实验组，对其水质进行分析。将采样器310放置在刺槐树冠可遮挡的位置固定，如图4所示，对照组采样器310为一玻璃容器，玻璃容器套黑色塑料袋，收集林内穿透降水。如图5所示，实验组与对照组的设置一致，实验组在对照组基础上加一个布氏漏斗320，布氏漏斗320自带有过滤结构，能够对收集到的林内穿透降水进行过滤。

在进行一段时间的林内穿透降水的收集之后，对实验组与对照组所收集到的雨水进行检测，水质各项指标的检测详见表1和图6。

表1 实验组与对照组的水质各项指标

由表1以及图6可以看出，加了布氏漏斗320之后的采样器310中所收集的水中，硝酸根离子含量、镁离子含量、钠离子含量、钙离子含量、矿化度、硫酸根离子含量、钾离子含量、重碳酸根离子含量、氯化物含量、磷酸根离子含量、总氮、总磷含量、化学需氧量（COD

为了更直观反映加了布氏漏斗320的采样器310的水质变化情况，对表1数据进行处理，设对照组中水质各项指标数据为均1，实验组的数据为表1中实验组与对照组数据的比值，得到表2，进而得到图7。

规定实验组中数据波动在0~0.4范围内为大幅度下降，0.4~0.8为中度下降，0.8~1为轻度下降。

表2 实验组和对照组的水质各项指标变化表

由图7可知，加了布氏漏斗320之后的采样器310中硝酸根离子、镁离子含量大幅度下降；钠离子、钙离子、矿化度、硫酸根离子、磷酸根离子、总氮、总磷含量以及化学需氧量（COD

结论：

参考图6和图7所示，本发明实施例的集水过滤装置对刺槐2023年生长季林内穿透降水进行定位观测，研究了与传统装置相比，该装置对林内穿透降水水质的影响。

将两种装置收集到的降水，对其中的硝酸根离子含量、镁离子含量、钠离子含量、钙离子含量、矿化度、硫酸根离子含量、钾离子含量、重碳酸根离子含量、碳酸根离子含量、氯化物含量、磷酸根离子含量、总氮、总磷含量、化学需氧量（COD

实验结果表明，与对照组相比，也即与传统装置相比，应用本发明实施例的集水过滤装置所测得的硝酸根离子含量与镁离子含量大幅度下降。

可以理解的是，氮、镁是构成植物体内叶绿素的重要元素，叶片是植物光合作用的主要器官，而叶绿素又是进行光合作用的关键物质，因此植物叶片含有大量的叶绿素。

实验组中硝酸根离子、镁离子含量大幅度下降，从而可以推断是由于加了布氏漏斗320的采样器310对枯枝落叶起到了很好的过滤作用。而且在取样过程中也能够观察到，与对照组相比，实验组的采样器310中枯枝落叶少了很多。因此使用该装置能够使水质受枯枝落叶影响较小，使得结果更加精确，更具科学性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。