[实用新型]双变坡侵蚀槽和壤中流测定仪器

说明书

技术领域

本实用新型涉及土壤侵蚀监测，更具体地指一种双变坡侵蚀槽和壤中流测定仪器。

背景技术

坡面土壤侵蚀过程和水文特性是水土保持学科研究中必不可少的内容之一，然而，不同径流组分在坡面水蚀过程中的相对重要性问题没有引起足够的重视，传统的坡面土壤侵蚀过程测量多集中在面蚀和细沟侵蚀方面，主要关注地表径流这一水文过程，忽视了壤中流对侵蚀过程的影响。壤中流能够通过影响土壤孔隙水压力对土壤剪切强度产生影响，测渗过程中的水力梯度势差能够改变土壤颗粒脱离土壤基质的阻力，同时对已经剥离进入壤中流中的土粒进行搬运。以往径流小区设备的研究主要停留在坡面地表径流的采集，无法测定壤中流流量，容易产生较大的误差，影响土壤侵蚀量测量的精度。壤中流形成过程的定量研究及计算相对滞后，以至于无法对坡面水蚀过程进行深入细化的研究。同时，坡面侵蚀试验模型要求能够调节坡度，尽管部分模型达到这一要求，但是随着科学研究的不断深入，对坡面形态要求也越来越复杂，越来越多的研究需要变换坡面的凹凸形态，从而分析不同凹凸形态坡面对土壤水蚀过程的影响，所以设计一种双变坡侵蚀槽及壤中流测定仪器是非常有必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能按照实验要求设置坡面不同凹凸形态的径流小区，解决了地表径流和壤中流的观测问题，从而提供一种变坡侵蚀测定仪器。

本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的：

双变坡侵蚀槽和壤中流测定仪器，包括至少两节土壤侵蚀槽；所有土壤侵蚀槽设置在一条直线上，构成土壤侵蚀槽链；每节土壤侵蚀槽均为上端开口的空腔，所述土壤侵蚀槽，相邻土壤侵蚀槽之间连通；所有土壤侵蚀槽两端均连接有升降调节装置，所述升降调节装置用于分别调节所述土壤侵蚀槽两端的高度；所述土壤侵蚀槽的槽底均设置有土壤侵蚀槽底部挡板，所述土壤侵蚀槽底部挡板与所述土壤侵蚀槽槽底之间设置有空隙，所述土壤侵蚀槽底部挡板上设置有壤中流采集孔阵列，所述壤中流采集孔阵列由壤中流采集孔组成；

所述土壤侵蚀槽链一端的所述土壤侵蚀槽的外端面为侵蚀测定板，所述侵蚀测定板上设置有壤中流测定孔阵列；所述壤中流测定孔阵列由壤中流测定孔组成；所述侵蚀测定板的外侧面设置有壤中流收集器。

进一步地，所有土壤侵蚀槽内均设置有土壤侵蚀槽分隔板，所述土壤侵蚀槽分隔板所处平面与土壤侵蚀槽连接方向相平行；所述土壤侵蚀槽分隔板将所述土壤侵蚀槽分隔为容积相等的两个部分；所述土壤侵蚀槽分隔板分隔所述侵蚀测定板为两部分，一部分为地表径流导流板，另一部分为壤中流测定板；所述地表径流导流板上的壤中流测定孔全部密封，所述地表径流导流板上端外侧连接有地表径流收集槽，所述地表径流收集槽连接有地表径流收集器。

进一步地，所述土壤侵蚀槽设置有两节，分别为下部土壤侵蚀槽、上部土壤侵蚀槽；所述下部土壤侵蚀槽远离所述上部土壤侵蚀槽的端面为所述侵蚀测定板；所述下部土壤侵蚀槽槽底与所述上部土壤侵蚀槽槽底通过连接绞盘转动连接，所述下部土壤侵蚀槽槽底与所述上部土壤侵蚀槽槽底的连接处设置有塑胶过渡带，所述塑胶过渡带用于密封所述连接绞盘处土壤。

所述升降调节装置包括设置于地面上的模型固定支架、下部液压升降机、上部液压升降机；所述连接绞盘与下部液压升降机的活动端相连接，所述下部液压升降机的固定端的与所述模型固定支架相连接；所述上部土壤侵蚀槽远离所述连接绞盘一端下方与所述上部液压升降机的活动端相连接，所述上部液压升降机的固定端与所述固定支架相连接；所述下部土壤侵蚀槽远离所述连接绞盘一端的下方设置有支撑绞盘，所述下部土壤侵蚀槽通过所述支撑绞盘与所述模型固定支架转动连接。

进一步地，所述壤中流收集器间隔设置有至少两个壤中流输出管，所述壤中流输出管内设置有阀门。

进一步地，相邻所述壤中流采集孔之间的距离为2cm，所述壤中流采集孔内径为1cm；相邻所述壤中流测定孔之间的距离为2cm，所述壤中流测定孔内径为1cm；所述土壤侵蚀槽底部挡板与所述土壤侵蚀槽槽底之间的空隙高5～10cm。

进一步地，所述土壤侵蚀槽两侧设置有防滑踏板以及扶手。

本实用新型双变坡侵蚀槽及壤中流测定仪器主要优点如下：操作方便，测控精度高，利用双变坡侵蚀槽及壤中流测定仪器构造不同凹凸形态的坡面微地形，从而能够实现不同地形条件下土壤水蚀过程精确模拟；通过测定整个降雨过程中壤中流、地表径流、泥沙、坡面侵蚀形态、细沟的数量和尺寸等重要参数，能够将整个降雨过程中土壤水蚀的发生发展规律进行定量分析，应用范围广。双变坡侵蚀槽及壤中流测定仪器设置在模型固定支架上，方便移动，适用于室外天然降雨监测实验。