[发明专利]一种移动式模拟工程堆积体水土流失试验装置

说明书

本发明公开了一种移动式模拟工程堆积体水土流失试验装置，属于水土流失试验技术领域，包括扇形的堆积平台，堆积平台底部安装有万向轮，两侧设置有两个挡板，两个挡板均包括一个直角，两个挡板的直角边相连，另两个直角边与堆积平台相连；两个挡板之间的堆积平台为堆积区，堆积区的边沿处设有集流槽，集流槽上开设有出水口，出水口的下方设有收集容器；构成堆积区的挡板侧面为挡板内侧，其中一个挡板的外侧设有用于试验人员观测试验的过道。本发明结构简单，造价低廉，方便移动，为水土流失防治及科学研究提供基础数据，从而消除工程堆积体对生态环境的破坏。

技术领域

本发明涉及水土流失试验技术领域，特别涉及一种模拟工程堆积体水土流失试验装置。

背景技术

随着我国经济的高速发展，生产建设项目逐渐增多，在生产建设过程中产生的工程堆积体作为人为水土流失最为严重的地貌单元，已引起人们的广泛关注(史东梅等，不同土石比的工程堆积体边坡径流侵蚀过程[J]《农业工程学报》2015(17):152-161)；由于土壤类型和结构的不同，在生产建设过程中形成的大型工程堆积体还存在着泥石流等严重的安全隐患。

现有的技术方法是采用传统人工装填土槽形成的二维坡面对工程堆积体进行模拟(康宏亮等，北方风沙区砾石对堆积体坡面径流及侵蚀特征的影响[J]《农业工程学报》2016(03):125-134；李建明等，黄土区土质道路浮土侵蚀过程[J]《应用生态学报》2015(05):1484-1494；史倩华等,模拟降雨条件下含砾石红壤工程堆积体产流产沙过程[J]《应用生态学报》2015(09):2673-2680)。然而有研究表明，真实的工程堆积体具有特定的三维立体形态(赵暄等，生产建设项目弃土堆置体的类型与特征[J]《中国水土保持科学》2013(01):88-94)。人工装填的土槽虽具有一定的深度能够模拟堆积体的物质组成，但其表层的承雨面是个二维坡面，而工程堆积体的表层承雨面通常为有一定弧度和曲率的锥状坡面。而现有技术采用的土槽通常为宽度＜2m、深度＜1m的规则长方体钢制槽，形态规格的限制导致其难以模拟工程堆积体从一定高度自由下落的堆积形成过程，以及真实工程堆积体的径流产沙过程。因此采用人工装填土槽的方法不能实现对工程堆积体形成过程的模拟，而且其所形成的二维下垫面，忽略了三维立体形态对水土流失规律的影响，不能反映出真实工程堆积体的径流产沙特征，无法准确研究出工程堆积体发生水土流失的因素以及有效的防治措施。

此外，在水土流失试验中，经常需要将模拟的三维工程堆积体移动至不同的位置进行对比试验，但现有试验技术难以实现此需求。

综上所述，现有的水土流失试验技术中，存在移动性差、不能准确模拟真实工程堆积体的形成过程和立体形态，也无法精确观测径流产沙的特征和过程，致使工程堆积体的人为水土流失易导致生态环境的破坏。

发明内容

本发明的目的是提供一种移动式模拟工程堆积体水土流失试验装置，能解决移动性差、真实模拟工程堆积体的形成过程和立体形态、准确观测径流产沙特征和过程，从而提出科学有效的水土流失防治方法和措施。

本发明提出的一种移动式模拟工程堆积体水土流失试验装置，其特征在于：包括呈扇形的堆积平台，堆积平台的两侧设置有两个挡板，挡板与堆积平台之间垂直，两个挡板均包括一个直角，两个挡板的直角边相连形成的夹角α为60-180°，两个挡板的另两个直角边分别与堆积平台相连；堆积平台底部安装有万向轮，方便装置移动；

两个挡板之间的堆积平台为堆积区，堆积区用于堆放堆积物质模拟工程堆积体；堆积区的底边沿外设有集流槽，集流槽上开有出水口，出水口的出水方向设有收集容器，具体可以设置在出水口的下方；集流槽用于收集径流、泥沙，并通过出水口导至收集容器；

在堆积区一挡板的外侧设置有台阶过道，方便试验人员对径流侵蚀过程的观测；在一挡板的外侧可以设置传送装置，传送装置包括电机和传送带，电机驱动传送带运动，能将堆积物质传送至空中后自然堆积于平台之上，用于模拟真实工程堆积体的堆积过程。