[发明专利]一种工程开挖边坡土壤溅蚀特征的试验装置及方法

说明书

本发明公开了一种工程开挖边坡土壤溅蚀特征的试验装置及方法，包括倾斜溅蚀盘、水平溅蚀盘、环刀架和降雨器，倾斜溅蚀盘的底部与水平溅蚀盘的一边铰接，倾斜溅蚀盘与水平溅蚀盘之间的夹角能够调节，两个溅蚀盘上均等间距设置有分隔板和排水孔，环刀架上至少设置有一个环刀，环刀用于容纳土壤试样，环刀架滑动设置于倾斜溅蚀盘的中部，降雨器设置于环刀的正上方。本发明能够模拟不同坡度下的工程开挖边坡土壤被雨滴溅蚀的情况，得出开挖边坡上土壤被雨滴击溅的溅蚀量、溅蚀距离、溅蚀率、溅蚀强度、溅蚀速率、溅蚀分离率等参数；结构简单，操作方便、准确，成本低廉，可用于开展工程开挖边坡土壤溅蚀方面的研究，具有很好的推广应用前景。

技术领域

本发明涉及水土保持的技术领域，特别是涉及一种工程开挖边坡土壤溅蚀特征的试验装置及方法。

背景技术

土壤侵蚀长期制约我国经济社会发展，同时也给生态平衡构成很大的威胁。我国经济发展迅猛，各种大型工程措施也屡见不鲜，我国近年来对土壤侵蚀的治理工作虽越来越重视，然而对于工程开挖边坡上的土壤侵蚀防治却有所滞后，往往工程项目从开始至竣工需要一定的时间，这期间的开挖边坡也未被及时的给予一定的水土保持措施。水保措施的滞后往往致使开挖边坡水土流失严重，给周遭的生态环境造成了极大的破坏，为泥石流、崩塌等生态灾害埋下隐患，对周围的动物及人类的生命以及财产造成极大的威胁，工程的开挖边坡，给周遭的生态环境带去了不可逆转的破坏，还会在一定程度上严重阻碍周围经济社会的发展。

在致使在侵蚀模式中，降雨所产生的击溅侵蚀是土壤侵蚀的初级阶段，为后续的侵蚀过程提供物质来源。开展对开挖边坡溅蚀机理的研究，对理解土壤侵蚀过程和机理、科学预防和治理工程开挖边坡上的土壤侵蚀有重要意义。

溅蚀盘是溅蚀研究中最常见的设备，目前还并未有适用于工程开挖边坡的溅蚀盘。这制约了科学研究者了解工程开挖边坡上土壤侵蚀的特点，因此亟需一种能适用于模拟工程开挖边坡的溅蚀盘。

发明内容

本发明的目的是提供一种工程开挖边坡土壤溅蚀特征的试验装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，使开挖边坡土壤溅蚀特征试验满足室内开展的工作要求，且可模拟不同坡度下的工程开挖边坡的溅蚀情况。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种工程开挖边坡土壤溅蚀特征的试验装置，包括倾斜溅蚀盘、水平溅蚀盘、环刀架和降雨器，所述倾斜溅蚀盘的底部与所述水平溅蚀盘的一边铰接，所述倾斜溅蚀盘与所述水平溅蚀盘之间的夹角能够调节，所述倾斜溅蚀盘和所述水平溅蚀盘上均等间距设置有若干个分隔板和排水孔，所述环刀架上至少设置有一个环刀，所述刀架滑动设置于所述导轨上，所述环刀用于容纳土壤试样，所述环刀架滑动设置于所述倾斜溅蚀盘的中部，所述降雨器设置于所述环刀的正上方。

优选的，所述倾斜溅蚀盘为等边梯形溅蚀盘，所述等边梯形溅蚀盘的下底边和所述水平溅蚀盘的一侧均间隔设置有套筒，所述套筒能够共线且均用于穿设一销轴。

优选的，所述等边梯形溅蚀盘的上底长度为34cm、下底长度为100cm、高度为100cm，且两腰上分别设置有高度为10cm的护板。

优选的，所述倾斜溅蚀盘顶部连接于一竖直固定架上，所述竖直固定架呈U型，且所述竖直固定架的两侧板的上方设置有若干个卡槽，所述卡槽能够使所述倾斜溅蚀盘呈设定角度固定，所述倾斜溅蚀盘的顶部两侧对称设置有一对凸出的螺丝钉，所述螺丝钉与所述卡槽相匹配。

优选的，所述螺丝钉的直径为1cm、长度为6cm。

优选的，所述环刀架包括导轨、刀架和刀槽，所述导轨的上表面与所述刀架的下表面相匹配，所述导轨的下表面等间距设置有若干对支撑杆，所述支撑杆挂设于所述倾斜溅蚀盘的分隔板上，所述刀架的上表面至少设置有一个圆形的刀槽，所述刀槽用于卡接所述环刀，所述刀槽位于两个相邻的所述分隔板之间。