[发明专利]一种便捷式实时监测水土流失模拟试验方法

摘要

本发明公开了一种便捷式实时监测水土流失模拟试验方法，步骤如下1）向降雨水箱中注水，对液面高度与雨强之间的关系进行标定；2）按照试验要求向土槽分层填装土样；3）调节好土槽坡度，用塑料膜覆盖在土样表面等试验；4）放置径流测量装置，设置电子秤采样参数；5）调整至试验要求的雨强，掀开塑料膜开始试验；6）试验中，密切注视液面指示管，发现液面不在指定位置时及时调节流量计；7）试验完后，重新盖上塑料膜，保存电脑中实时产流数据；8）将径流桶中浊液静置，倒掉上层清液后放入烘箱烘干，取出称量得到总产沙量。该方法实现坡面水土流失室内模拟与测量，试验雨强、土槽坡度易于调节，方法简单可靠，数据精确、实时测定储存数据。

主权项

一种便捷式实时监测水土流失模拟试验方法，其特征在于，在该方法中采用一种试验装置，该试验装置包括降雨系统、土槽装置和径流数据实时采集系统；所述降雨系统包括储水箱(1)、供水管(2)、水泵(3)、流量计(4)、水箱支架(17)、降雨水箱(8)、水滴发生器(9)和液面指示管(18)；所述降雨水箱(8)设置在水箱支架(17)的顶部，所述降雨水箱(8)为密封箱体，降雨水箱(8)上设置进水孔(5)，降雨水箱(8)的顶部设置排气孔(6)，排气孔(6)上设置密封螺帽(7)，所述降雨水箱(8)的底部均布设置若干个水滴发生器(9),降雨水箱(8)的底面设有降水孔，呈矩阵形式布置，降水孔间间距为3cm，降水孔外接雨滴发生器(9)；储水箱(1)的出水口通过供水管(2)与水泵(3)的进水口连接，所述水泵(3)的出水口通过供水管(2)与流量计(4)的进水口连接，所述流量计(4)的出水口通过供水管(2)与降雨水箱(8)的进水孔(5)连接；所述液面指示管(18)竖直设置在降雨水箱(8)外，液面指示管(18)的底部与降雨水箱(8)的底部通过管路连通；所述土槽装置包括滚轮(19)、支座(11)、土槽(12)、坡度指示表(20)和起升装置；所述滚轮(19)设在支座(11)的底部，所述土槽(12)的一端与支座(11)的一端铰接，所述起升装置包括升降螺杆(10)和螺母(21)，所述升降螺杆(10)的底端与支座(11)的另一端可转动配合，所述螺母(21)旋套在升降螺杆(10)上，所述螺母(21)与土槽(12)的另一端外壁可转动连接，所述坡度指示表(20)设置在土槽(12)的外壁上并靠近土槽(12)的另一端；径流数据实时采集系统包括收集管(13)、径流桶(14)、电子秤(15)和具有内置数据记录软件的笔记本电脑(16)；所述收集管(13)设置在土槽(12)上，收集管(13)的最低端位于径流桶(14)的上方，所述径流桶(14)放置在电子秤(15)上，所述电子秤(15)通过数据线与笔记本电脑(16)连接；该方法包括如下步骤：1)首先打开水泵(3)，拧开降雨水箱(8)上的密封螺帽(7)，向降雨水箱(8)中注水，通过液面指示管(18)观察降雨水箱(8)中的液面高度，降雨水箱(8)下部雨强进行测量，对液面高度与雨强之间的关系进行标定；2)根据试验要求，在土槽(12)内填装土壤，控制填装土壤的含水率、粒径分布和密度，分层压实、每次填装压实5cm，每层填装完成后，将土层表面拉毛，再进行下一层的填装；3)根据试验要求的土槽坡度，旋转升降螺杆(10)，通过坡度指示表(20)观察土槽(12)所处的坡度，缓慢调节土槽(12)的坡度，坡度调节好后，用塑料膜覆盖在土样表面等试验开始再将塑料膜掀开；通过旋转升降螺杆(10)控制土槽(12)坡度的大小，并且由坡度指示表(20)指示所处的坡度；4)将土槽装置移至水滴发生器(9)的正下方，将径流数据实时采集系统放在土槽(12)的旁边，对电子秤(15)进行清零，设置好电子秤(15)的采样参数；5)再次打开水泵(3)，拧开密封螺帽(7)，调节流量计(4)使液面高度达到试验要求雨强对应的液面高度，雨强稳定后掀开塑料膜开始试验，并且开始计时记录产流时间；试验进行一段时间后，土体表面开始产生径流，通过收集管(13)流入径流桶(14)中，通过电子秤15)实时显示径流量数据并将采集的数据传入笔记本电脑(16)中；6)试验过程中，密切注视液面指示管(18)，发现液面不在指定位置时及时调节流量计(4)使液面回到指定位置，还应注意储水箱(1)中水量是否足够；7)试验完成后，重新盖上塑料膜，关闭水泵(3)和流量计(4)，并拧上密封螺帽(7)，保存笔记本电脑(16)中实时产流数据；8)将径流桶(14)中浊液静置4小时，浊液分层后，用吸管将上层的清液吸出，将剩下的浊液放入烘箱中，设置烘箱的温度105℃，烘干8h后取出称量得到总产沙量。